1.4 Аналіз результатів роботи

У результаті проведеної роботи студент повинен зробити аналіз отриманих результатів та викласти висновки, щодо отриманих результатів.

1.5 Оформлення звіту

Звiт про виконану роботу повинен мiстити методичні вказівки до виконання роботи, роздруковані планшети каротажних діаграм та висновки щодо отриманих результатів.

1.6 Контрольні запитання

1. Назвіть основні функції програмного модуля Планшет.

2. Які типи полів використовуються при побудові планшету каротажних діаграм?

3. Яким чином змінюють горизонтальний масштаб каротажних кривих у програмі “Планшет”?

4. Звідки беруть інформацію при побудові планшету каротажних діаграм у АС “Геопошук”?

5. Опишіть послідовність (зліва направо) представлення геофізичної та супутньої інформації в планшеті.

1.7 Перелік рекомендованих джерел

1. Методичне керівництво для користувача комп’ютеризованої технології “Геопошук” з інтерпретації матеріалів ГДС. - К.: УкрДГРІ, 2002. - 72 с.

2. Методичне керівництво по вивченню комп’ютеризованої технології “Геопошук”: навчальний посібник для студентів спеціальностей за напрямом “Геологія”. / Красножон М.Д., Косаченко В.Д., Тульчинський В.Г. [та ін.]. - Івано-Франківськ: Факел ІФНТУНГ, 2003. – 102 с.

Лабораторна робота № 6 обробка даних інклінометрії з використанням ас “геопошук”

6.1 Мета та завдання роботи

Мета роботи: засвоїти основні принципи обробки даних інклінометрії свердловин із використанням АС “Геопошук”.

Завдання роботи: визначити координати точок стовбура свердловини, величину видовження та горизонтального зміщення стовбура свердловини і вертикальну проекцію свердловини вздовж азимута з використанням АС “Геопошук”.

6.2 Теоретичні відомості

Свердловини проектуються вертикальними або похило-направленими. В процесі буріння стовбур свердловини відхиляється від заданого напрямку з ряду причин геологічного та технічного характеру. Фактичне відхилення осі свердловини від вертикалі в якому-небудь напрямку називається викривленням свердловини. Воно визначається кутом викривлення  і магнітним азимутом викривлення  (рис. 6.1). Кут нахилу свердловини вимірюється між віссю свердловини і горизонтальною площиною та дорівнює 90° – . Магнітний азимут викривлення визначається кутом між напрямком на магнітний північ і горизонтальною проекцію осі свердловини, яка взята у бік збільшення глибини свердловини. Площина, що проходить через вертикаль і вісь свердловини у визначеному інтервалі глибин, називається площиною викривлення.

Основними геологічними причинами, які зумовлюють викривлення вертикальних свердловин, є різа твердість порід, їх часте перешарування, великий кут падіння порід.

Дані про викривлення свердловини необхідні для визначення глибини розташування вибою та дійсних глибин залягання пластів, розрахунку нормальної потужності пластів, для здійснення контролю за викривленням свердловини та виявленням ділянок різких відхилень стовбура свердловини, що можуть ускладнити спуск бурового інструмента, геофізичних приладів, обсадних труб і свердловинних фільтрів.

l_i – довжина свердловини; h_i, l_i-1 – глибина розташування вибою й абсолютна оцінка устя; А – вісь свердловини; Пвн-м, Пвд-м – магнітні північні та південні полюса

Рисунок 6.1 – Проекція ділянки стовбура свердловини на горизонтальну площину (б) і ділянка осі свердловини у вертикальній площині (а)

Точкою виміру називається будь-яке місце вздовж свердловини, в якому проводиться вимір (рис. 6.2).

Інтервал виміру – це заміряна відстань уздовж свердловини між точками виміру (фактична протяжність свердловини).

Глибина по вертикалі – це довжина проекції курсової довжини на вертикальну площину (рис. 6.2). Ця величина відображає різницю між глибиною свердловини по вертикалі і її фактичною довжиною.

Зенітний кут (свердловини) – це кут, вимірюваний в градусах, на який свердловина або вісь вимірювального приладу відхиляється від вертикалі. Нахил в 0⁰ буде вертикаллю, а нахил в 90⁰ – горизонталлю.

Глибина по стовбуру – це фактична глибина пробуреної свердловини від поверхні до конкретного місця уздовж свердловини, або до забою свердловини.

Азимутний напрям (свердловини) – це кут, вимірюваний в градусах, між горизонтальною проекцією свердловини або осі вимірювального приладу і відомим опорним напрямом на північ. Це опорний напрям може бути дійсною північчю, магнітною північчю, або координатною північчю. Цей кут загальноприйнято вимірюється за годинниковою стрілкою. Напрям вимірюється в градусах і представляється або в азимутній (0⁰ – 360⁰), або в квадрантній формі (Пвн-Сх, Пвд-Сх, Схз-Зх, Пвд-Зх).

Якщо свердловина відхиляється від вертикалі між двома точками виміру, то це означає, що вона відхиляється в якомусь конкретному напрямку. Якщо свердловина направлена в північно-західний квадрант, це означає, що вона направлена на деяку відстань на північ і на деяку відстань на захід. Якщо свердловина направлена в південно-східний квадрант, це означає, що вона направлена на деяку відстань на південь і на деяку відстань на схід. Те ж саме вірно для північно-східного і південно-західного квадрантів.

Зміщення по широті – це та частина відстані, яка направлена точно по лінії “південь-північ”. Зміщення по широті визначається як відстань по горизонталі (виміряний по лінії “південь-північ”), на яку свердловина зміщується при переході від однієї точки виміру до іншої. За допомогою зміщення по широті будують траєкторію руху свердловини в горизонтальній проекції. Зміщення по широті є результатом взаємодії напряму, нахилу і курсової довжини свердловини.

Рисунок 6.2 – Замір кривизни свердловини

Зміщення по довготі – це те ж, що і зсув по широті, з тією відмінністю, що вимірювання проводиться не по лінії “південь-північ”, а по лінії “захід-схід”. Зміщення по довготі визначається як відстань по горизонталі (виміряна по лінії “захід-схід”), на яку свердловина зміщується при переході від однієї точки виміру до іншої. За допомогою зміщення по довготі будують траєкторію руху свердловини в горизонтальній проекції. Як і зміщення по широті, зміщення по довготі є результатом взаємодії напряму, нахилу і курсової довжини свердловини.

Дані інклінометрії представляють у вигляді таблиці значень кута викривлення , магнітного азимута  і дирекційного кута , напрямку викривлення свердловини. Значення ,  і  відповідають визначеній глибині виміру.

Дирекційний кут – кут між північним кінцем осьового меридіана (або віссю Х географічної координатної сітки даної зони) і заданим напрямком; він відраховується від північного кінця меридіана за годинниковою стрілкою. Величина дирекційного кута визначається співвідношенням:

, (6.1)

де  – кут зближення (кут між осьовим меридіаном і меридіаном у даній точці; він може бути додатнім або від’ємним, γ>0 – для точок,які розміщені на сході осьового меридіана, γ<0 – для, які розміщені на заході осьового меридіана);

D – магнітне відхилення (східне – зі знаком плюс, західне – зі знаком мінус).

Таким чином, для одержання дирекційного кута викривлення свердловини необхідно до значення вимірюваного магнітного азимута  додати деякий кут  ± D, величина якого звичайно вказується на географічних картах.

За даними виміряного кута викривлення свердловини і розрахованого дирекційного кута викреслюється інклінограма – проекція осі свердловини на горизонтальну площину (рис. 6.3).

Інклінограму свердловини отримують шляхом послідовної побудови горизонтальних проекцій окремих ділянок свердловини, починаючи з найменшої глибини. При цьому значення ψ і α визначають в окремих точках і умовно приймаються як середні для інтервалу між двома сусідніми точками.

Рисунок 6.3 – Вид горизонтальної проекції інклінограми

Горизонтальна проекція l-го інтервалу з кутом викривлення ψ визначається як:

, (6.2)

де l_i=H_i–H_i-1 – довжина інтервалу;

H_i-1, H_i – глибини розташування верхньої і нижньої точок інтервалу.

Визначивши послідовно по формулі горизонтальні проекції окремих інтервалів, відклавши їх значення в масштабі по напрямах дирекційних кутів і з’єднавши початкову точку першого інтервалу з кінцевою точкою останнього інтервалу, отримаємо загальну горизонтальну проекцію свердловини або загальний зсув осі свердловини від вертикалі на дослідженій ділянці. Величина зсуву і його поправка відмічаються на плані. Інклінограма будується в масштабі 1: 200, але допускаються і інші масштаби побудови.

Є декілька методів визначення кривизни свердловини. В даний час застосовуються тільки чотири їх види:

– тангенціальний метод (метод дотичної);

– метод усередненого кута;

– збалансований тангенціальний метод (застосовується рідко);

– метод радіусу кривизни.

Найбільшого розповсюдження набув метод усередненого кута. Цей метод добре підходить для роботи в польових умовах, оскільки всі розрахунки можуть бути виконані за допомогою ручного калькулятора. Метод набагато точніший, ніж тангенціальний, і тільки трохи поступається в точності методам радіусу кривизни і мінімальної кривизни.

Координати точок побудови інклінограми в системі координат OXYZ визначають наступним чином:

, (6.3)

, (6.4)

, (6.5)

де X_n, Y_n, Z_n – координати точки n, яка визначається;

l_i – крок вимірювань між точками i-1 та i;

θ_i-1, θ_i – зенітні кути в точках i-1 та i;

α_i-1, _i – дирекційні кути в точках i-1 та i;

n – кількість точок.

Критерієм точності вимірів у свердловинах зенітних кутів і азимутів є середнє квадратична похибка, яку рекомендується обчислювати за різницями подвійних вимірів. Якщо різниці не містять систематичної похибки, то середня квадратична похибка виміру обчислюється за формулою:

, (6.6)

δ – середня квадратична похибка вимірів кутів;

d_і – різниця подвійних вимірів кута в і точці;

n – число подвійних вимірів.

В інтервалах, де виміри на тих самих глибинах проводиться кілька разів, значення магнітного азимута і зенітного кута під час обчислення координат визначаються яке середньоарифметичні.