ИЗУЧЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СКВАЖИН Геофизические методы применяют для

ИЗУЧЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СКВАЖИН Геофизические методы применяют для изучения технического состояния бурящихся и эксплуатационных скважин. Для этого разработаны скважинные приборы и специальные методики проведения исследований.

В настоящее время геофизическими методами возможно решение следующих задач: • контроль положения ствола скважины в пространстве (инклинометрия); • измерение диаметра и профиля ствола скважины (кавернометрия и профилеметрия); • исследование состояния цементного камня за обсадной колонной; • контроль за состоянием обсадных колонн; • определение мест притоков и поглощений; • установление затрубной циркуляции; • определение мест прихвата бурового инструмента в скважине; • установление местоположения искусственного забоя, уровня воды, нефти в скважине; • исследование зон гидроразрыва пласта; • определение местоположения металлических предметов в скважине

Информация о техническом состоянии скважин, получаемая геофизическими методами, необходима • для успешной проводки и завершения строительства скважины; • для контроля за разработкой месторождения; • для проведения ремонтных работ в эксплуатационных и нагнетательных скважинах.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСКРИВЛЕНИЯ СКВАЖИН • В проектах на бурение проводка скважин предусматривается вертикальной или в заданном направлении (наклонно-направленные). • Направленное бурение проводят в тех случаях, когда кровлю пласта необходимо вскрыть в точках, проекция которых на земную поверхность смещена относительно устья скважины.

Это требуется при кустовом бурении

когда невозможно разместить оборудование непосредственно над объектом бурения

при вскрытии крутопадающих пластов

• 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.

Пространственное положение любой точки ствола скважины характеризуется двумя углами: углом искривления (кривизны скважины) – отклонением оси скважины от вертикали увеличения

и дирекционным углом – углом между горизонтальной проекцией элемента оси скважины, взятой в направлении глубины скважины, и географическим меридианом

• Обычно вместо дирекционного угла пользуются магнитным азимутом φ, т. е. углом, отсчитываемым по ходу часовой стрелки между направлением на магнитный север С и горизонтальной проекцией элемента оси скважины.

Углы и азимуты отклонения в скважинах измеряют специальными скважинными приборами – инклинометрами. • 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.

• Приборами, в которых датчиком азимута служит буссоль, измерения азимута можно проводить только в открытом стволе скважины. • Гироскопические инклинометры позволяют измерять азимут в скважинах, обсаженных металлической колонной, а также в разрезах, в которых естественное магнитное поле Земли аномально искажено местными полями. • В практике геологоразведочных работ на нефть и газ наиболее широко применяются инклинометры с дистанционным электрическим измерением, в которых датчиками служат градуированные электрические сопротивления. К таким приборам относятся инклинометры ИТ-200, И-7, КИТА. Все перечисленные приборы различаются конструктивными особенностями. Принцип их действия сохраняется неизменным.

а). Компьютеризированный многоточечный магнитный инклинометр типа ИМТ-2 М. б) Универсальный забойный инклинометр ЗИ-6 с механическим методом регистрации параметров искривления ствола скважины (путем фиксации стрелок чувствительных элементов относительно измерительных шкал).

Для контроля за проводкой стволов наклоннонаправленных и горизонтальных скважин разработана навигационно-технологическая компьютеризированная система (НТКС) «Волна»

НТКС включает в себя • сбрасываемый инклинометр (ЗИ-48) с двумя скважинными приборами диаметром 48 мм, • магнитный инклинометр (ИМТ-2 М-01) с двумя скважинными приборами диаметром 60 мм, • гироинклинометр (ИГМ 1 -42/120 -80) с двумя скважинными приборами, • модуль гамма-метода, • датчики глубины и веса бурильной колонны, • датчик давления, спускоподъемное устройство с одножильным геофизическим кабелем, • персональный компьютер и другое оборудование по согласованию с предприятием.

• НТКС позволяет прогнозировать и корректировать траекторию ствола скважины по данным механического каротажа для формирования волнообразного горизонтального участка ствола и обеспечивает проведение инклинометрии с построением плана и профиля ствола скважины с полным комплексом навигационных параметров (смещение забоя, интенсивность искривления, кручение и др. )