1.4. Общие закономерности искривления скважин

Анализ искривления скважин показывает, что оно подчиняется определенным закономерностям, но для разных месторождений они различны и могут существенно отличаться. Однако можно сформулировать следующие общие закономерности искривления.

• В большинстве случаев скважины стремятся занять направление, перпендикулярное слоистости горных пород. По мере приближения к этому направлению интенсивность искривления снижается.

• Уменьшение зазора между стенками скважины и инструментом приводит к уменьшению искривления.

• Места установки центрирующих элементов и их диаметр весьма существенно влияют на направление и интенсивность зенитного искривления.

• Увеличение жесткости инструмента уменьшает искривление скважины, поэтому скважины большего диаметра искривляются менее интенсивно, чем скважины малого диаметра.

• Увеличение осевой нагрузки приводит к увеличению интенсивности искривления, а повышение частоты вращения колонны бурильных труб – к снижению искривления.

• Направление и интенсивность азимутального искривления зависят от геологических факторов.

• Абсолютная величина интенсивности азимутального искривления зависит от зенитного угла скважины. С его увеличением интенсивность азимутального искривления снижается.

2. Измерение искривления скважин

В процессе бурения необходимо знать положение каждой точки ствола в пространстве с целью контроля за выполнением поставленной перед скважиной задачи. Это возможно за счет измерения параметров искривления – зенитного угла и азимута в отдельных точках ствола. Такие измерения проводятся с помощью специальных приборов, называемых инклинометрами, а сам процесс измерения называется инклинометрией. На эти замеры тратятся значительные средства, составляющие до 4% от общей стоимости скважины, а при бурении на море и до 10% [ ].

Все известные в настоящее время инклинометры можно подразделить на:

• опускаемые в скважину на кабеле или тросе, что требует остановки процесса бурения;

• автономные, опускаемые в скважину внутри колонны бурильных труб (сбрасываемые внутрь колонны после ее спуска);

• телеметрические (MWD) системы, позволяющие производить измерения в процессе бурения, исключая кратковременные остановки.

По числу регистрируемых параметров инклинометры делятся на:

• измеряющие только зенитный угол;

• измеряющие зенитный угол и азимут.

По числу точек измерения инклинометры можно подразделить на:

• одноточечные;

• многоточечные;

• с непрерывной записью регистрируемых параметров.

Фиксация результатов замеров можно производиться следующими способами:

• механически;

• химически;

• фото или кинорегистрация;

• электрическое измерение параметров кривизны;

• магнитная запись.

2.1. Датчики инклинометров

Основными элементами любого инклинометра являются датчики измеряемых параметров кривизны. Информация с датчиков фиксируется, а затем тем или иным путем поступает на поверхность, где и расшифровывается.