57. Средства контроля и измерения параметров траектории ствола скважин.

Для контроля траектории ствола скважины необходимо знать 4 параметра: глубина по стволу (устье), зенит, азимут и положение отклонителя относительно ствола скважины.

устройства для ориентирования двигателя-отклонителя в вертикальном стволе; магнитные и гироскопические инклинометры, забойные телеметрические системы.

При бурении необходимо знать фактические координаты ствола скважины для сопоставления их с проектными. С этой целью осуществляются замеры зенитного и азимутального углов через определенных интервалы глубин (например, через 20-50 м). Эти работы проводятся обычно с помощью специальных приборов (инклинометров) после бурения под кондуктор, техническую, эксплуатационную колонны.

Инклинометр – прибор для замера зенитных и азимутальных углов скважины и глубины их измерений.

Виды инклинометров: - забойные, производящие измерения и передачу информации в процессе бурения; - автономные приборы, опускаемые внутрь колонны бурильных труб и выдающие информацию только после подъема инструмента; - инклинометры, опускаемые в скважину на кабеле или тросе.

Инклинометры могут быть двух типов: магнитометрические и гироскопические:

- магнитометрические. Основан на использовании свойств гравитационного магнитного полей Земли. Чувствительными элементами у них являются отвес и магнитная стрелка. Передача информации может осуществляться по кабелю для многоточечных приборов, либо прочитывается после подъема (на стальном тросике) инклинометра из скважины – для одноточечных приборов. При этом положения магнитной стрелки лимба-отвеса фиксируются в точке замера часовым механизмом.

-Многоточечные инклинометры оснащены геофизические партии, обслуживающие буровиков. Эти инклинометры могут быть непрерывного и точечного действия. Непрерывного – дают информацию в виде кривых линий, точечного - координаты отдельных точек оси скважины через определенные интервалы глубин.

Вблизи металлических предметов либо в искаженных магнитных полях наблюдается девиация магнитной стрелки, что приводит к ошибкам в замерах азимута. -Этих недостатков лишены гироскопические инклинометры, в конструкции которых заложен принцип вращающегося с большой частотой вращения (до 20 00 об/мин) «волчка», сохраняющего положение своей оси независимо от поворота корпуса. Ось гироскопа имеет три степени свободы за счет карданной подвести. С помощью гироскопических инклинометров можно определять с большей точностью как зенитные и азимутальные углы, так и координаты на месте измерения (широту и долготу). Причем замеры можно производить в обсаженных скважинах, в любых бурильных трубах, в шахтах и т.д.

В практике бурения наклонных скважин успешно применяются электробуры с телеметрической системой СТЭ. СТЭ позволяет контролировать в процессе бурения величины зенитных, азимутальных углов и положение отклонителя, а также некоторые режимные параметры. Комплект СТЭ включает: глубинный блок телеметрической системы, глубинное измерительное устройство, наземный пульт телеметрической системы, наземное измерительное устройство, присоединенный фильтр. Герметичный контейнер с глубинной аппаратурой устанавливается над электробуром. В контейнеры находятся датчики и электронные преобразователи. Информация передается по проводному каналу связи на поверхность. В приемном устройстве сигналы, полученные с забоя, преобразуются и поступают на приборы, шкалы которых градуированы в значениях измеряемых величин. Система СТЭ рассчитана на работу при гидростатическом давлении до 80 МПА и температуре окружающей среды до 100 0С. Пределы измерения: зенитный угол 0-1100 , азимут 0- 3600 , угол положения отклонителя 0-3600 , относительная погрешность +-2,5 %. Напряжение питания 800-1700В, потребляемая мощность 200Вт. Чувствительные элементы СТЭ работают, используя свойства гравитационного и магнитного полей Земли.