4. Измерение искривления скважин

В процессе бурения необходимо замерять направление ствола скважины через определенные интервалы глубины. Систематическое наблюдение за искривлением позволяет установить отход оси скважины от заданного направления и тем самым избежать или принять своевременно меры для предупреждения и ликвидации ее искривления.

Искривление скважины определяют по углу отклонения скважины от вертикали и азимуту искривления (угол между вертикальной плоскостью, в которой лежит ось искривленной скважины, и вертикальной плоскостью, проходящей через северный конец магнитной стрелки).

Для измерения искривления скважины используют обычно специальные приборы, называемые инклинометрами. Результаты измерений инклинометром представляются в виде таблиц углов наклона и азимута через 25 или 50 м глубины. Результаты измерений изображаются также в виде графиков проекций ствола скважины на горизонтальную плоскость в различных масштабах. Эти графики называются инклинограммами. На них обычно указываются направления магнитного меридиана, горизонтальный масштаб и общее отклонение. Кроме того, у каждой точки наносятся глубина и углы наклона.

Измерение искривления скважины производят не только в процессе бурения, оно ведется, как правило, совместно с проведением геофизических исследований, что повышает точность и детальность расшифровки последних.

Различают два вида измерений искривлений: а) оперативный, выполняемый силами буровой бригады при бурении по специальному профилю одно- и многозабойных скважин; б) плановый контроль искривления скважин, который обеспечивается геофизической службой и производится через определенные интервалы (25–50 м) или по всему стволу скважины. Частота оперативного контроля за кривизной скважины зависит от степени интенсивности искривления. Своевременно произведенное измерение кривизны скважины позволяет оценить степень совпадения проектного и фактического профилей скважины.

Для измерения зенитного угла α и азимута φприменяются методы: а) прямых или непосредственных и б) косвенных измерений; последние используются в основном для оценки азимута. При прямых измерениях чувствительные элементы прибора реагируют непосредственно на измеряемую величину α или φ. Чувствительными элементами, определяющими зенитный уголα, могут быть отвес, маятник, горизонтальный уровень жидкости, сферический уровень, шарик на сферической поверхности и др. Азимутφизмеряют с помощью магнитной стрелки, гироскопического компаса или методом ориентации с поверхности. Полученные при прямом измерении значения φ и α могут быть непосредственно использованы после внесения в них поправок на погрешность в самих приборах для построения проекций оси скважин.

При косвенном методе измерения значения φи α определяют по некоторым другим величинам, функционально связанным с первыми. Чувствительными элементами приборов в этом случае являются: отвес, положение которого проектируется на две взаимно перпендикулярные плоскости, маятник, двигающийся в плоскости, перпендикулярной оси прибора, уровень жидкости и т. д.

Косвенный метод измерения искривления обычно применяют в скважинах, проходимых в ферромагнитных средах, а также при измерениях в обсадных трубах.