Форма представления и интерпретация результатов инклинометрии скважин

Данные инклинометрии представляются в виде таблицы значений угла искривления Θ, магнитного азимута φ и дирекционного угла α направления искривления скважины. Значения Θ, φ и α соответствуют определенной глу‑­

бине замера при поточечной регистрации данных.
Дирекционный угол – угол между северным концом осевого меридиана и заданным направлением; он отсчитывается от северного конца меридиана по ходу часовой стрелки.

Дирекционный угол α отличается от магнитного φ на величину γ±D, т.е.
α=φ+γ±D
где γ – угол сближения – угол между меридианами осевым и в данной точке;
D – магнитное склонение.
По результатам измерений зенитного угла и азимута искривления скважины составляются проекции оси скважины на горизонтальную плос‑­кость земной поверхности и вертикальные про‑­
фили трассы скважины на плоскость магнитного меридиана или любую другую плоскость.
Проекцию оси скважины на горизонтальную поверхность (план трассы скважины) строят в масштабе 1:200.
Сводную горизонтальную проекцию всего исследованного участка скважины получают графически путем последовательного построения про‑­
екций отдельных интервалов ∆L_i.
Горизонтальная проекция ∆L_i интервала i, отклоненного от вертикали на угол Θ_i, рассчитывается по формуле:

∆Li=Li∙sinθi

‑­

где L_i = h_i – h_i-1 – длина интервала, м;
h_i – h_i-1 – глубины конечной и начальной точек интервала, м.
Горизонтальную проекцию участка скважины и скважины в целом по‑­
лучают путем последовательного построения всех вычисленных ∆L_i начи‑­
ная с наименьшей глубины, и откладывают их в направлении измеренного угла φ.
Определив последовательно по формуле горизонтальные проекции от‑­
дельных интервалов, отложив их значения в масштабе по направленим дирекционных углов и соединив начальную точку перво‑­
го интервала с конечной точкой последнего интервала, получают общую гори‑­
зонтальную проекцию скважины на исследованном участке.
Для определения глубины забоя, кровли и подошвы отдельных гори‑­
зонтов разреза по вертикали и их гипсометрических отметок строят верти‑­
кальную проекцию ствола скважины.
Вертикальные проекции отдельных участков скважины рассчитывают по формуле:
Liвер=Li∙cosθ
где L_i = h_i+1 – h_i, здесь h_i+1 и h_i – глубины нижней и верхней точек измерения.
Для определения абсолютной отметки вскрываемого i-го пласта Н_i, вы‑­
числяют сумму вертикальных проекций от устья скважины до изучаемого интервала
Hi=i=1hLiвер=i=1hLi∙cosθ
При этом гипсометрическая отметка объекта
H=Hi-Ал
где Ал – альтитуда устья скважины.

Кавернометрия. Заключается в измерении среднего диаметра скважины. Отклонение фактического размера диаметра скважины от номинального вызвано главным образом физико-химическим воздействием на стенки скважины промывочной жидкости, а также механическим влиянием бурильного инструмента. Изменение диаметра скважины, при прочих равных условиях, зависит от литологии пород, вскрываемых скважиной (см. § 1). Кавернограмма способствует уточнению литологического состава пород, построению литологической колонки и разделению разреза на проницаемые и непроницаемые породы.

Пример сравнения кавернограммы с литологической колонкой и диаграммами электрического каротажа приведен на рис. 86. Видно, что увеличение диаметра скважины соответствует глинам и глинистым породам, уменьшение диаметра наблюдается против проницаемых алевролитов. Против плотных слабопроницаемых песчаников и карбонатных пород фактический диаметр скважины соответствует его номинальному значению.

Кавернограмма используется для определения объема затрубного пространства при подсчете количества цемента, необходимого для цементажа колонны. Результаты измерения диаметра скважины могут быть использованы в качестве дополнительной информации при истолковании диаграмм радиология бурения, число спуско-активного каротажа, бокового каротажного зондирования, термограмм и других геофизических материалов.

Профилеметрия. Проводится в целях построения сечения скважины в плоскости, перпендикулярной к ее оси.

Основное назначение профилеметрии — выделение желобов ¹ на стенках бурящейся скважины. На процессе желобообразования сказываются различные факторы: литологический состав пород, угол наклона и интенсивность искривления скважины, свойства промывочной жидкости, технология бурения, число спуско-подъемных операций и др.

Интерпретация профилеграмм сводится к оценке формы и размеров поперечного сечения скважины. Точное решение этой задачи затрудняется из-за недостаточ-

ности четырех точек, измеренных с помощью рычагов, для установления конфигурации сечения скважины и вследствие неопределенности положения в пространстве взаимно перпендикулярных большой и малой осей желоба d_{c. б} и d_{c. м}.

При интерпретации профилеграмм важное значение имеет их воспроизводимость при повторных замерах. Воспроизводимость может быть достигнута при относительно одинаковом взаимном положении рычагов профилемера в скважине. Экспериментально доказано, что при произвольном вращении прибора в скважине в большинстве случаев одна из пар измерительных рычагов занимает положение, соответствующее максимально возможному их раскрытию. Это способствует однозначности замера.

Конфигурацию сечения скважины по профилеграмме определяют графически (рис. 87, а). Такое построение дает лишь приближенное представление о конфигурации сечения скважины. Легко заметить, что наиболее узкая часть желоба не всегда контролируется диаметром замкового сечения. В зависимости от положения центра прибора в скважине (возможность смещения которого заложена в его конструкции) форма сечения может существенно меняться при одинаковых значениях d_{c. б} и d_{c. м}(рис. 87, б).

Таким образом, профилеграмма служит в основном качественным индикатором желобов, которые влекут за собой прихваты бурильных инструментов и вызывают тяжелые формы аварий при бурении. Кроме того, профилеграмму используют при решении и других задач: предупреждении осложнений при спуске обсадных колонн, выборе интервалов пакеровки при работе пластоиспытателями на бурильных трубах и т. п.

На интенсивность желобообразования значительное влияние оказывает литологический состав пород. Под интенсивностью процесса желобообразования в скважине понимают отношение суммарной длины ∑l_ж фактически выделенных в рассматриваемом интервале желобов к мощности исследуемого интервала ∑h, выраженное в процентах. Установлено, что в большинстве случаев желоба приурочены к глинистым породам: глинам, глинистым алевролитам, мергелям; интенсивность достигает здесь 30—40%. Значительно реже желобообразование наблюдается в песчаниках и известняках, где интенсивность составляет 3—10%. В геохимических отложениях (ангидриты, гипс, соль) желоба не образуются.

Масштабы регистрации профилеграмм выбирают такими же, как и для кавернограмм.

На рис. 88 дан пример выделения желобов по профиле-грамме. Рассматриваемый разрез (2650—2770 м) характеризуется эллипецыми сечениями скважины в глинах, которые представляют опасность для заклинивания (прихвата) инструмента. Опасность прихвата усугубляется наличием в разрезе песчаников (2708—2712 м) с тенденцией развития в них также желобов. В процессе подъема бурильного инструмента при глубине скважины 2750 м произошли резкая затяжка, срыв и падение инструмента в забой.