Проблемы MWD

На сегодняшний день основную долю исследований траектории скважин проводят с помощью телеметрических систем (MWD, LWD). MWD системы (Measurement While Drilling) определяют пространственное положение скважины относительно гравитационного и магнитного полей Земли. Именно поэтому данные приборы не способны работать вблизи источников магнитных помех, таких как обсаженные стволы скважин, породы с магнитными свойствами, или вблизи соседних скважин (менее 30 метров). В случае невозможности применения телесистем с магнитными датчиками используют гироскопические инклинометры или гироскоп в процессе бурения (Gyro While Drilling) - GWD или GMWD. Компания «Атлас Дриллинг» обладает технологиями и уникальным опытом проведения работ по гироскопической инклинометрии - высокоточный гироскоп, автономный сбрасываемый гироскоп, ориентирование, гироскоп во время бурения.

Особенности замеров телесистем MWD

Перед бурением стоят цели достижения планируемой точки или продуктивного интервала. Недропользователь ставит попадание в такую цель с учетом разброса - круга допуска. Обычно геологическая служба ставит цель в пределах 25-50 метров. Но зачастую фактические ошибки телесистемы наклонно-направленного бурения выходят за круг допуска. Далее рассмотрим причины, приводящие к отклонению от запланированной траектории телесистем MWD и инклинометров.

ПРОБЛЕМЫ ЗАМЕРОВ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Несмотря на несложную конструкцию магнитных инклинометров телесистем MWD, определение пространственного положения скважины нетривиальная задача. Магнитное поле, измеряемое телесистемами MWD, помимо основного магнитного поля содержит значения геомагнитных аномалий, краткосрочных вариаций геомагнитного поля и дрейфа Северного магнитного полюса.

К тому же, ограничивают применение MWD систем локальные магнитные поля, намагниченность (бурового инструмента, бурового раствора, ствола скважины после длительных проработок) и солнечная активность. Совокупность магнитных помех называется магнитной интерференцией. Интерференция вносит дополнительную погрешность в показания приборов и существенно снижает точность замеров траектории MWD (LWD) систем.

Бурение на Запад/Восток

При бурении на линии Запад/Восток, т.е. на азимутальных углах (магнитных), близких к 90° и 270°, погрешность замеров магнетометров также возрастает. Это связано с тем, что горизонтальная составляющая магнитного поля в этих направлнениях меньше и становится более чувствительна к интерференции. В этих условиях даже небольшая вариация напряженности магнитного поля приводит к погрешностям в определении азимута до нескольких градусов. Такие погрешности могут существенно отклонить ствол скважины от заданной траектории.

Особенности бурения на высоких широтах

Измерения параметров пространственного расположения нефтегазовых скважин при инклинометрических измерениях в высоких широтах – в Заполярье и на крайнем Севере – подвержены влияниям искажающих факторов в большей степени, чем в средних широтах. На погрешности азимутальных измерений оказывают влияние более мощные краткосрочные возмущения геомагнитного поля и магнитные бури. Относительная близость Северного магнитного полюса сама по себе способствует повышению погрешности определения угла магнитного склонения. Кроме этого, погрешность измерения азимутального угла от дрейфа северного магнитного полюса дополнительно составляет 1.5-2°/год.

малогабаритный гироскоп Атлас

Высокоточная гироскопия для решения проблем точности замеров телесистем

Проблема точности замеров современных телесистем актуальна ввиду сложной и несовершенной физической модели геомагнитного поля. При этом при бурении на высоких широтах (широта более 60 градусов) и/или на линии Запад/Восток магнитная интерференция вносит еще большую неопределённость в показания магнетометров. В результате чего даже самые современные и точные телеметрические системы подвержены ошибкам. Эти ошибки не позволяют производить точные измерения траектории и могут стать причиной выхода за круг допуска геологической цели даже при соблюдении всех политик качества замеров телесистем ННБ.

Для повышения точности инклинометрических исследований могут быть применены высокоточные гироскопы. Они обладают рядом преимуществ перед телесистемами MWD: неподверженность ошибкам магнитных полей, высокая точность замеров и возможность получения независимых данных инклинометрии. Независимость замеров обеспечивается тем ,что высокоточные гироскопы работают на другой физической модели.

малогабаритный гироскоп Атлас

Для решения проблем недостаточной точности позиционирования скважин при бурении на высоких широтах и линии Запад/Восток компания «Атлас Дриллинг» предлагает следующие решения: автономный сбрасываемый малогабаритный гироскоп, высокоточный малогабаритный гироскоп на кабеле/ГНКТ/тракторе и гироскоп во время бурения - Gyro Steering и Gyro While Drilling (GWD, GMWD).