Диссертация Г. С. Абрамова. Г. С. Абрамов телеизмерительные системы с электромагнитным каналом связи для точнонаправленного бурения нефтегазовых скважин западной сибири
 Скачать 0.67 Mb.
|
2.2 Выбор комплекса измерений и разработка технических требований к телесистемам с электромагнитным каналом связи.Геофизические исследования наклоннонаправленных и горизонтальных скважин в порядке их последовательности проведения и функционального назначения подразделяются на: - инклинометрические (измерение траектории ствола ННГ и ГС); - геолого – технологические (проведение комплекса ГТИ и измерение технологических параметров бурения); - геофизические исследования в процессе бурения; -геофизические исследования после бурения; -гидродинамические (измерения в процессе эксплуатации скважин). В концепции, разработанной профессором А.А. Молчановым, в процессе бурения в реальном масштабе времени надо измерять те параметры, без использования которых снижается эффективность работ. В обязательный комплекс измерений для проводки наклонно–направленной, включая горизонтальный участок скважины, должны входить датчики угловых измерений (зенитного и азимуталього углов, угла положения отклонителя) для оперативного управления траекторией ствола. Для оптимизации режима бурения желательно измерять осевую нагрузку и крутящий момент и обороты долота для обеспечения максимальной механической скорости бурения, зависящей от состояния оснащенности бурового долота и буримости горных пород. Полезными являются датчики расхода промывочной жидкости, давления и температуры [3, 4, 5, 6, 52, 56, 71-73, 80-82]. Для привязки к геологическому разрезу и контроля за проходкой в литологически неоднородных пластах для исключения прихватов бурильного инструмента в комплекс измерений рекомендуется включать только геофизические датчики, не имеющие выступающих частей (рычагов). Такими являются датчики ГК, КС, ПС, ВК [28, 56-59]. Совершенно очевидно, что чем сложнее аппаратура, чем больше элементов и блоков она содержит, тем ниже ее надежность. Поэтому полный комплекс ГИС для однозначной интерпретации характеристик геологического разреза, выделения продуктивных пластов и оценки их подсчетных параметров: пористости, нефтегазоводонасыщенности, глинистости, эффективной мощности и изменения этих параметров по простиранию пласта необходимо производить расширенным автономным комплексом ГИС, спускаемым на бурильных трубах или автономной аппаратурой, доставляемой на забой прокачкой бурового раствора53. Такой комплекс может содержать набор методов электрического, бокового, индукционного или электромагнитного каротажа, радиоактивных методов (ГК, НГК, ГГК), акустического каротажа (ВАК), а в качестве контрольного замера необходимо вновь провести инклинометрические измерения 46. Если автономные комплексы не обеспечивают решения поставленных задач, то лучше провести измерения серийной аппаратурой по технологии «Горизонталь». Частота опроса датчиков, динамический диапазон измерений, необходимая точность определяется технологией и участком разреза бурящейся скважины и изменениями измеряемых параметров по времени и по глубине. Скорость проходки также зависит от режима бурения на вертикальном участке, участке набора кривизны, участке стабилизации ствола скважины, на пологом и горизонтальном участках. Механическая скорость бурения наклонно – направленных скважин Западной Сибири изменяется в пределах от 2 до 300м/час, составляя на вертикальном участке 120-250м/час, пологом - 2-20м/час, горизонтальном – 2-10м/час (рис. 4). В соответствии с Технической инструкцией по геофизическим работам в скважинах 86, частота опроса геофизических датчиков ( ГК, КС, ПС, ВК) не должна быть реже 5 точек на 1м глубины. Инклинометрические датчики, хотя и относятся к геофизическим, в телесистеме выполняют роль технологических (особенно динамичен угол разворота). Минимальная частота опроса датчика зенитного угла, угла разворота должна составлять не менее 1 опроса в 10 сек. С такой же частотой необходимо опрашивать датчики скорости вращения долота, осевой нагрузки или крутящего момента. Поскольку буримость горных пород во многом определяется твердостью разбуриваемых пород, которая хорошо коррелируется с геофизическими кривыми КС, ГГК частота опроса датчика буримости может быть снижена (рис. 4). Частота опроса датчика измерения азимутального угла достаточна – 1 опрос в 5-6 минут. На рис. 5а приведены результаты оптимальные частоты опроса датчиков, динамический диапазон изменений параметров и необходимая точность измерений, на рис. 5б предлагаемые временные диаграммы работы и протокол передачи информации по каналу связи телесистемы на вертикальном, пологом и горизонтальном участках бурящихся скважин Западной Сибири. |