Литература(Разное)

Всё про нефть и газ \Главная \Начало \Литература \Подразделы \Разное \бурение горизонтальных скважин

ГЛАВА 1 Раздел 5

Типы замеров кривизны  скважин

 

Типы замера кривизны скважин

 

Замеры кривизны скважин могут выполняться различными приборами для из­мерения кривизны. Ниже приведены наиболее часто применяемые приборы в настоя­щее время:

            1. Одноточечный магнитный прибор для замера кривизны скважин (1 запись  наклона и направления/азимута).

            2. Многоточечный магнитный прибор для замера кривизны скважин (до 2000  записей- наклон и азимут).

            3. Многоточечный прибор для замера кривизны скважин (до 2000 записей - на­клон  и азимут).

            4. Управляющий прибор - непрерывные показания направления и наклона при  бурении с забойным мотором.

            5. Измерение в процессе бурения (МWD). Импульсная телеметрия бурового  раствора.

            6. Одноточечный индикатор смещения (Тотко или Истмэн) (1 запись-только  наклон ).

 

Магнитные одноточечные приборы

            Магнитные одноточечные инструменты для замера искривления  записывают один наклон и одно направление за спуск. Этот инструмент может  быть сброшен в бу­рильную трубу или спущен на талевом канате. Он должен быть  посажен в немагнит­ную трубу или спущен на талевом канате в необсаженную  скважину. Он не может применяться в обычной стальной бурильной колонне или  внутри обсадных труб. Вы­бор надлежащего числа немагнитных УБТ для спуска  зависит от магнитной зоны. Большие длины обычно необходимы при бурении  скважин с высоким углом и/или при бурении больше в направлении Запада или  Востока.

            Одноточечный инструмент может приводиться в действие либо заранее  уста­новленными часами либо датчиком перемещения. Первые обладают преимуществом в том, что оператор точно знает, когда выполнено фото, но  необходимо ждать достиже­ния заранее установленного временного интервала.

Датчик движения выполняет замер каждые 60 секунд после остановки и поэтому  является более экономичным, однако он может выполнить неверное фото до  достиже­ния забоя, если перемещение инструмента вниз прерывается на период  более 1 ми­нугы. При использовании талевого каната должен спускаться прибор типа "таймера".

Любой из приборов может использоваться при сбрасывании в  скважину приспособле­ния.

            Одноточечные приборы для замера искривления скважины должны  использо­ваться в следующих случаях:

1.Рутинные замеры в наклонно-направленных скважинах.

2.Замеры в вертикальных скважинах, когда обычны вариации налравления и

наклона

3.Проверки на приборах Тотко и Теледрифт при замере наклона.

4.Ориентация, струйные долота.

            Одноточечный инструмент является простым и надежным и должен  обеспечи­вать достоверные данные наклона и направления при условии  выполнения определенных процедур:

Рисунок 5-1

            1. Следить, чтобы прибор не подвергался воздействию намагниченных  метал­лов, например, правильно устанавливать инструмент в немагнитных УБТ или необса­женном забое.

            2. Убедиться, что прибор отцентрирован в необсаженном эабое или УБТ.      3. Точно знать глубину замера инструмента. При возникновении сомнений,

снова спустить прибор для проверки.

            5.Знать и записывать расстояние от забоя скважины до посадочной точки для каждого замера.

            6. Выполнять частые проверки приборов путем выполнения наземных  кон­трольных замеров или спуская различные компасные узлы и проверяя  дублирующие точки.

 

Схема механического индикатора наклона  прибора на 90 град.

Рисунок 5-2

При возникновении сомнения, повторить замер. При обнаружении  неточности или ненадеж­ности прибора, не применять его больше, а  запи­сать его номер, чтобы предотвратить возможность его случайного  спуска в будущем.

 Результаты одного обследования показали, что после более чем 50  одноточечных замеров, большинство 15 90' компасных узлов требовало пе­рекалибровки, т.е. погрешности прибора были более1⁰. Для уменьшения  погрешностей необходимо ре­гулярное обслуживание приборов. Каждый набор приборов должен содержать два вида компасных узлов.

Схема механического индикатора наклона  прибора на 6 град.

 

Рисунок 5-3

Узлы в каждой паре  должны чередоваться - это обеспечивает дополнительный контроль  по­грешностей.    Продолжительность в 50 замеров на комплект гарантирует, что  все компасные узлы проверяются до того, как каждый превысил 25 замеров.  Поэтому все ящики с набором одноточечных приборов должны возвращаться  поставщику для проверки калибровки после выполнения набо­ром 50 замеров, или  после заканчивания скважины, или когда калибровка промыслового  испытательного стенда не соответствует спецификациям в зависимости от того,  какое событие наступит первым.

 

Магнитный многоточечньй прибор

            Магнитный многоточечный прибор содержит такой же компасный узел, как  и одноточечный прибор и отличается лишь камерой. В многоточечном приборе  приме­няется ролик с пленкой, которая перекручивается заранее установленным  таймером. Все принципы, приемлемые для одноточечного прибора, справедливы  для многото­чечного.

            Применять многоточечный прибор нужно при необходимости  непрерывного замера на определенном участке скважины. Обычный  измерительный интервал - каж­дые 90 футов или каждая трубная свеча; однако,  может применяться любой желаемый интервал. Многоточечный прибор должен спускаться после заканчивания большинства наклонно-направленных скважин при  извлечении оборудования из скважины. Зто также хорошая проверка на  одноточечных лриборах и также помогает при разработке будущих программ  наклонно-налравленного бурения. Многоточечные приборы могут также  спускаться в необсаженных скважинах с помощью талевого каната, при условии,  что прибор хорошо отцентрирован.

 

Схема магнитного  многоточечного прибора

 

Рисунок 5-4

            Повторяем, что наиболее важным является знание действительной глубины  из­мерения для каждой станции. Она может быть точно определена путем подъема  трубы при выходе из ствола. После каждого спуска необходимо выполнить  несколько проб­ных замеров на многоточечном приборе, чтобы гарантировать  его точность. Пленка должна быть обработана до ее вьдачи оператору, чтобы  обеспечить полноту замера. Если пленка плохая или вышел из строя прибор,  нужно либо снова выполнить замер до спуска обсадных труб или трамбовки  скважины, либо спустить обсадные трубы и вы­полнить замер гироскопическим  прибором.

 

          Пример "картинка"

  Пленка-диск с узлом угла 0-10 град.

 и ЗбО градусной азимутальной шкалой

            Этот фотодиск показывает правильное  относительное положение ориентации  маркировочной метки высокой стороны

Рисунок 5-5( действительный диаметр 1 дюйм (25,4мм) )

 

Пример "картинка"

Пленка-диск с узлом угла 0-10 град  и квадратной азимуталь­ной шкалой

 

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ:

Этот фотодиск является зеркальным изображением .

Восток и Запад - реверсивны.

Положение ориентации маркиро­вочной метки высокой стороны также реверсивно.            

           

 

Рисунок 5-6 (действительный диаметр 1 дюйм (25,4мм))

 

Гироскопические многоточечные измерения

            Гироскопические многоточечные инструменты аналогичны магнитным за  ис­ключением того, что они основаны на гироскопе с приводом от мотора, а не на  ком­пасе. По этой причине, гироскопические приборы могут спускаться внутри  обычных стальных УБТ, бурильной трубы, НКТ и обсадных труб. Этот  инструмент спускается на талевом канате и останавливается на заранее  выбранных интервалах замера.

Основная область применения многоточечных гироскопических приборов - за­меры в обсаженной скважине или внутри бурильной колонны. Другая область  приме­нения, когда ошибочные или невоспроизводимые данные получаются в  результате магнитных измерений, например, проводящие пласты и т.д. Для этих  приборов должны выполняться такие же проверки, что и дпя магнитных  многоточечных прибо­ров. Следить за указанием правильных глубин измерения и  проверять пленку после завершения замера. Всегда заставлять оператора  проверять мотор гироскопа, чтобы не возникло трения, могущего привести к  неверным данным. Проверки прибора должны быть периодическими, аналогично  магнитным одноточечным и многоточечным при­борам.

 

Схема считывания пленки

многоточечного при6ора Крио

Рисунок 5-7

 

Многоточечные гироскопические приборы

 

            Гироскоп применяется вместо магнитного компаса и поэтому он приемлем  для выполнения замеров внутри обсаженных скважин или в необсаженном забое,  когда соседние скважины обсажены. Обсадные трубы, подобно обычным УБТ,  намагничи­ваются и будут вызывать неточные показания магнитных компасов;  однако гироком­пасы не зависят от магнетизма и поэтому это не отражается на их  показаниях. До спуска гироскопического прибора в скважину, указатель  направления в приборе уста­навливается относительно некоторой известной точки  или направления. Эталонный указатель обычно установлен для указания на  действительный север, определенный с помощью показаний обычного компаса,  скорректированных на склонение. Затем инст­румент запускается, опускается в  скважину и выполняется замер. Для некоторых типов гирокомпасов допускается  движение по инерции во время выполнения замера. В дру­гих типах, после  доведения их до нужной скорости, эта скорость поддерживается бата­рейками и  мотором.

 

Управляющие инструменты

 

            Во время критической стадии отхода горизонтального ствола и  криволинейного участка при бурении горизонтальной скважины, необходимо  выполнять замеры с ма­лыми интервалами. Частые измерения и переориентация с  помощью традиционных одноточечных приборов занимает очень много времени  и является очень неточной для таких областей применения.

            Уиравляющий инструмент приемлем поскольку он обеспечивает  непрерывную информацию в реальном масштабе времени. Инструмент состоит из  электронного дат­чика, который спускается в скважину на электрокабеле. Датчик  садится в ориенти­рующем переводнике сразу же над мотором в немагнитных  УБТ. Внутри датчика по­мещаются электронные чувствительные элементы,  которые измеряют наклон, азимут и ориентацию маркировочной метки в  скважине. Результаты измерения передаются от датчика через электрокабель на  поверхность, где компьютер анализирует сигнал и вы­дает на дисплей значения  измеренных углов.

            Этот метод замера обладает несколькими преимуществами по сравнению с  од­ноточечными методами.

            а) Экономится время бурения ввиду устранения большого числа спусков на  та­левом канате, необходимых для выполнения замеров и для проверки  ориентации.

            б) Непрерывный контроль будет уменьшать риск того, что скважина сбивается" с курса и поэтому уменьшается число корректировочных спусков.

            в) Ввиду лучшего контроля траектория скважины более плавная, с меньшим

числом резких искривлений ствола.

            г) Направление ориентации маркировочной метки может контролироваться  при бурении дпя учета реактивного крутящего момента.

            Недостатки:

            а) Они применяются только с забойными двигателями, поскольку вращение  бурильной колонны не допускается.

            б) Поскольку применяются магнетометры, вблизи обсадных труб не получается надежных результатов измерения.

За исключением случаев применения переводника с боковым входом или  "Квык Трип", датчик должен быть извлечен из скважины, когда соединения  должны быть 90 футов.

 

Забойные инструменты

 

            Поскольку датчик является фактически частью забойной компоновки,  чувстви­тельные эпементы должны быть достаточно жесткими, чтобы  противостоять вибрации или ударным нагрузкам, генерируемым на забое.  Гироскопические устройства слиш­ком чувствительны для такой области  применения. Однако, гироскопы с наземным считыванием могут использоваться  для обеспечения непрерывного контроля ориента­ции маркировочной метки при  выполнении ориентации. Эти инструменты использу­ются при отводе  горизонтального ствола вблизи обсадных труб, где имеет место маг­нитная  интерференция. Однако, после правильной ориентации изогнутого перевод­ника,  гироскоп должен быть извлечен, иначе его чувствительный механизм будет по­врежден при бурении.

Всё про нефть и газ \Главная \Начало \Литература \Подразделы \Разное \бурение горизонтальных скважин