Слайд 2Работа телеметриста
Существует работа и хуже
Слайд 3Зачем нужны измерения положения скважины?
Для того чтоб поразить геологические цели
Для
избежания столкновений с соседними скважинами
Для определения положения скважины в случае
необходимости проводить аварийные работы
Для получения более точных геологических данных о резервуаре, что позволяет оптимизировать добычу
Для выполнения требований законодательства
Слайд 4Что делают замеры?
Измеряют значение угла и азимута в скважине для
определение куда ведется скважина
Определяется положение отклонителя
Вычисляют координаты скважины по глубине
для оценки профиля скважины и текущего положения ее в пространстве
Определяют интенсивности изменения угла и азимута, что позволяет вычислить пространственную интенсивность самой скважины
Слайд 5Что же меряется ?
Угол наклона скважины
Направление (Азимут)
Глубина
Слайд 6Угол наклона скважины
Число от 0 до 1800
00 это вертикальный ствол
900
горизонтальный
«Угол между осью скважины и вертикалью взятый в данной точке»
Слайд 7Направление (Азимут)
В каком направлении идет скважина?
«Направление это угол между выбранным
направлением и касательной к горизонтальной проекции скважины в данной точке»
N
S
W
E
Слайд 8Направление
Квадрант
Число от 0 до 90º измеряемое на восток или запад
от юга или севера
например ЮгоЗапад 40º
Устаревшая система
Азимут
Более широко используется
Число от
0 до 360º, измеряемое от севера по часовой стрелке
например 220º
Слайд 9Картографическая проекция
Самая близкая к реальности форма земного шара это сфера
сплющенная с полюсов
Положение точки на поверхности может быть описано двумя
углами.
Широта это угол между линией связывающей центр сферы с точкой и экватором
Долгота это угол между плоскостью содержащей точку и ось вращения и другой плоскостью содержащей точку начала отсчета и ось вращения
Слайд 10Долгота
Линии долготы проведенные через полюса называются меридианами.
Они измеряют расстояние на
Запад или Восток от основного меридиана за который был принят
меридиан проходящий через город Гринвич, Англия.
Основной меридиан имеет долготу 00. Долгота изменяется от 00 до 1800 на восток и от 00 до 1800 на запад
Восточная и западные гемосферы встречаются при 1800 – это линия смены дат
Слайд 11Широта
Линии широты опоясывают Землю и параллельны экватору, они называются параллелями.
Аналогично
долготе расстояние между ними измеряется в градусах.
Экватор на широте 00
, а полюса имеют широту 900.
Слайд 12Местоположение
Широты показаны через каждые 10 градусов от экватора; долгота показана
каждые 15 градуса от нулевого меридиана.
Каковы координаты зеленой точки?
Ответ:
20N
45E
Слайд 13Картографические проекции
Картографические проекции используются для отображения сферы или ее части
на плоскости. Все проекции имеют ту или иную погрешность.
Каждый метод
проецирования имеет свои достоинства и недостатки. Пока не существует оптимального метода проецирования.
При использовании определенного метода нужно ориентироваться на тот метод который позволяет минимизировать ошибку в данном конкретном случае.
Слайд 14Картографические проекции
Существуют различные методы – Меркатор, Конический и т.д.
Меркатор –
основан на проецировании сферы на цилиндрическую поверхность, но точен только
на экваторе, используется при навигации
Конический используются в основном военными.
Слайд 15Конический метод проецирования
Конический метод проецирования или конформный метод Ламберта основан
на проецировании сферы на конус.
«Конформный» значит что карта отображает форму
отдельных частей очень точно
Используется для отображения частей поверхности Земли на запад или восток от выбранной долготы
Слайд 16Проекция Меркатора
Метод Меркатора широко используется
Для зон вблизи экватора, карта имеет
довольно точное отображение.
Имеет большую погрешность при продвижении к полюсам, например
Аляска выглядит как половина Южной Америки, хотя на самом деле Южная Америка в 11 раз больше
Слайд 17Проекция поперечного Меркатора (Universal Transverse Mercator)
Похожа на проекцию Меркатора, но
ориентация цилиндра другая
Используется довольно часто при бурении
Universal Transverse Mercator UTM
это набор из 60-ти проекция Меркатора, каждая из которой покрывает 60 долготы.
Слайд 19Глубина
Измеряемая глубина
Расстояние измеряемое вдоль ствола скважины от поверхности до точки
замера. Значение получаемое из меры инструмента.
Абсолютная глубина TVD
Расстояние по вертикали
от точки отсчета вертикали до точки расположенной на профиле скважины. Вычисляемое значение.
Слайд 20Стол ротора
При бурении удобно использовать отсчет глубины от стола ротора.
При бурении на нефтяной платформе иногда используют отсчет глубины от
уровня моря
На плавающих буровых в основном используют отсчет от стола ротора
Стол ротора
Слайд 21Угол наклона скважины
Угол между осью скважины и вертикалью взятый в
данной точке
При угле 00 ствол считается вертикальным при 900 горизонтальным
Для
ряда горизонтальных скважин угол может быть и больше 90
Иногда используется определение дрифт или зенитный угол
Слайд 22Азимут
Различные типы полюсов
Магнитный
Истинный
Дирекционный
Все приборы магнитного типа изначально измеряют азимут относительно
магнитного севера
Магнитный север постоянно меняется поэтому в окончательных вычислениях используются
направление относительно истинного или географического севера для постоянства величин.
Слайд 23Истинный Север
Истинный Север: это направление линии от любой точки на
поверхности Земли на северный полюс, все линии долготы направлены на
Истинный Север.
Слайд 24Дирекционный Север
Дирекционный Север: это направление на север на карте
Дирекционный Север
совпадает с Истинным только по отдельным меридианам.
Все другие точки должны
быть с поправкой на схождение меридианов (угол между направлением на истинный и дирекционный Север в конкретной точке).
Слайд 25Магнитное склонение
Магнитное склонение это угол между направлениями на истинный и
магнитный полюса в любой точке на земной поверхности
Магнитный север постоянно
мигрирует.
Слайд 26Магнитное склонение
Склонение меняется в зависимости от положения на земной поверхности
и времени
Для определения склонения нужно знать где находится магнитный север
относительно истинного на запад или восток в конкретной точке
Измеряется как угол в градусах на восток или запад
Agonic Line
East Declination
West
Declination
Слайд 27Магнитное склонение
Существуют различные математические модели позволяющие вычислить значение магнитного склонения
в любой точке на поверхности земли и для любой даты,
например IGRF или BGGM
Слайд 28Поправка на схождение меридианов
При создании карты координаты необходимо перевести со
сферы на плоскость
В зависимости от используемого метода проецирования возникает погрешность
между положением Истинного Севера и севера на карте
Поправка на схождение меридианов это угол между направлением на истинный север и дирекционным севером в данной точке.
Слайд 29Положение отклонителя (Toolface)
Используется при направленном бурении, как мотором так и
роторными компоновками
Положение отклонителя это угловая мера положения инструмента относительно его
нуля (верха) или относительно севера
Слайд 30Гравитационный TF
Показывает положение отклонителя влево или вправо относительно его нуля
(верха) на любой угол от 00 до 1800.
Используется при угле
скважины более 3-150
Слайд 31Магнитный TF
Используется только при малых углах скважины в основном менее
40
Используется при срезках с вертикального ствола.
Показывает положение отклонителя относительно магнитного
севера.
Слайд 32Поправка на положение отклонителя
Измерительные приборы иногда имеют разницу между их
нулевым значение и реальным нулевым значением отклонителя. Эта разница и
называется поправкой или Offset Tool Face
Обычно меряется на буровой при сборке компановки.
Слайд 33Вычисление угла
При вычислении угла используются показания только акселерометров.
Слайд 34Вычисление Азимута
Где напряженность гравитационного поля, TGF, определяется как:
При вычислении азимута
используются показания всех датчиков, так же необходимо учитывать поправку на
истинный или дирекционный север.
Слайд 35Вычисление Гравитационного TF
При вычислениях учитываются показания только акселерометров по осям
x и y
Для получения действительного значения положения отклонителя необходимо учесть
поправку на положение отклонителя OTF.
Слайд 36При вычислениях используются показания всех сенсоров
Для получения истинного значения необходимо
учитывать OTF (поправка на положение отклонителя)
Так же если необходимо необходимо
учесть поправку на азимут
Вычисление
магнитного TF
Слайд 37Результирующая магнитного поля
Результирующая магнитного поля (TMF) вычисляется как:
Для вычисления используются
показания всех магнитометров
Может быть оценен в зависимости от даты
Единица измерения
[Тесла]
Слайд 38Результирующая гравитационного поля
TGF = Напряженность гравитационного поля
Для вычисления используются
значения всех акселерометров
Изменяется незначительно по миру.
Слайд 39Угол наклона
магнитных линий (Dip)
Так как линии магнитного поля не
параллельны поверхности Земли
(за исключением магнитного экватора)
в северном полушарии компас
имеет тенденцию указывать в землю.
Магнитный Dip угол
изменяется в зависимости от местоположения.
Например в районе Нижневартовска он около 770
Угол между касательной к поверхности земли и результирующим вектором магнитного поля в данной точке
Слайд 40Основные определения при бурении скважин
Секция 3
Слайд 41Вертикальная скважина
Невозможно пробурить скважину точно вертикально
Поэтому принято считать скважину вертикальной
если она находится в пределах конуса с углом в 3
градуса
Слайд 42Направленное бурение
Определение
Технологический процесс направления траектории скважины к заданной цели
Слайд 43Боковой ствол
Если координаты цели изменились, но координаты устья скважины остаются
неизменными, новая скважина называется боковым стволом или геологическим боковым стволом
Если боковой ствол получается в результате непредвиденных обстоятельств, но координаты устья и цели остались неизменными то это механический боковой ствол
Слайд 44Кривизна
Кривизна это степень искривления ствола скважины (изменения угла и направления)
между двумя точками замера
Кривизна измеряется в градусах
D.L. = cos-1[sinI1sinI2 cos(A2-A1)
+ CosI1cosI2]
I1 и I2 два показания угла в различных точках
A1 и A2 два показания азимута в различных точках
Слайд 45Пространственная интенсивность
Пространственная интенсивность это мера кривизны на определенный интервал, обычно
10 метров
Измеряется в градусах на 10 метров.
Интенсивность стараются держать как
можно более низкой для избежания проблем при бурении и спуске колонны
D.L. Кривизна посчитанная между двумя точками замера
C.L. Расстояние по стволу между двумя точками замера
Слайд 46Отход
Расстояние от точки лежащей на траектории скважины до вертикальной линии
проходящей через устье, измеряемое в метрах
Например если координаты точки 643
метра на Север и 962 метра на Восток то отход может быть вычислен по формуле Пифагора
Слайд 47Вертикальная секция
Длина проекции отхода на вертикальную плоскость, проходящую через
прямую соединяющую устье с центром цели
Направление этой прямой называется азимутом
вертикальной секции
или азимутом входа в пласт
Слайд 48Tie-in. Точка привязки
Используется как точка начала отсчета если скважина начинается
не с поверхности. Служит для вычисления координат скважины и включает
в себя
TIE -IN
Глубина по стволу
Азимут
Угол
Глубина по вертикали
Координаты С/Ю
Координаты В/З
Вертикальная секция
Слайд 49Контроль качества замеров
Секция 4
Слайд 50Немагнитные УБТ
Все приборы использующие магнитометры реагируют не только на магнитное
поле Земли, но и на любое другое магнитное поле
Стальные моторы,
долотья даже части немагнитных УБТ могут намагничиваться и создавать помехи в определении азимута и магнитного положения отклонителя
Для снижения этого влияния приборы помещают внутри немагнитных УБТ достаточной длины
Длина необходимого количества немагнитного материала зависит от местоположения скважины, угла и направления бурения. Она тем больше чем больше угол скважины, Dip угол и чем ближе азимут к 90 или 270-ти градусам.
Слайд 51Помехи влияющие на точность вычислений
Кроме стальных частей компоновки существуют другие
источники помех:
Колонна – все колонны намагничены и прибор использующий магнитометры
для вычисления азимута внутри колонны и вблизи ее не работает
Когда срезка происходит вблизи зацементированной компоновки
Некоторые растворы, например гематитовые или металлическая стружка в растворе
Некоторые породы, например пириты увеличивают погрешность измерений.
Магнитные бури на солнце и т.д.
Слайд 52Глубина
Существует множество способов ошибиться с глубиной измерения
Кроме человеческого фактора существуют
и инструментальные ошибки связанные с растяжением и сжатием бурильной колонны,
искривлением компоновки и т.д.
Некоторые приборы записывают текущие данные измерений в память поэтому необходимо знать когда были сделаны замеры и какая глубина была на этот момент.
Слайд 53Заключение
Как же оценить что полученный нами замер соответствует действительности. Если
следующие параметры находятся в допустимых пределах то замер считает правильным:
Напряженность гравитационного поля Gtotal в пределах +/- 0.003 от эталонной (в большинстве случаев 1.0000)
Напряженность магнитного поля Btotal в пределах +/- 500nT от значения напряженности магнитного поля в данной точке.
Угол наклона магнитных линий к поверхности земли Dip в пределах +/- 0.5 от значения этого угла в данной точке
Слайд 55Введение
Замеры дают нам угол и азимут на определенной глубине. Эта
информация используется для вычисления положения скважины в пространстве
Необходимо знать расстояние
между двумя точками замера
Координаты точки находящейся на траектории скважины вычисляются относительно устья
Слайд 56Потребность в создании модели
Зенитный угол и азимут в каждой точке
определяют вектор касательный к траектории скважины. Зенитный угол дает его
вертикальную проекцию, а азимут горизонтальную
Расстояние между точками это длина траектории скважины между двумя точками замера
Необходимо иметь представление о траектории скважины между двумя точками замера.
Для этого существуют различные модели
Слайд 57Часто используемы модели
По среднему углу
По радиусу кривизны
По минимальному радиусу
кривизны
Слайд 58Минимальный радиус кривизны
Этот метод предполагае, что траектория скважины представляет
собой самую гладкую из дуг окружностей вписанных между точками замера
1 и 2
Это достигается применением коэффициента, основанного на кривизне скважины между двумя этими точками, или другими словами интенсивности
Этот метод наиболее точный
В данное время это самый распространенный метод так как все вычисления легко могут быть сделаны с помощью персонального компьютера
Слайд 59Вычисление методом наименьшего радиуса
кривизны
Входные параметры
Углы в точках 1 и
2
Азимуты в точках
1 и 2
Глубины замеров в точках 1 и
2
Выходные парметры
Интенсивность
Вертикальная глубина
Координаты точки
Отход
Вертикальная секция
