Способ определения положения забоя скважины в магнитных породах

(9 51)5 Е 21 В 47/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ И ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Производственное геологическое объединение по проведению специальных гидрогеологических и инженерно-геологических работ(56) Леонтьев О. П. и др. Измерение искрив лений горизонтальных и наклонных. скважин подземного бурения, - в кн.: Техника и технология геологоразведочного бурения, вып. 3, Алма-Ата., 1976, с, 58 - 67.Авторское свидетельство. СССР М 448280, кл. Е 21 В 47/022, 1973.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ЗАБОЯ СКВАЖИНЫ В МАГНИТНЫХ ПОРОДАХ(57) Изобретение относится к геофизическим исследованиям и может быть использовано для определения положения забоя Изобретение относится к геофизическим исследованиям и может быть использовано для определения положения забоя скважин в магнитных породах.Известен способ определения положения забоя скважин, пробуренных в магнитных породах, с помощью механическИх инклинометров, выполняющих измерения способом последовательных ходов.Однако согласно этому способу измере-. ния можно производить только в горизонтальных и слабонаклонных скважины (С) в магнитных породах, Цель изобретения - повышение информативности и точности способа. Задаются две опорные плоскости, перпендикулярные одна другой и ориентированные так, что линия пересечения этих плоскостей совпадает с проектной осью С, а вектор напряженности магнитного поля не лежит ни в одной из этих плоскостей, и определяется угловое отклонение вектора остаточной намагниченности в текущей объемной системе координат, одна из осей которой совпадает с направлением реальной оси С в точке измерений, а две другие лежат в опорных плоскостях С, если точка измерений лежит на проектной оси С, причем измерения проводятся на поверхности, на образце ориентированного керна, Б взятого из точки измерений и ориентированного на установочном столе измерительного прибора так, что текущая система координат, условно зафиксированная на образце, совпадает с системой координат прибора. 2 ил,скважинах, Кроме того, прне скважины сильно накапность измерений.Известен также способ определения положения забоя скважин в магнитных породах, основанный на постоянстве направления вектора напряженности магнитного поля в любой точке однородно намагниченного массива горных пород, при котором задается опорная плоскость скважины, определяемая проектной осью скважины и направлением вектора напряженности магнитного поля в данном массиве, и определяется угловое отклонение этого вектора в текущей плоской прямоугольной системе координат, одна из осей которой совпадает с направлением реальной оси скважины в точке измерений, а другая лежит в опорной плоскости скважины, если точка измерений лежит на проектной оси скважины. Измерения проводят с помощью скважинного прибора, измерительная плоскость которого должна совпадать с текущей системой координат.Недостатками этого способа являются малая информативность способа, так как определяется отклонение реальной оси скважины от проектной только в одной плоскости; низкая точность способа, так как при большой глубине скважины невозможно обеспечить точную ориентировку измерительной плоскости прибора в скважине.Цель изобретения - повышение информативности и точности способа.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему задание опорной плоскости скважины и определение вектора напряженности магнитного поля в данном массиве горных пород, задают вторую опорную плоскость, перпендикулярную первой и пересекающуюся.с ней по линии проектной оси скважины, опорные плоскости ориентируют относительно вектора напряженности магнитного поля, определяют направление реальной оси скважины в точке измерения, задают текущую объемную прямоугольную систему координат, одна из осей которой совпадает с направлением реальной оси скважины в точке измерений, а две другие лежат в опорных плоскостях скважины, определяют направление вектора остаточной намагниченности, измеряют величины проекций вектора остаточной намагниченности на оси координат текущей системы координат и определяют азимутальный и зенитный углы отклонения скважины в текущей точке,Измерение отклонения скважины в двух опорных плоскостях позволяет повысить информативность способа, а то, что измерения проводятся на поверхности, на образце ориентированного керна, делает результаты измерения независимыми от глубины скважины и позволяет повысить точность измерений,На фиг. 1 изображены проектная и реальная оси скважины и опорные плоскости скважины; на фиг. 2 - образец ориентированного керна в текущей системе координат и схема определения вектора остаточной намагниченности на оси этой системы. Способ осуществляют следующим образом.Для определения положения, забоя горизонтальных скважин, пробуренных из5 подземных выработок, задаются две опорные плоскости, линия пересечения которыхсовпадает с проектной осью скважины, причем одна из них вертикальная, а другая -горизонтальная (фиг. 1), Угловое отклонение10 скважины в вертикальной плоскости назовемзенитным отклонением скважины, а угловоеотклонение скважины в горизонтальной плоскости - азимутальным отклонением скважины, Для получения базы сравнения берут15 образец ориентированного керна с проектной оси скважины. Измерение направлениявектора остаточной намагниченности производят с помощью астатического магнито 20 метра МАЛ. Для этого образецустанавливают на установочном столе магнитометра так, чтобы вертикальная плоскость образца совпадала с вертикальнойплоскостью установочного контейнера, ось25 образца совпадала с его продольной осью,а центр масс образца лежал на пересеченииосей этого контейнера. Измеряют проекциивектора остаточной намагниченности на осикоординат - 1 хо, 1 уо, 1 го, За базу сравнения30 для определения азимутального отклоненияскважины берут угол ао между проекциейэтого вектора 1 хуо на плоскость ХУ и осью Х. а угол ао определяют по формулеао = агссоз ( ") .. 1 хуо40 За базу сравнения дпя определения зенитного отклонения скважины берут угол Ромежду проекцией вектора остаточной намагниченности Ь на плоскость Х 2 и осьюХ(фиг. 2), Модуль проекции хо определяютпо формуле,1 хго = 1 хо + 1 го2 2а угол Ро определяют по формулео =агссоз( ) .1 хо50 ххоЗатем выбирают несколько контрольных точек на всем протяжении скважины. Впроцессе бурения берут образцы ориентированного керна из этих точек и устанавливаютв установочном контейнере магнитометратак, как устанавливают базовый образец. Определяют проекции вектора остаточной намагниченности хь 1 уь 1 для этих образцов ирассчитывают углы а; и 3 по формулам;1 ха = агссоз( )1 ху% =агссоз (" ),гдеху =, х+ ,гхг = х + гг гАзимутальное отклонение скважины в 1-й контрольной точке вычисляют по формулеь сб- ао-а.Зенитное отклонение скважины в 1-й контрольной точке вычисляют по формулеЬ% =До -Р .По полученным результатам определяют координаты контрольных точек и строят профиль скважины.Формула изобретения Способ определения положения забоя скважины в магнитных породах, включающий задание опорной плоскости скважины и определение направления вектора напряженности магнитного поля в данном массиве горных пород, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения информативности б и точности способа, задают вторую опорнуюплоскость, перпендикулярную первой и пересекающуюся с ней по линии проектной оси скважины, опорные плоскости ориентируют относительно вектора напряженности 10 магнитного поля, определяют направлениереальной оси скважины в точке измерений, задают текущую объемную прямоугольную систему координат, одна из осей которой совпадает с направлением реальной оси 15 скважины в точке измерений, а две другиележат в опорных плоскостях скважины, определяют направление вектора остаточной намагниченности, измеряют величины проекций вектора остаточной намагниченности 20 на оси координат текущей системы координат и определяют азимутальный и зенитный углы отклонения скважины в текущей точке,1716116 3 4 Составитель Ю. ЛупичеваТехред М;Моргентал едактор М,Петрова Корректор О,Кундрик оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 Заказ 593 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5