| 16.1 | Исходные данные и результаты расчетов |
| Как было указано ранеев разделе 11, большинство инструментов для инклинометрии определяют зенитныйугол и азимут ствола для ряда значений измеренной глубины скважины. Данные значения используются для расчетакоординат ствола и интенсивности его искривления. |
| | Измеренные значения | Расчетные значения |
| | Измеренная глубина (по траектории ствола) | Фактическая вертикальная глубина |
| | Зенитный угол | Смещение к северу |
| | Азимут | Смещение к востоку |
| | | Вертикальный интервал |
| | | Интенсивность искривления ствола скважины |
| 16.2 | Имеющиеся методики |
| Существует множествотригонометрических методик, которые могут применяться для расчетаинклинометрических параметров. Среди них можно выделить следующие: q Тангенциальный метод q Равновесный тангенциальный метод q Метод среднего угла q Метод расчета по 10 хордам q «Ртутный» метод q Метод ускорений q Метод радиуса кривизны q Метод минимальной кривизны Далее приводитсякраткое описание некоторых из перечисленных расчетных методик. Методысреднего угла, радиуса кривизны и минимальной кривизны подробно описаны вПриложении 2. |
| 16.3 | Тангенциальный метод |
| Из рисунка выше: |
| TVD1 = CL1´ cos I1 LAT1 = CL1´ sin I1 x cos B1 DEP1 = CL1´ sin I1 x sin B1 | Для получения расчетной(предполагаемой) траектории ствола |
| Где: |
| TVD — фактическая вертикальная глубина LAT — широта (расстояние по направлениюсевер-юг) DEP — долгота (расстояние по направлениювосток-запад) | CL — длинатраектории ствола I — зенитныйугол B — угол азимута |
| Рис. 16-1 | В данной методикепринимается, что участок траектории ствола скважины между любыми двумяизмерительными точками представляет собой прямую линию. Кроме того, здесьпринимается, что результаты измерений направления ствола скважины в самойнижней точке действительны также для любой точки на участке траекторииствола. Данная методика была первой, которая применялась на месторожденияхперед появлением карманных калькуляторов. Она дает значительную погрешность ипотому больше не применяется. |
| Примечание.Строго говоря, значения вертикальной глубины,широты и долготы, показанные на рисунках и используемые в формулах,являются разностью координат по соответствующим осям между измерительнымиточками 1 и 2, а не абсолютными величинами |
| |
| 16.4 | Равновесный тангенциальный метод |
| | | | |
| Из рисунка выше: |
| ?TVD = (CL ´ 0,5) ´ (cos I2+ cos I1) ?LAT = (CL ´ 0,5) ´ (sin I1´cos B1+sin I2 ´ cos B2) ?DEP = (CL ´ 0,5) ´ (sin I1´ sin B1+ sin I2 ´ sin B2) |
| Где: |
| TVD — фактическая вертикальная глубина | CL — длинатраектории ствола |
| LAT — широта (расстояние по направлению север-юг) | I — зенитныйугол |
| DEP — долгота (расстояние по направлению восток-запад) | B — уголазимута |
| Рис. 16-2 | В данной методикепринимается, что каждый участок траектории ствола скважины (интервал стволамежду двумя измерительными точками) состоит из двух прямых отрезководинаковой длины. Как показано на рисунке выше, зенитный угол и азимутверхней половины участка траектории определяется по результатам измеренийв верхней точке, в то время как результаты измерений в нижней точкеопределяют расчетный зенитный угол и азимут второй половины участкатраектории ствола. Хотя данный метод болееточен по сравнению с тангенциальным методом, в нем все же используетсясущественное приближение; кроме того, он более сложен для ручных расчетов.Поэтому применение данного метода не рекомендуется. |
| 16.5 | Метод среднего угла |
| Из рисунка выше: |
| TVD = (CL´cos Iavg) LAT = CL ´ sin Iavg´ cos Bavg DEP = CL ´ sin Iavg´ sin Bavg |   |
| Где: |
| TVD — фактическая вертикальная глубина | CL — длинатраектории ствола |
| LAT — широта (расстояние по направлению север-юг) | I — зенитныйугол |
| DEP — долгота (расстояние по направлению восток-запад) | B — уголазимута |
| Рис. 16-3 | В данной методикепринимается, что каждый участок траектории ствола скважины представляет собойпрямую линию. Азимут ствола принимается равным среднему значению между угламиазимута, измеренными в верхней и нижней точках каждого участка. Аналогичнымобразом, зенитный угол ствола (угол наклона) принимается равным среднемузначению между зенитными углами, измеренными в верхней и нижней точкахкаждого участка. Точность данного методаснижается при увеличении протяженности участков траектории ствола. Еготочность снижается также на изогнутых участках ствола, например, при набореили спаде угла отклонения. Этот метод довольно прост, поскольку он сводитпроблему к решению прямоугольных треугольников. Он иногда используется принеобходимости выполнения вручную серии расчетов по результатам измеренийскважинными приборами (например, приборами многоточечных измерений). |
| 16.6 | Метод радиуса кривизны |
| | | | |
| Рис. 16-5 | В данной методикепринимается, что участок траектории ствола скважины представляет собойплавную кривую с минимальной кривизной. В результате участок стволазаменяется дугой на поверхности сферы. Фактически он сводится к дугеокружности, однако это не является допущением метода, а представляет собойрезультат минимизации общей кривизны интервала ствола с учетом физическихограничений. Результаты измерений вначале и на конце участка траектории ствола скважины представляют собойвекторы, направленные по касательной к траектории ствола в двух точкахизмерений. Эти два вектора выравниваются по траектории ствола скважиныпосредством коэффициента, который определяется кривизной (интенсивностьюискривления) рассматриваемого участка ствола. Данный метод наиболее теоретическиобоснован и рекомендован к использованию, однако для выполнения расчетов понему требуется программируемый калькулятор или компьютер. Поскольку расстояние MD(измеренная глубина) измеряется вдоль кривой, а зенитные углы и азимуты (I иA) определяют прямолинейные пространственные направления, возникаетнеобходимость выравнивания прямолинейных сегментов по кривой линии. Этовыполняется посредством введения коэффициента RF.  ; для малых углов(DL менее 3°) данный коэффициент обычно принимается равным 1. Тогдаполучаем: Смещение к северу:  Смещение к востоку:  Смещение по вертикали:  |
| Примечание.Между фактическими и расчетными величинамисуществует некоторое расхождение, однако оно слишком мало для графическогоотображения на данном рисунке. |
| |
| 16.8 | Определение терминов, используемых в полевых расчетах |
| Измерительная точка……………………… | Любая точка, в которой проводятся измеренияразличных величин, необходимых для выполнения инклинометрических расчетов. |
| Измеренная глубина……………………….. | Фактическая длина ствола скважины от поверхности до любой заданнойизмерительной точки. |
| Зенитный угол………………………………….. | Угол между вертикалью и осью ствола скважины в измерительной точке. |
| Длина участка траектории ствола.. | Разница между измеренной глубиной в двух измерительных точках. |
| Вертикальная глубина…………………… | Длина прямой линии, полученной путем проецирования участка траекторииствола на вертикальную плоскость. Напрактике это разность между значениями вертикальной глубины в двух измерительныхточках. |
| Общая/фактическая вертикальнаяглубина……………………………………………… | Суммарная вертикальная глубина всех участков ствола. |
| Отклонение участка траекторииствола…………………………………………………. | Длина прямой линии, полученной путем проецирования участка траекторииствола на горизонтальную плоскость. Напрактике это расстояние по горизонтали между двумя измерительными точками. |
| Смещение к северу………………………….. | Горизонтальное смещение одной измерительной точки относительно другой всеверном ИЛИ южном направлении. |
| Смещение к востоку……………………….. | Горизонтальное смещение одной измерительной точки относительно другой ввосточном ИЛИ западном направлении. |
| Абсолютные прямоугольныекоординаты………………………………………. | Суммарное смещение рассматриваемой точки к северу или востокуотносительно начала координат. |
| Линия смыкания…………………………….. | Прямая линия в горизонтальной плоскости, проведеннаяиз предполагаемого местонахождения на поверхности в последнююизмерительную точку. |
| Направление смыкания…………………. | Направление линии смыкания. |
| Вертикальный интервал………………… | Расстояние на горизонтальной плоскости от бурового вырезадо проекции точки местонахождения забоя на предлагаемой плоскости. |
| 16.9 | Выполнение инклинометрических расчетов |
| При наличии компьютераили программируемого калькулятора рекомендуется использовать методминимальной кривизны. Программноеобеспечение EC*TRAKпозволяет выполнять расчеты по следующим4 методикам: q Метод среднего угла q Равновесный тангенциальный метод q Метод радиуса кривизны q Метод минимальной кривизны Подробные инструкции поприменению программного обеспечения EC*TRAK приведены в егоруководстве. Существует множествопрограмм, написанных для калькуляторов марки HP. Инструкциипо применению прилагаются к этим программам. ПрограммаMCV в модуле буровых расчетов (микрочип) для HP41 не только рассчитываетрезультаты инклинометрии с использованием метода минимальной кривизны, нотакже предоставляет ряд полезных функций планирования. На следующей страницеприведен пример заполненного полевого листа расчетов результатовинклинометрии, а на стр. 16-10 показана распечатка результатовинклинометрии, выдаваемая компьютерной программой. На последних страницах(стр. 16-11 и 16-12) приводится ряд практических примеровинклинометрических расчетов. |
