Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Лабораторная работа - Инклинометрия - файл Геофизика_Л4_отчет.docx


Лабораторная работа - Инклинометрия
скачать (2901.7 kb.)

Доступные файлы (7):

Варианты.xlsxскачать
Геофизика_Л4_отчет.docx834kb.30.12.2010 18:58скачать
Горизонтальная проекция оси скважины.jpg350kb.19.12.2010 17:46скачать
Лабораторная работа №4 (Инклинометрия).pdf1672kb.29.11.2010 11:33скачать
Проекция и профиль скважины.dwg
Профиль скважины.dwg
Профиль скважины.jpg410kb.19.12.2010 17:48скачать

содержание
Загрузка...

Геофизика_Л4_отчет.docx

Реклама MarketGid:
Загрузка...

ЮРГТУ (НПИ) каф. БНСиГ

Инклинометрия

№ 4

Вар. 4

Цель работы: ознакомиться с инклинометрией скважин, стоящими перед ней задачами, формой представления и интерпретацией результатов.

Пояснения к работе

Скважины в зависимости от геологических, геоморфологических и других условий проектируются или вертикальными, или наклонно направленными.

Направленное бурение производят в тех случаях, когда кровлю пласта необходимо вскрыть в точках, проекция которых на дневную поверхность смещена относительно устья скважины.

Это требуется:

1) при кустовом бурении;

2) в случае, когда невозможно разместить оборудование непосредст

венно над объектом бурения;

3) при вскрытии крутопадающих пластов и т.п.

Искривление скважин в процессе бурения подчиняется некоторым, присущим данному разрезу или месторождению, закономерно

стям.

В настоящее время выделены главные и второстепенные факторы, приводящие к искривлению скважин.

^ Основные факторы – это комплексные системные характеристики протекания процесса бурения, осуществляемого тем или иным способом.

  1. Наличие ориентированного перекоса забойной компоновки бурового инструмента при вращательном бурении.

  2. Неравномерное разрушение породы на забое при ударном, ударно-вращательном и вращательном бурении.

  3. Эксцентричная фиксация вращающегося снаряда в желобе, образовавшемся в наклонной скважине при СПО.

Проявление основных факторов обусловлено комплексом причин – в каждом случае проявляет себя определенный набор первичных или второстепенных факторов.

^ К второстепенным факторам относятся особенности геолого-технических и технико-технологических условий бурения.

К геолого-техническим факторам относятся:

1) анизотропность прочностных свойств горных пород, обусловленная их структурно-текстурными особенностями, наличием ориентированной трещиноватости;

2) перемежаемость слоев и пропластков горных пород по прочности;



3) чрезмерная крепость пород, требующая для своего преодоления осе

вых нагрузок на забой, многократно превышающих жесткость скважинных компоновок бурового снаряда;

4) механическая непрочность горных пород, приводящая к чрезмерному разбуриванию ствола скважины и потере устойчивости в нем скважинных компоновок или к образованию пространственно ориентированных желобов при СПО.

К технико-технологическим факторам относятся:

1) использование нежестких, а также эксцентричных или искривлен

ных скважинных компоновок;

2) чрезмерная осевая нагрузка в крепких породах;

3) вращение снаряда с частотой, обусловливающей особое цикличное вращение снаряда вокруг своей оси и оси скважины с преобладающей одно

сторонней подработкой стенок скважин.

Понятие инклинометрии скважин

Для контроля за искривлением скважины используют метод инклино-метрии, который позволяет контролировать положение оси скважины по замерам угла отклонения оси от вертикали – зенитного угла Θ и азимута скважины φ, определяемого углом между направлением на магнитный север См и проекцией оси скважины на горизонтальную плоскость, взятой в сторо

ну увеличения ее глубины.

Плоскость, проходящую через вертикаль и ось скважины в определен

ном интервале скважины, называют плоскостью искривления.

Инклинометрические исследования проводят при подъеме скважинного прибора в вертикальных скважинах глубиной свыше 300 м и в наклонных скважинах глубиной свыше 100 м для решения задач:

1) контроля заданного направления оси скважины в пространстве про

ектному в процессе бурения;

2) выделения участков перегибов оси ствола скважины, которые могут вызывать осложнения при бурении, при проведении геофизических исследо

ваний;

3) получение исходных данных для геологических построений, в том числе определения истинных глубин залегания продуктивных пластов, их нормальной мощности, истинного местоположения забоя, для интерпретации данных магнитного каротажа и пластовой наклонометрии.

Применяемая аппаратура

При проведении инклинометрических исследований применяют скважинные приборы, называемые инклинометрами. Различают инклинометры трех типов:



1. Магнитные инклинометры.

2. Фотоинклинометры.

3. Гироскопические инклинометры.

Основной частью магнитного инклинометра с дистанционным управлением (ИШ-2, ИШ-3, ИШ-4, ИШ-4Т, ИТ-200, УМИ-25, И-7 и др.) яв

ляется вращающаяся рамка, ось которой совпадает с главной осью инклино

метра. Центр тяжести рамки совмещен с ее осью так, что плоскость рамки располагается перпендикулярно к плоскости искривления скважины. В рамке размещены оба датчика: угла наклона и азимута (рис. 4.1).




Рис. 4.1. Схема измерительной части магнитных инклинометров.

Датчик угла наклона состоит из углового реохорда 1, стрелки 2 и отве

са 3, с которым она скреплена. Отвес и стрелка располагаются в плоскости, перпендикулярной к оси рамки. При вертикальном положении прибора конец стрелки находится против начала измерительного реохорда. При отклонении прибора от вертикали на некоторый угол стрелка перемещается вдоль рео

хорда на такой же угол. В момент замера стрелка прижимается к реохорду и с незамкнутой части реохорда снимается напряжение, пропорциональное величине угла наклона скважины.

^ В качестве датчика азимута используют буссоль, подвешенную в рамке таким образом, что острие, несущее магнитную стрелку 4, устанавливается вертикально, а колодка с расположенным на ней круговым реохордом – горизонтально. Магнитная стрелка располагается по магнитному мери

диану и в момент замера пружинными кон

тактами 5 закорачивает часть реохорда 6 так, что сопротивление незамкнутой части реохорда становится пропорциональным ве

личине азимута φ.



Для измерения Θ и φ применяют мос

товую электрическую схему, одним плечом которой служат попеременно подключаемая угловая или азимутальная реохорды.

Кожух всех типов инклинометров ла

тунный или изготовлен из немагнитной ста

ли.

^ Замеры азимута скважины инклино

метрами этого типа молено проводить только в скважинах с открытым стволом.

Гироскопические инклинометры применяют для замеров Θ и φ в обсаженных трубами скважинах или при наличии аномального магнитного поля.

Принцип работы гироскопического инклинометра основан на свойстве гироскопа, имеющего три степени свободы, при вращении сохранять посто

янным положение своей оси в пространстве, направление которой может служить началом отсчета для замеров угла наклона и азимута скважины.

Методика измерения в скважине

Исследования выполняют магнитными (точечными и непрерывными) в необсаженных скважинах и гироскопическими инклинометрами в необсаженных и обсаженных скважинах.

Шаг измерений в открытом стволе должен быть равен:

25 м в вертикальных скважинах с зенитными углами до 5°;

10 м в скважинах с углами выше 5°;

5 м в скважинах с интенсивностью искривления до 0,5 град/м;

2 м на участках с интенсивностью искривления 0,5 град/м и более.

Измерения в точках проводятся через 10 с после полной остановки при

бора.

Технология проведения скважинных исследований гироскопическим инклинометром делится на два этапа – определение географического мери

диана и замер траектории ствола скважины.

Скважинный прибор, соединённый геофизическим кабелем с наземным блоком, фиксируют на устье с помощью специального фланца, который обес

печивает установку инклинометра в вертикальном положении. Данная процедура продолжается 40-60 мин.

После окончания операции «выставки гироскопического инклинометра» инклинометр освобождают и останавливают на нулевой отметке глубины скважины и начинают автономную работу.

Измерение траектории ствола осуществляется при спуске и подъеме прибора непрерывно или в точках.

Скорость записи – до 5000 м/ч.



Основной замер траектории осуществляется на спуске; на подъёме осуществляют контроль проведенных измерений.

Рекомендуется прохождение интервалов перфорации со скоростью 750-1500 м/ч.

В целях снижения вероятности удара инклинометра об забой рекомен

дуется не доходить до него на 5-10 м. Стоянка на забое не более 20 с. Отрыв от забоя должен проводиться с минимально возможней скоростью.

В процессе замера траектории ствола скважины для компенсации дрейфа гироскопа необходимо проводить во время спуска и подъёма техно

логические остановки.

При последующем измерении, выполняемом после углубления сква

жины, интервал предыдущих измерений перекрывают.

Форма представления и интерпретация результатов инклинометрии скважин

Данные инклинометрии представляются в виде таблицы значений угла искривления Θ, магнитного азимута φ и дирекционного угла α направления искривления скважины. Значения Θ, φ и α соответствуют определенной глу

бине замера при поточечной регистрации данных.

^ Дирекционный угол – угол между северным концом осевого меридиана и заданным направлением; он отсчитывается от северного конца меридиана по ходу ча

совой стрелки.

Дирекционный угол α отличается от магнитного φ на величину γ±D, т.е.

α=φ+γ±D

где γ – угол сближения – угол между меридианами осевым и в данной точке;

D – магнитное склонение.

По результатам измерений зенитного угла и азимута искривления скважины составляются проекции оси скважины на горизонтальную плос

кость земной поверхности и вертикальные про

фили трассы скважины на плоскость магнитного меридиана или любую другую плоскость.

Проекцию оси скважины на горизонтальную поверхность (план трассы скважины) строят в масштабе 1:200.

Сводную горизонтальную проекцию всего исследованного участка скважины получают графически путем последовательного построения про

екций отдельных интервалов Li.

Горизонтальная проекция Li интервала i, отклоненного от вертикали на угол Θi, рассчитывается по формуле:

∆Li=Li∙sinθi



где Li = hihi-1 – длина интервала, м;

hihi-1 – глубины конечной и начальной точек интервала, м.

Горизонтальную проекцию участка скважины и скважины в целом по

лучают путем последовательного построения всех вычисленных Li начи

ная с наименьшей глубины, и откладывают их в направлении измеренного угла φ.

Определив последовательно по формуле горизонтальные проекции от

дельных интервалов, отложив их значения в масштабе по направлениям дирекционных углов и соединив начальную точку перво

го интервала с конечной точкой последнего интервала, получают общую гори

зонтальную проекцию скважины на исследованном участке.

Для определения глубины забоя, кровли и подошвы отдельных гори

зонтов разреза по вертикали и их гипсометрических отметок строят верти

кальную проекцию ствола скважины.

Вертикальные проекции отдельных участков скважины рассчитывают по формуле:

Liвер=Li∙cosθ

где Li = hi+1hi, здесь hi+1 и hi – глубины нижней и верхней точек измерения.

Для определения абсолютной отметки вскрываемого i-го пласта Нi, вы

числяют сумму вертикальных проекций от устья скважины до изучаемого интервала

Hi=i=1hLiвер=i=1hLi∙cosθ

При этом гипсометрическая отметка объекта

H=Hi-Ал

где Ал – альтитуда устья скважины.




Построение проекции оси скважины по данным инклинометрии скважины

Таблица 4.1

№ п/п

Глубина, м

Зенитный угол Θ, °

Магнитный азимут φ

sin Θ

Lisin Θ

cos Θ

Licos Θ

1

0

0,0

0

0

0

1

0

2

20

1,5

0

0,02618

0,52

0,99966

19,99

3

40

3,5

135

0,06105

1,22

0,99813

19,96

4

60

6,5

135

0,1132

2,26

0,99357

19,87

5

80

5,0

130

0,08716

1,74

0,99619

19,92

6

100

4,8

135

0,08368

1,67

0,99649

19,93

7

120

5,0

145

0,08716

1,74

0,99619

19,92

8

140

6,0

150

0,10453

2,09

0,99452

19,89

9

160

7,5

150

0,13053

2,61

0,99144

19,83

10

180

9,5

150

0,16505

3,30

0,98629

19,73

11

200

12,3

150

0,21303

4,26

0,97705

19,54

12

220

13,0

155

0,22495

4,50

0,97437

19,49

13

240

15,5

165

0,26724

5,34

0,96363

19,27

14

260

17,5

165

0,30071

6,01

0,95372

19,07

15

280

18,0

170

0,30902

6,18

0,95106

19,02

16

300

19,0

170

0,32557

6,51

0,94552

18,91

17

320

20,5

170

0,35021

7,00

0,93667

18,73

18

340

21,0

175

0,35837

7,17

0,93358

18,67

19

360

21,5

180

0,3665

7,33

0,93042

18,61

20

380

22,0

180

0,37461

7,49

0,92718

18,54

21

400

22,2

180

0,37784

7,56

0,92587

18,52

22

420

22,5

185

0,38268

7,65

0,92388

18,48

23

440

23,5

185

0,39875

7,97

0,91706

18,34

24

460

23,0

185

0,39073

7,81

0,9205

18,41

25

480

23,0

185

0,39073

7,81

0,9205

18,41

26

500

23,3

185

0,39555

7,91

0,91845

18,37

27

520

23,0

185

0,39073

7,81

0,9205

18,41

28

540

23,0

185

0,39073

7,81

0,9205

18,41

29

560

23,3

185

0,39555

7,91

0,91845

18,37

30

580

23,5

185

0,39875

7,97

0,91706

18,34

Исходными данными в таблице являются первые четыре столбца, другие четыре – расчетные согласно вышеописанным формулам.

Графические построения выполнялись с помощью программы AutoCAD 2010. Полученные результаты представлены на рис. 4.2, 4.3.





Рис. 4.2. Горизонтальная проекция оси скважины




Рис. 4.3. Профиль скважины



Вывод. В результаты проделанной работы ознакомился с инклинометрией скважин, формой представления и интерпретацией результатов. С практической стороны научился графическому представлению результатов с помощью программного продукта AutoCAD.

В результате обработки данных и графического представления их результатов сделал следующие выводы. В результате бурения скважины геометрия ствола отклонилась от проектной.

Отклонения по глубине:

проектная – 580 м

фактическая (абсолютная) – 553 м

отклонение – 27 м.

Отклонение положения забоя от устья в проекции на горизонтальную плоскость – 154,5 м.


Работу выполнил Работу принял


Скачать файл (2901.7 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru