title-icon Статьи о ремонте
title-icon
» » Измерение искривлений скважины

Измерение искривлений скважины

Чтобы своевременно заметить начинающееся искривление скважины, необходимо периодически, по мере углубления, контролировать ее направление.
Контроль искривления скважины бывает оперативный и плановый.
Оперативный контроль осуществляется силами буровой бригады.
Азимутальное отклонение неглубоких скважин от заданного направления обычно бывает незначительным. Поэтому при оперативном контроле искривления скважин глубиной до 100—150 м измеряется только зенитный угол. В скважинах более глубоких необходимо измерять зенитный угол и азимутальное направление через 50—100 м продвижения забоя, а в сложных геологических условиях — через каждые 20—25 м.
Плановый контроль искривления скважины осуществляется специальным каротажным отрядом через 200—300 м углубления скважины. В скважинах глубиной до 200 м такой контроль производится при достижении проектной глубины, в наклонных и интенсивно искривляющихся скважинах — через меньшие интервалы.
С целью контроля искривления скважин применяются приборы, при помощи которых измеряется только зенитный угол, или приборы, позволяющие замерять зенитный и азимутальный углы скважины.
Для измерения зенитного угла в приборах используется горизонтальное положение уровня жидкости или принцип отвеса.
Рассмотрим принцип использования горизонтального положения жидкости на примере прибора, представляющего собой стальной патрон, в котором устанавливается стеклянная пробирка диаметром 14—24 мм и длиной 150—200 мм. Пробирка на 1/3 наполняется 20%-ным раствором плавиковой кислоты и плотно закрывается резиновой пробкой На бурильных трубах или на канате герметично закрытый патрон опускают в скважину и выдерживают в спокойном состоянии 30—60 мин От химического воздействия плавиковой кислоты на стенках про бирки остается отпечаток, пользуясь которым определяют зенитный угол скважины. Линию отпечатка поверхности жидкости на стенках пробирки совмещают с прямой линией, проведенной произвольно на листке бумаги, и вдоль образующей пробирки прочерчивают еще одну линию. Угол между этими линиями является углом наклона скважины i, а зенитный угол 0 = 90°—i.
Более точно зенитный угол можно определить, пользуясь формулой

где hmах, hmin — расстояния, измеренные по меткам пробирки, от какой-либо плоскости, перпендикулярной к ее оси, до наиболее удаленной и наиболее низкой точек отпечатка поверхности жидкости; d — диаметр пробирки (рис. 73),
Вследствие капиллярных свойств поверхность жидкости в пробирке не будет строго горизонтальной: она поднимается больше там, где ее поверхность образует со стенками пробирки острый угол, и меньше — где тупой угол. Поэтому зенитный угол, замеренный по отпечатку плавиковой кислоты (0и), будет несколько меньше действительного (0д).
Величина искажения зависит от диаметра пробирки, шероховатости ее стенок и угла наклона. Для каждой партии пробирок экспериментально определяют поправки е и учитывают их со знаком плюс 0д = 0н + е.
В некоторых электролитических приборах вместо плавиковой кислоты и стеклянной пробирки используют водный раствор медного купороса и стальной стержень.

При использовании принципа отвеса последний в приборе имеет две степени свободы, т. е. всегда располагается в плоскости искривления скважины (апсидальиой). Регистрируя положение отвеса относительно оси скважины, получают величину зенитного угла в той части ствола, где зафиксирован прибор.
Для полного измерения (зенитного угла и азимута) искривления скважины применяют приборы (инклинометры):
1) действующие по принципу горизонтальности уровня жидкости и опускаемые в скважину строго ориентированно с использованием методов визирования, меток и последовательных ходов (ГБО-Я 2М, НКА, МИР);
2) с магнитной стрелкой и отвесом (Полякова, МИ-42, И-6, УМИ-25, МИ-30, ОК-40У, МИ-30У, МИ-42У, ИШ-2, ИШ-3, ИШ-4, ИК-1, ИК 2);
3) электромагнитные (МИА-II; МИА-Ш-МИА-ШМ);
4) гироскопические (ИГ-2, ИГ-50, ИГ 70);
5) фоторегистрирующие (ИФ-1, ИФ-2, ИФ-5, ИФ-6, АФИ-1, ГП-K1, MT-1).
Для оперативного измерения зенитного и азимутального углов скважин в слабомагнитных породах применяют приборы И-6, ОК-40У, МИ-30У, МИ-42У, MT-1.
Инклинометр И-6 (рис. 74, а) состоит из скважинного прибора датчика и наземной измерительной панели. В корпусе прибора-датчика, заполненном смесью трансформаторного масла с керосином, размещены измерительный элемент зенитных и азимутальных углов, фиксирующий механизм, реле времени и свечной мост.

Измерительный элемент представляет собой цилиндрическую рамку со смещенным центром тяжести, установленную на подшипниках и имеющую возможность вращаться вокруг оси, совпадающей с геометрической осью прибора. Внутри рамки находятся отвес, являющийся датчиком зенитных углов, и магнитная стрелка, являющаяся датчиком азимутов скважины.
Реле времени, рассчитанное на диапазон от 12 до 55 мин, срабатывая, через систему тяг и пружин прижимает отвес к дуговому, а магнитную стрелку к кольцевому реостатам.
Поднятый на поверхность прибор-датчик подключается свечным мостом к измерительной панели, с помощью которой определяются зенитный и азимутальный углы скважины в месте измерения.
Универсальный инклинометр оперативного контроля СЖ-40У (рис. 74, б) предназначен для измерения кривизны скважин, пробуренных в слабомагнитных породах на глубину до 2000 м. Принцип его действия так же, как и у инклинометра И-6, основан на фиксировании магнитной стрелки и отвеса в момент нахождения прибора на заданной глубине. Показания прибора расшифровываются после подъема его из скважины и извлечения из защитной гильзы.
Для планового контроля за направлением скважин наиболее распространены инклинометры ИК-2, УМИ-25, МИ-30.
Техническая характеристика инклинометров приведена в табл. 32.


title-icon Подобные новости