Инклинометрия скважины что это
Научная электронная библиотека
Васильев С. И., Лапушова Л. А.,
ИНКЛИНОМЕТРИЯ
Для определения на любой глубине угла отклонения оси скважины от вертикали и азимута ее искривления по отношению к устью применяются специальный прибор – инклинометр и оборудование обычной каротажной станции. Пространственное положение скважины приведено на рис. 115. Точность измерения углов инклинометром достигает 30′, а азимутов – нескольких градусов. Если учесть, что глубокая скважина на разных глубинах может отклоняться от вертикали на сотни метров, а по азимуту превышать 360°, то нетрудно понять практическое значение инклинометрии (рис. 116). Особенно необходима инклинометрия в скважинах наклонного бурения.
Рис. 115. Пространственное положение скважины
Рис. 116. Соотношение измеренной, вертикальной и истинной толщины пласта в случае наклонной скважины
Рис. 117. Общий вид
инклинометра isGyro
В необсаженных скважинах используются электрические инклинометры. В корпусе такого инклинометра помещается свободно подвешенная рамка, которая по отвесу располагается горизонтально. На ней имеется буссоль для измерения азимута и указатель наклона. Стрелка буссоли и указатель наклона рамки скользят по реохордам азимутов и углов наклона, которые поочередно можно подключать к токовой линии инклинометра. Стрелка и указатель передают напряжение с реохордов, пропорциональное азимуту или углу наклона.
Ниже приведено описание инклинометра isGyro производства Inertial Sensings (рис. 117).
В скважинах, обсаженных металлическими трубами, измерение азимута и угла проводят гироскопическими инклинометрами. Принцип работы этих приборов основан на свойстве гироскопа (устройства, маховик которого быстро вращается от специального электромотора) сохранять неизменной в пространстве ось вращения. Технические характеристики гироскопических инклинометров приведены в табл. 53. В инклинометре два гироскопа: один для измерения азимутов, другой – для измерения углов наклона. С помощью особых электрических схем определяются углы, составленные инклинометром (направлением скважины) с осями вращения гироскопов.
Технические характеристики инклинометра isGyro
Зенитный угол, град
Азимутальный угол, град
Потребляемая мощность, Вт
Built in Bluetooth 2.0
Рабочий диапазон температур, °C
Диаметр – 32, длина – 345
Время работы от батареи, часов
Rechargeable NiMH Technology
Габариты батареи, мм
Диаметр – 32, длина – 420
Инклинометр (датчик крена) представляет собой дифференциальный емкостной преобразователь наклона, включающий в себя чувствительный элемент в форме капсулы.
Капсула (рис. 118) состоит из подложки с двумя планарными электродами, покрытыми изолирующим слоем, и герметично закрепленным на подложке корпусом. Внутренняя полость корпуса частично заполнена проводящей жидкостью, которая является общим электродом чувствительного элемента. Общий электрод образует с планарными электродами дифференциальный конденсатор. Выходной сигнал датчика пропорционален величине емкости дифференциального конденсатора, которая линейно зависит от положения корпуса в вертикальной плоскости.
Рис. 118. Общий вид инклинометра ИН-М
Инклинометр спроектирован так, что имеет линейную зависимость выходного сигнала от угла наклона в одной – так называемой рабочей плоскости и практически не изменяет показания в другой (нерабочей) плоскости, при этом его сигнал слабо зависит от изменения температуры. Для определения положения плоскости в пространстве используется два, расположенных под углом 90° друг к другу инклинометра.
Малогабаритные инклинометры с электрическим выходным сигналом, пропорциональным углу наклона датчика, являются сравнительно новыми приборами. Их высокая точность, миниатюрные размеры, отсутствие подвижных механических узлов, простота крепления на объекте и низкая стоимость делают целесообразным использовать их не только в качестве датчиков крена, но и заменять ими угловые датчики, причем не только на стационарных, но и на подвижных объектах.
Одноемкостный датчик прост по конструкции и представляет собой один конденсатор с переменной емкостью. Его недостатком является значительное влияние внешних факторов, таких как влажность и температура. Для компенсации указанных погрешностей применяют дифференциальные конструкции. Недостатком таких датчиков по сравнению с одноемкостными является необходимость как минимум трех (вместо двух) экранированных соединительных проводов между датчиком и измерительным устройством для подавления так называемых паразитных емкостей. Однако этот недостаток окупается существенным повышением точности, стабильности и расширением области применения таких устройств.
В некоторых случаях дифференциальный емкостный датчик создать затруднительно по конструкторским соображениям (особенно это относится к дифференциальным датчикам с переменным зазором). Однако если и при этом образцовый конденсатор разместить в одном корпусе с рабочим, выполнить их по возможности идентичными по конструкции, размерам, применяемым материалам, то будет обеспечена значительно меньшая чувствительность всего устройства к внешним дестабилизирующим воздействиям. В таких случаях можно говорить о полудифференциальном емкостном датчике, который, как и дифференциальный, относится к двухъемкостным.
Специфика выходного параметра двухъемкостных датчиков, который представляется как безразмерное соотношение двух размерных физических величин (в нашем случае – емкостей), дает основание именовать их датчиками отношения. При использовании двухъемкостных датчиков измерительное устройство может вообще не использоваться.
Неэлектрические величины, подлежащие измерению и контролю, весьма многочисленны и разнообразны. Значительную их часть составляют линейные и угловые перемещения. На основе конденсатора, у которого электрическое поле в рабочем зазоре равномерно, могут быть созданы конструкции емкостных датчиков перемещения двух основных типов с:
■ переменной площадью электродов;
■ переменным зазором между электродами.
Достаточно очевидно, что первые более удобны для измерения больших перемещений (единицы, десятки и сотни миллиметров), а вторые – для измерения малых и сверхмалых перемещений (доли миллиметра, микрометры и менее).
Емкостные измерительные преобразователи угловых перемещений подобны по принципу действия емкостным датчикам линейных перемещений, причем датчики с переменной площадью также более целесообразны в случае не слишком малых диапазонов измерения (начиная с единиц градусов), а емкостные датчики с переменным угловым зазором могут с успехом использоваться для измерения малых и сверхмалых угловых перемещений. Обычно для угловых перемещений используют многосекционные преобразователи с переменной площадью обкладок конденсатора. В таких датчиках один из электродов конденсатора крепится к валу объекта, и при вращении смещается относительно неподвижного, меняя площадь перекрытия пластин конденсатора. Это в свою очередь вызывает изменение емкости, что фиксируется измерительной схемой.
Достаточно широкое применение емкостные преобразователи нашли для измерения уровня нетокопроводящей жидкости (нефть, мазут) при этом емкостной датчик представляет собой два параллельно соединенных конденсатора.
Инклинометрия скважин
Билет№14
Знать углы искривления необходимо, чтобы правильно определить, в какой точке пространства скважина пересекает полезное ископаемое, на какой истинной глубине, чтобы по видимой мощности рассчитать истинную, т.е. чтобы не допустить ошибок при подсчете запасов. Приборы для измерения искривления скважин называются инклинометрами. Однако и при бурении вертикальных скважин за счет изгиба бурильных труб и вскрытия пластов различной твердости, залегающих под некоторым углом к горизонтальной поверхности, происходит отклонение ствола от вертикали, называемое искривлением скважины.
Информацию о фактическом положении ствола скважины необходимо иметь прежде всего технологам, с тем чтобы предотвратить значительные отклонения ствола от вертикали или заданного направления.
Необходимо выявлять участки с резкими искривлениями, в которых может образоваться система желобов, приводящих к осложнениям при бурении, проведении геофизических исследований, при спуско-подъемах бурового инструмента, спусках обсадных колонн, фильтров.
Данные об искривлениях необходимо учитывать при геологических построениях, при определении месторасположения забоя, абсолютных отметок вскрываемых пластов и их нормальной мощности.
В зависимости от системы измерения все инклинометры можно объединить в три группы
Первая группа объединяет приборы, в которых для измерения азимута служит магнитная стрелка (буссоль), а датчиком угла является отвес. Показания датчиков с помощью градуированных сопротивлений (потенциометров) преобразуются в электрические сигналы и по жиле кабеля передаются на поверхность (инклинометр на сопротивлениях).
Во вторую группу входят фотоинклинометры. В качестве указателя азимута служит буссоль, указателя угла — сферическое стекло с нанесенной сеткой углов наклона и шарик, свободно перемещающийся по этой сферической поверхности. Замеры проводят по точкам. Регистрация осуществляется в скважинном приборе путем фотографирования показаний датчиков на кинопленку.
Третья группа — это гироскопические инклинометры. В качестве датчика азимута используют гироскоп, который при вращении сохраняет заданное направление оси в пространстве. Датчиком угла искривления служит отвес. Измерения выполняют непрерывно по стволу скважины.
Наибольшим распространением пользуются электроинклинометры с датчиком азимутального угла в виде буссоли с магнитной стрелкой.
Инклинометры с магнитной стрелкой не пригодны для измерений в обсаженных скважинах или скважинах, пересекающих магнитные руды.
гироскоп, уравновешенный в карданном подвесе. Уравновешенный, т.е. подвешенный за центр тяжести, гироскоп обладает свойством сохранять постоянной ориентировку оси своего вращения
2. Физические основы метода ИК. Использование диаграмм кажущейся проводимости для изучения разрезов скважин. Изучение разрезов скважин индукционным методом основано на различии в электропроводности горных пород — величине, обратной удельному электрическому сопротивлению.
Правила определения границ пластов по кривым ИК
• Кривые индукционного метода в одиночных пластах симметричные;
• Границы пластов при мощности более 4 м на кривых фокусированных зондов определяются по середине аномалии, где ее ширина равна мощности пласта.
• В пластах меньшей мощности определенная по этому правилу мощность оказывается меньше фактической — фиктивная мощность пласта.
• Достоверное выделение пластов малой мощности возможно лишь в случае, когда изучаемые пласты представлены породами более низкого сопротивления по сравнению с вмещающими породами, а их мощность превышает мощность вмещающих пород
При проведении индукционного каротажа (ИК) изучается удельная электрическая проводимость горных пород посредством индуцированных (наведенных) токов. Для этого в скважину опускается прибор (зонд) имеющий в своем составе генераторную (Г) и измерительную (И) катушки. Расстояние между генераторной и измерительной катушками называется длиной зонда. При проведении измерений в генераторной катушке с помощью переменного тока устанавливается переменное магнитное поле. Согласно закону Фарадея, в это время в горной породе возникают электромагнитные’ вихревые токи, которые фиксируются измерительной катушкой зонда. Величина вихревых токов, возникающих в горной породе, зависит от величины её удельной электропроводности. Основное преимущество метода ИК состоит в том, что при его выполнении нет необходимости в прямом электрическом контакте между измерительным зондом и горной породой, следовательно, ИК эффективен при изучении скважин заполненных непроводящими буровыми растворами на нефтяной основе.
ИК позволяет решать следующие геолого-геофизические задачи:
1. Литологическое расчленение разреза.
2. Выделение коллекторов.
3. Определение характера насыщение коллекторов
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Инклинометрия
Инклинометрия фактически позволяет сделать вывод о качестве проведенных работ, а также позволяет проводить более точную оценку запасов разрабатываемых месторождений при разведывательном бурении. Сегодня инклинометры часто интегрируются в иные типы оборудования, что позволяет использовать их в комплексе с другими измерительными приборами.
Точность результатов, получаемых при инклинометрии скважин, в ходе определения азимута составляет до 4 градусов, а при измерении углов – до 0°30’. В результате сбора информации инклинометром (данных об углах азимута и вертикального отклонения, а также глубины, на которой были получены конкретные цифры) строится так называемая инклинограмма – проекция оси ствола на плоскость, и профиль – вертикальная проекция магнитного меридиана.
Инклинометрия производится с использованием специального прибора – инклинометра – и анализирующего поступающие от него данные комплекса на поверхности. Ныне применяемые инклинометры представлены моделями двух видов: гироскопическими и электрическими.
Первый тип наиболее целесообразен для эксплуатации в скважинах, для обсадки которых использовались металлические трубы. Принцип работы устройства основан на действии гироскопа, то есть сохранении неизменной оси вращения в пространстве. Маховик устройства приводится в движение электромотором, всего в гироскопическом типе таких устройств предусмотрено два гироскопа: один обеспечивает определение углов наклона, второй – измеряет азимут.
Действие электрического гироскопа основано на трех чувствительных элементах: рамки (подвешена в корпусе устройства горизонтально по отвесу), самого отвеса и буссоли. Наверху рамки располагаются коллектор и щетки, обеспечивающие подключение к реохордам углов и азимутов. В ходе измерений определяется сопротивление реохорда – этот показатель пропорционален углу отклонения от вертикали или азимуту (в зависимости от того, какой показатель измеряет данный реохорд). Значения показателей фиксируются за счет попеременно переключающего датчики к источнику тока механизма для передачи напряжения с реохордов. Такие устройства применяются для проведения исследования скважин без обсадки.
Чтобы задать вопрос или сделать заявку,
нажмите на кнопку ниже:
Инклинометрия
Инклинометрия используется для контроля положения ствола скважины в пространстве. Что очень актуально в наше время. Так как технологии направленного бурения сейчас развиваются очень бурно. Эти технологии, а вмести с ними и инклинометрия, находят применение не только на суше, но и на море при установке морских стационарных платформ.
При инклинометрии поле получения необходимых данных замеров зенитного угла и магнитного азимута, строится так называемая инклинограмма, при этом принимается во внимание глубина исследуемого ствола скважины. Инклинограмма представляет собой проекцию оси ствола на горизонтальную плоскость и вертикальную проекцию на широтную плоскость, магнитного меридиана и любую другую. При наличии фактических координат скважин, которые находятся в процессе бурения, можно максимально точно установить точки пересечения скважины и различных слоев геологического разреза, что означает правильно установить заданное направление для бурения.
Острая необходимость сжатия периода строительства скважины и повышение производительности труда в этом деле ставит перед разработчиками приборов для инклинометрии задачу улучшения точности необходимой техники и аппаратуры, сокращения сроков проведения инклинометрических работ. Ряд этих требований приводит к разработке всё более новых приборов и измерительных систем, используя при этом последние научно-технические достижения. Особое место занимают «представители» электронно-вычислительной техники. Так, например, при использовании компьютерных программ значительно уменьшаются затраты на бурение, повышается уровень эффективности времени работы мастера бурения, получают оптимизацию буровые операции. Вообще, современная техника очень важна при инклинометрии.
Инклинометрия скважины даёт данные для определения точной глубины расположения залежей и геологических объектов. Также очень важна инклинометрия для обеспечения контроля правильного бурения скважин в конкретно заданном направлении. И, кроме того, инклинометрия даёт важнейшие в случаях построения карт и разрезов.
Инклинометрия
Литература : Калинин А. Г., Искривление скважин, М., 1974.
Смотреть что такое «Инклинометрия» в других словарях:
инклинометрия — инклинометрия … Орфографический словарь-справочник
инклинометрия — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN dir sur … Справочник технического переводчика
инклинометрия — 112 инклинометрия: Измерение зенитного угла и азимута скважины в функции ее глубины. Примечание Исследования выполняют магнитными инклинометрами в необсаженных скважинах и гироскопическими инклинометрами в необсаженных и обсаженных скважинах.… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Инклинометрия — метод определения основных параметров (угла и азимута), характеризующих искривление буровых скважин, путём контроля Инклинометрами с целью построения фактических координат бурящихся скважин. По данным замеров угла и азимута искривления… … Большая советская энциклопедия
ИНКЛИНОМЕТРИЯ — метод определения осн. параметров (угла наклона и азимута оси скважины), характеризующих искривление буровых скважин, путём контроля инклинометрами с целью построения фактич. координат бурящихся скважин. И. позволяет точно установить точки… … Большой энциклопедический политехнический словарь
инклинометрия — инклином етрия, и … Русский орфографический словарь
инклинометрия — (1 ж), Р., Д., Пр. инклиноме/трии … Орфографический словарь русского языка
инклинометрия — инклин/о/метр/и/я … Морфемно-орфографический словарь
инклинометрия скважины — Измерение зенитного угла и азимута скважины. [ГОСТ 22609 77] Тематики геофизические исследования в скважинах Обобщающие термины контроль технического состояния скважин и разработки месторождений … Справочник технического переводчика