Инклинометрия. 
Геофизические методы исследования нефтяных и газовых скважин

Измерение угла наклона ствола скважины и азимута наклона (инклинометрия) относится к основным исследованиям, проводится во всех поисковых и разведочных скважинах, в открытом стволе, одновременно со стандартным каротажем и в интервалах стандартного каротажа.

По ряду геологических, технологических причин проектируемые вертикальные и наклонно направленные скважины отклоняются от намеченного проектом направления. В искривленных скважинах обычно отмечаются следующие закономерности:

• а) при очень пологом залегании пластов (угол падения до 8о) не наблюдается каких-либо преимущественных направлений искривления;
• б) при углах падения пластов в пределах 8−45о преобладает направление отклонения от вертикали вверх по восстанию пластов; ствол скважины стремиться занять положение, перпендикулярное к плоскости напластования; векторы смещения забоев направлены в области сводов положительных структур;
• в) при углах падения пластов более 60о преобладают направления отклонения вниз по падению пластов; ось скважины стремиться занять положение, параллельное плоскостям напластования.

Положение оси скважины в пространстве на какой-либо глубине определяет зенитный угол д — угол между вертикалью и касательной к оси скважины в данной точке и дирекционный угол б — угол, отсчитываемый по ходу часовой стрелки между направлением на геологический север и касательной к горизонтальной проекции оси скважины.

Направление касательной выбирается в сторону увеличения глубин скважины.

Вместо дирекционного угла часто используют получаемый непосредственно при измерениях магнитный азимут искривления ц. Дирекционный угол отличается от магнитного азимута на величину г±D,.

т.е. б = ц + г ± D,.

где г — угол сближения (угол между меридианами осевым и в данной точке), D — магнитное склонение (восточное со знаком +, западное со знаком -).

Измерения поточечные, через 25 м, с 10% контрольных точек с перекрытием 3−5 точек по ранее исследованному интервалу.

При углах наклона свыше 10 градусов шаг измерений уменьшается до 10−15 м с увеличением контрольных замеров до 40−50%, обеспечивается высокое качество измерений угла и азимута наклона ствола скважины.

Инклинометрия реализуется на следующей аппаратуре:

— ИМММ.

ИМММ.

Назначение.

Инклинометр ИМММ 73 -120/60 (инклинометр магнитометрический многоточечный) предназначен для технологических измерений азимута и зенитного угла скважин, с выводом результатов измерений на цифровое табло и на внешнюю систему записи и обработки данных инклинометрии, которая автоматически вносит поправки и рассчитывает траекторию скважины.

Область применения — эксплуатационные бурящиеся необсаженные скважины на нефть и газ глубиной до 5000 м. для измерения азимута и зенитного угла, а также обсаженные скважины с диаметром обсадных колонн 125 мм и более только для измерения зенитного угла скважины.

Кроме того, инклинометр позволяет производить технологические измерения азимута и зенитного угла в колонне бурового инструмента с наружным диаметром 127 мм и более, содержащей в нижней части около турбобура трех легкосплавных бурильных труб (ЛБТ) по ГОСТ 23 786–79. Измерения проводятся на расстоянии не менее 15 м от стальной колонны и турбобура, а также не менее 3 м от стального замкового соединения ЛБТ.

На рисунке приведена блок-схема, поясняющая состав инклинометра и связь наземного прибора со скважинным.

Рисунок 21 — Блок-схема Наземный прибор устанавливается в подъемнике или в каротажной станции, скважинный прибор под собственным весом спускается на каротажном кабеле в скважину. Скважинный прибор состоит из электронного блока, блока датчиков и наконечника. Наконечник применяется для увеличения длины и веса скважинного прибора при большой кавернозности скважины и плохой проходимости прибора. Скважинный прибор служит для измерения азимута и зенитного угла скважины, а также локации стальных замковых соединений. Измеренный параметр в коде передается по кабелю в наземный прибор.

Наземный прибор используется для приема и индикации на световом табло измеренной информации, управлением режимом измерения, а также питания скважинного прибора. Схематично вид измерительной панели наземного прибора показан на рисунке 22.

Рисунок 22 — Вид измерительной панели наземного прибора В наземном приборе переключателем S1, имеющим 6 положений, устанавливается номинальный ток питания (200мА) скважинного прибора, контролируемый по амперметру А. Тумблер S2 меняет полярность напряжения на клеммах ЦЖК и ОК скважинного прибора — переводится в положение измеряемого параметра, азимута или зенитного угла. Переключение этого тумблера является командой начала измерения. После окончания цикла измерения, скважинным прибором производится передача результата в наземный прибор, измеряемый параметр преобразуется в двоично-десятичный код и на цифровое табло выводится принятая информация. Этот же результат поступает на выход для регистрации внешними устройствами.

При измерениях в колонне ЛБТ выполняется локация муфт стальных замковых соединений. Для этого тумблер режима работы устанавливается в положение «азимут» и при прохождения скважинного прибора в зоне искаженного стальными замками магнитного поля со скважинного прибора поступает сигнал. Наземный прибор, приняв этот сигнал, формирует световое и звуковое подтверждение.

Данные по аппаратуре Диапазон рабочих температур от -10 до 120? С. Наибольшее гидростатическое давление 60 МПа.

Аппаратура эксплуатируется с трехжильным геофизическим кабелем типа КГ3−67−180 длиной до 5000 м.

Диапазон измерения азимута 0 — 360? С, диапазон измерения угла 0 — 100? С.

Пределы допускаемой основной погрешности:

• — при измерении азимута в диапазоне зенитных углов от 3 до 100? —? 1?;
• — при измерении зенитного угла —? 15'.

Ток питания прибора (200? 20) мА.

Диаметр прибора ИМММ — 73 мм.

Длина — 2710 мм.

Масса — 25 кг.