Инклинометрия. Кавернометрия

Изучение технического состояния скважины – важная область применения геофизических методов. Получаемая информация необходима для оптимизации процессов бурения, испытаний и эксплуатации скважин. Основными направлениями изучения технического состояния скважин являются: инклинометрия, кавернометрия, профилеметрия, контроль качества цементирования, выделение мест притоков, поглощений и затрубной циркуляции жидкости.

Инклинометрия

Метод ГИС, применяемый для определения угла наклона (искривления) ствола скважины и азимута искривления, называют инклинометрией. Ствол глубокой скважины отклоняется от вертикали в силу причин геологического и технологического характера. Распространение получает и наклонное бурение для достижения участков исследования в стороне от места заложения скважины.

Пространственное положение любой точки ствола скважины характеризуют двумя углами: углом искривления δ- отклонение оси скважины от вертикали и дирекционным углом β - угол между направлением на географический полюс и проекцией оси скважины на горизонтальную поверхность. Обычно пользуются магнитным азимутом φ, т.е. углом, отсчитываемым по ходу часовой стрелки между направлением на магнитный север См и горизонтальной проекцией элемента оси скважины.

Определение искривления скважины сводится к замерам положения в пространстве оси скважины, следующим один за другим. В пределах каждого отрезка ось скважины отождествляется с прямой линией. Измерения в скважинах выполняют по точкам. Расстояние между точками в вертикальных скважинах, принимают равным 25м, в наклонно-направленных – 5м. Углы β и φ, полученные в нижней точке интервала, принимаются постоянными до следующей точки измерения.

Первичные данные инклинометрии представляют в виде таблицы, где представлены результаты измерений, которые получают в точках через одинаковые интервалы.

Плоскость, проходящую через вертикаль и ось скважины в данном интервале, называют плоскостью искривления. (Рис.)

Проекцию интервалов ствола скважины на вертикальную плоскость определяют как:

lί вер = lί соs δί.

для определения абсолютной отметки вскрываемого ί – го пласта Нί, вычисляют сумму вертикальных проекций то устья скважины до изучаемого интервала:

h

Нί = ∑ lί вер.

ί

Горизонтальная проекция ί – го интервала скважины Δ lί, отклоненного на угол δί, равна:

Δ lί = lί sίn δί.

По данным измеренных углов и вычисленных значений горизонтальных проекций строят инклинограмму – проекцию оси скважины на горизонтальную плоскость.

Приборы для измерения и азимута искривления называют инклинометрами. В скважину их опускают на кабеле или транспортируют буровым инструментом.

Измерение диаметра скважины и профиля ствола скважины (кавернометрия).

Диаметр скважины и форма ее сечения зависят о ряда факторов технологического и геологического характера. Если, диаметр скважины dс равен диаметру долота, его называют номинальным и обозначают dн. В плотных непроницаемых пластах dс = dн. Увеличение диаметра происходит при разбуривании глин, аргиллитов, гидрохимических осадков, кавернозных известняков и доломитов. Уменьшение диаметра характерно для пород-коллекторов, когда фильтрат бурового раствора проникает в проницаемые отложения и образуется глинистая корка на стенках скважины. При спуско-подъемных операциях замковые соединения бурового инструмента врезаются в горную породу и образуют желоб и асимметрично увеличивают диаметр. Измерение фактического диаметра скважины называется кавернометрией. Эти измерения проводятся с помощью каверномеров и профилемеров. Кавернограммы используют при расчете объема цемента, необходимого для заполнения скважинного пространства, для учета скважинных условий при интерпретации результатов отдельных методов ГИС, при выявлении коллекторов по наличию глинистой корки.

Лекция 10

Дата добавления: 2014-01-11