Инструкция по проведению инклинометрических исследований в скважинах

Определение понятия

Инклинометрия – это способ измерения зенитного и азимутального углов скважины. Прибор, называемый, инклинометр, непрерывно поднимается вдоль ствола и фиксирует на определенных точках значения этих углов и интервалы между ними.

Ось скважины (ее ствол) редко бывает строго вертикальной. Отклонения ствола относительно идеальной или строгой вертикали показывает зенитный угол. Направление бурения относительно севера показывает азимутальный угол.

Зачем это нужно?

До бурения составляется проектный профиль скважины – схема, которая содержит траекторию бурения, заданную глубину ствола. У любой скважины есть забой – конечная точка, где содержится извлекаемый ресурс.

Весь процесс бурения называют проводкой. Во время проводки направление или глубина скважины часто не соответствуют проектному профилю.

Сопоставляя данные инклинометра, технолог определяет кривизну ствола – отклонения от идеальной вертикали и утвержденного в проектном профиле направления. Затем орректируется направление бурения, скважина достигает забоя.

У инклинометрии есть другая функция: она определяет участки породы, в которых есть сильные искривления. Искривления породы свидетельствуют о наличии желобков или трещин внутри породы. В будущем они могут мешать эксплуатации скважины и разведке породы вокруг участка.

Виды инклинометров

Инклинометры представляют собой капсулу (длина от 30 см до 1,5 м) с диаметром меньше чем у ствола. Их делят на два типа:

1. Гироскопические. Если в ствол скважины устанавливается металлическая труба, то применяется этот тип. Внутри есть два гироскопических датчика — гироскопы. Азимутальный датчик проверяет отклонения между истинным азимутом (севером) и фактическим для ствола. Другой датчик отвечает за измерение направления бурения. У гироскопа есть идеальная вертикальная ось, и он сверяет ее с фактической.
2. Электрические. Применяются для необсаженных стволов. Датчики в них представлены электронными акселерометрами и гироскопом. Они точнее измеряют интервалы, лучше ориентируются в окружающем пространстве.

В инклинометре есть также и магнитные датчики, фиксирующие уровень гравитации и гамма-датчики, измеряющие уровень радиации. Это полезно при геофизических исследованиях породы. Здесь инклинометр используется как прибор для разведки, а не уточнения отклонения ствола.

Как проводится измерение?

Рассмотрим, как проводится измерение:

Во время работ

Во время бурения, метод используется для того, чтобы следить за изменением траектории и в случае чего, оперативно ее изменить. В устье скважины (т.е. у ее начала) фиксируют исходные параметры. Меряют обычно точечно, т.е. один раз.

Как это работает:

1. Из незавершенной скважины на время вынимается бур.
2. Каротажным кабелем (разработан специально для геологоразведки) опускают прибор до самой низкой точки скважины.
3. Каротажный кабель имеет электроды, по нему можно передавать данные с прибора в центр управления на поверхность. Часть данных может сохраняться в памяти инклинометра.

Есть еще метод, при котором датчик устанавливают при наращивании бура и он движется вместе с ним. Извлекается главная труба, и прибор устанавливают в конструкцию бура. Такой метод называется Measurement while drilling – измерение в процессе бурения.

После завершения

Исследования многоразовые проводятся уже после извлечения из породы буровой установки.

Длинный автономный инклинометр помещается все тем же кабелем вплоть до конца ствола.

Опускается медленно, чтобы было время на оценку и обработку информации об отклонении. Именно многоразовые заходы прибора позволяют сделать инклинограмму – схему породы вокруг скважины.

Результат

Сбор, анализ и интерпретация исследований, полученных в результате этого метода, служат для:

• построения карты породы,
• выявления твердых пластов,
• измерения уровня гравитации и радиации.

Практическая польза – это скважина, пробуренная согласно утвержденному проектному профилю, без серьезных отклонений от забоя, без повреждений внутри столба.

Видео по теме статьи

Что такое инклинометрия скважин, подскажет видео:

Заключение

Без инклинометрии нельзя было бы сразу пробурить нужную скважину – водяную или другую. До достижения забоя приходилось бы делать несколько столбов, что негативно влияло бы на структуру породы.

Это простой метод измерения, позволяющий оперативно корректировать направление бурения, понимать, в каком месте относительно всего массива породы находится бур, измерить уровень гравитации и радиации рядом в районе скважины.