13 Обоснование выбора аппаратуры для контроля процесса бурения, положения оси скважины, свойств промывочной жидкости и состояния скважины
13.1 Аппаратура для оперативного контроля зенитного и азимутального угла
При направленном бурении угол и азимут траектории ствола должны быть определёнными. Чтобы определить измерения конфигурации ствола, проводят единичные выборочные измерения инклинометром. Эти измерения совмещаются с непродолжительными перерывами в работе бурового станка, например непосредственно перед подъёмом.
Для контроля вертикального участка ствола скважины используем инклинометр - измеряющий зенитный угол и азимут направления ствола в точке измерения. После окончания бурения определённого интервала работники каротажной партии регистрируют с помощью глубинного инклинометра изменения зенитного угла и азимута оси ствола скважины по глубине и строят инклинограмму, на основании которой вычерчивают горизонтальную проекцию ствола скважины с указанием направлений с севера на юг и с запада на восток, отклонения проекции забоя от проекции устья. Измерение кривизны ствола скважины проводится после разбуривания некоторого интервала глубин 400 - 600м. Измерение проводится по точкам. Расстояние между точками называют шагом измерения, которое принято брать 5 или 10 м. Для контроля правильности работы инклинометра измерения в каждой точке дублируются. После измерения кривизны скважины бурение продолжается. Затем измеряется кривизна в новом интервале глубин. При каждом следующем глубинном интервале повторно перекрываются три точки предыдущего интервала измерений. Это необходимо для контроля правильности работыинклинометра. На каждой
Рисунок 13.1 – Забойный инклинометр
точке измеряют два угловых параметра - угол наклона (отклонение от вертикали) и азимут.
Забойный инклинометр (рисунок 13.1) имеет измерительную систему, установленную в корпусе, которая состоит из вращающейся рамки 10, на которой расположены буссоль с магнитной стрелкой 13 для измерения азимута ствола скважины в зоне измерения, отвес 8 для измерения зенитного угла и вспомогательный лимб 9 для определения положения отклонителя относительно направления искривления скважины или относительно меридиональной плоскости север-юг.
При спуске в скважину вся измерительная система закрепляется фиксатором 14. В момент посадки прибора на «ножи» на свинцовой печати 1 образуются отпечатки ножей, нижняя часть 4 корпуса прекращает движение, тогда как верхняя часть 7 вместе с измерительной системой продолжает спускаться, надвигаясь на цилиндрический груз 19, который телескопически соединён с обеими частями с помощью пальцев 5 и прорезей 20. При этом диск 15 садится на нажимной шток 17 и освобождает измерительную систему.
Освобожденная рамка инклинометра устанавливается в плоскости искривления скважины, а стрелки буссоли и отвеса занимают положения, соответствующие азимуту и углу наклона скважины в точке измерения.
Инклинометр спускается в бурильную колонну с помощью вспомогательной лебёдки на тонком стальном канате, прикреплённом к кольцу колпака 12. Измерение длится 3-5 мин, если не считать времени на спуск и подъём прибора.
Подняв прибор на поверхность, снимают колпак 12 и определяют зенитный угол скважины по показанию стрелки отвеса 8, а азимут — по показанию магнитной стрелки буссоли 13.