Полярная Система Координат

Полярные координаты являются системой, наиболее часто применяемой при картировании, поскольку они дают кратчайший маршрут между двумя точками; маг­нитный север служит в качестве известной точки; и поскольку сравнительно легко по­лучить точное направление с помощью магнитного компаса.

Такой принцип применяется и для измерения в скважинах, за исключением того, что для однозначного указания конкретной точки в пространстве должен учитываться третий размер – действительная глубина по вертикали.

Для определения полярных координат в скважине замеряются значения глу­бины, угла наклона и азимута (направления), и используются для определения место­положения точки посредством тригонометрических вычислений.

Азимуты

Ствол скважины является круглым отверстием, которое не может быть надле­жащим образом представлено одной прямой линией. Если ее представить в виде ци­линдра, то для индикации направления скважины может применяться лишь одна линия вдоль длины ствола скважины. По соглашению, эта линия представляет высокую сто­рону (Н.5.) ствола.

При использовании отклоняющего инструмента, например, кривого перевод­ника, для определения правильно ли сориентирован инструмент, должно быть из­вестно положение “0” кривого переводника. Положение “0” кривого переводника мо­жет считаться измерением, указывающим, куда пойдет скважина, тогда как ранее упо­мянутое измерение высокой стороны есть не что иное, как азимут ствола скважины.

При использовании кривого переводника/или отклонителя, переводник(и) бу­дут иметь маркировочную метку, вытравленную или вырезанную на вершине изгиба. Ориентация маркировочной метки - это угловое положение кривого переводника (или корпуса) относительно ствола скважины.

Измерительный инструмент (телесистема и т.д.) не может быть непосредст­венно связан с маркировочной меткой изогнутого элемента. Поскольку измерительные инструменты привинчиваются к кривому переводнику, и поскольку резьбовое соеди­нение редко собирается так, чтобы совпали маркировочные метки на двух инструмен­тах, на измерительном инструменте должна быть собственная маркировочная метка. Хотя возможно собрать забойную компоновку (ВНА) так, чтобы маркировочные метки измерительного прибора и кривого переводника в точности совпадали, на практике это встречается очень редко.

Рисунок 3-9

Рисунок 3-10

На рис.3-10 приведено возможное соотношение между маркировочными метками кри­вого переводника и измерительного прибора. Очевидно, что этот угол должен быть измерен до того, как узел спускается в скважину. Согласно правилам, это измерение выполняется так, как в случае, если смотреть вниз на верхнюю часть инструмента.

Высокая сторона

Как объяснялось ранее, для определения направления нужна контрольная точка. Это же справедливо для ориентации маркировочной метки. Можно измерить угол ме­жду магнитным севером и маркировочной меткой измерительного прибора или угол между маркировочной меткой измерительного прибора и высокой стороной ствола скважины; применяемая контрольная точка зависит от стабильности направления ствола скважины.

Рисунок 3-11

В истинно – вертикальном стволе скважины нет направления ствола (и нет вы­сокой стороны). Необходимо связывать ориентацию маркировочной метки (ориента­цию кривого переводника и, следовательно, долота) с магнитным севером. Теоретиче­ски, ствол с углом наклона имеет высокую сторону; однако, в промысловых условиях вибрации и колебания часто трудно установить расположение высокой стороны с по­мощью акселерометров маятникового типа (при низком угле наклона). Применение кривого переводника может внести еще большую путаницу. До тех пор, пока направ­ление ствола не станет достаточно стабильным для того, чтобы обеспечить надежную контрольную точку, должна применяться магнитная ориентация маркировочной метки. При достижении скважиной определенного зенитного угла, направление стабилизиру­-

Рисунок 3-12 Рисунок 3-13.

ется, легче связать требуемые коррекции направления с высокой стороной ствола сква­жины: градусы влево или вправо от высокой сто­роны. В стволах меньшего диаметра или при более твердых пластах это может быть возможно при очень низких углах на­клона, например, 3 градуса. В скважинах большого диаметра, с мягкой литологией или выше забойного двигателя, ствол может оказаться не за­меренным; поэтому, пока угол наклона сква­жины находится в пределах 8-10 гра­дусов, довольно часто встречается ссылка на ори­ентацию маркировочной метки от­носительно "высокой стороны" ствола скважины. Магнитная ориентация маркировоч­ной метки или ориентация относительно “высокой стороны” ствола скважины ука­зываются различными путями. При ис­поль­зовании ориентации маркировочной метки относительно “высокой стороны”, она обычно указывается в виде влево или вправо от “высокой стороны”, с максиму­мом в любом направлении 180 градусов. При применении магнитной ориента­ции маркировочной метки, она связыва­ется с градусами от магнитного севера и термины "вправо" или "влево" никогда не исполь­зуются (магнитные азимуты всегда вправо (по часовой стрелке) от магнитного по­люса).

После сборки КНБК маркировочные метки кривого переводника и измеритель­ного прибора обычно не совпадают. Поэтому при ориентации необходимо учитывать эту раз­ницу.