что такое альтитуда устья скважины
Что такое альтитуда устья скважины
Если говорить о геологии нефти и газа, то нельзя не рассказать о глубине скважины, ее траектории, то есть тех геометрических параметрах, которые в итоге дают положение точек под землей — по сути, единственной относительно конкретной информации о пласте.
Скважина — вертикальная горная выработка, длина которой во много раз больше ширины. Так, по крайней мере, нас учили.
Надо сказать, что скважины бывают строго вертикальными очень редко. Вкратце они делятся на вертикальные, наклонно-направленные и горизонтальные. Глубина нефтяной/газовой скважины — от 200-500 м до 4 км (в среднем), но есть и рекордсмены по 12-13 километров. Стандартный диаметр на входе в пласт — приблизительно 0,2 м. 
Поскольку строго вертикальной скважину назвать трудно, возникает вопрос: как и от чего измерять глубину? Тут всё довольно просто.
Можно измерять длину вдоль ствола скважины (по длине кабеля геофизического прибора, спускаемого в нее). Естественно, нужно учитывать растяжение кабеля.
Такая длина будет называться измеренной глубиной, или глубиной по стволу, или MD — measured depth. 
Можно измерять глубину от стола ротора — места, где в скважину при бурении спускаются трубы. Такая глубина будет называться вертикальной или TVD — true vertical depth. 
Но если мы хотим учесть неровность поверхности Земли, разную высоту скважин относительно уровня мирового океана, то мы используем абсолютные отметки, они же TVDSS — true vertical depth sub sea.
TVD и TVDSS связаны между собой альтитудой. Альтитуда, по сути, и равна высоте устья скважины (стола ротора) над уровнем моря. В пакетах для геологического моделирования альтитуда обозначается буквами KB — kelly bushing, в переводе — тот самый стол ротора.
Есть один нюанс: MD всегда положителен, TVD бывает положительным или отрицательным, в зависимости от желания инженера по траектории (или кто там считал ту траекторию), TVDSS здорового человека начинается с положительных значений и заканчивается отрицательными, потому что это по сути координата Z.
В следующий приступ вдохновения я расскажу, как может задаваться инклинометрия скважины (ее положение в пространстве), что такое магнитное склонение, зачем нужен отход и что вызывает недоумение в Petrel 2016.
Инклинометрия ствола скважины
В настоящее время большинство пробуриваемых скважин являются наклоннонаправленными или горизонтальными. Бурение скважин такого типа производится по следующим причинам:
Некоторые современные методы разработки трудноизвлекаемых запасов, например тепловые методы с использованием закачки пара требуют пробуривание системы горизонтальных скважин.
При описании геометрии скважин пользуются следующим набором терминов:
Альтитуда скважины (альтитуда стола ротора) – расстояние от устья скважины до линии уровня моря.
Уровень моря – средний уровень Балтийского моря (для данных, полученных в пределах России)
Кабельная глубина (измеренная глубина) – длина скважины, измеренная по длине геофизического кабеля, отматываемого при спуске каротажного зонда.
Абсолютная глубина – расстояние по вертикали от уровня моря до точки в скважине. Как правило, выше уровня моря – значения положительные, а ниже уровня моря – отрицательные.
Инклинометрия — определение пространственного положения ствола бурящейся скважины путём непрерывного измерения отклонений направления скважины от магнитного севера (азимут) и угла её наклона с помощью инклинометров.
Задачи, решаемые с помощью инклинометрии:
Определение направления и угла наклона скважины, навигация при бурении скважины
а) – участок оси скважины в вертикальной плоскости
б) – проекция участка ствола скважины на горизонтальную плоскость.
CM – магнитный север, ЮМ – магнитный юг, ψ – угол искривления, β – угол наклона скважины (900- ψ), φ – магнитный азимут искривления, Li– длина скважины, Hi– глубина расположения забоя, Hi-1 – абсолютная отметка устья, А – ось скважины (Итенберг, 1987).
Существует два типа приборов для записи инклинометрии: электрический и гироскопический.
Электрический инклинометр
В случае использования электрических инклинометров измеряется отклонение специального отвеса от вертикали (так определяется угол искривления скважины ψ), а также отклонение магнитной стрелки от направления на север (магнитный азимут искривления φ). Приборы данного типа хорошо зарекомендовали себя для использования в необсаженных скважинах.
Гироскопический инклинометр
В гироскопическом инклинометре используется свойство гироскопа, входящего в устройство инклинометра, сохранять своё изначальное положение в пространстве. Данный тип приборов позволяет проводить инклинометрию в скважинах с металлической обсадкой.
Запись кривых инклинометрии
Запись кривых инклинометрии производится дискретно с шагом 10 метров, при этом получение данных возможно как во время бурения, так и после остановки бурения. При каждом замере производится запись измеренной глубины (MD), угол отклонения скважины от вертикали и магнитный азимут (угол между направлением скважины и направлением на магнитный север).
Файлы с данными содержащие инклинометрию, как правило, выгружаются в TXT формате. Эти файлы содержат дискретные значения координат (X,Y,Z), значения абсолютной глубины, измеренной глубины, азимут, угол отклонения, смещения по осям Х и Y относительно устья скважины.
Пример файла с записанными данными инклинометрии по скважине
Файлы инклинометрии, наряду с LAS-файлами, используются на этапе загрузки данных по скважинам в процессе создания геологических моделей месторождений.
С этой статьей также читают:
Отбор шлама разбуриваемых пород целесообразно проводить либо вместо отбора керна – при бескерновом бурении, либо…
Метод ИК основан на возбуждении тока в горных породах при помощи индукционной катушки с последующим…
Неправильность форм песчаных зерен и частиц карбонатного материала не позволяет обеспечивать их идеальное прилегание друг…
Что такое альтитуда устья скважины
При оформлении заявки на получение лицензии на пользование недрами, равно как и при проведении работ по геологическому изучению участка недр, в некоторых документах, наравне с координатами, необходимо указать абсолютную отметку устья скважины.
Что такое – абсолютная отметка устья скважины?
Разобъем вопрос на две составляющих:
1) Во-первых, давайте разберемся, где у скважины устье?
За устье скважины следует принимать край обсадной трубы, выступающей из земли, или опорную плиту насоса, закрывающую скважину сверху.
2) Что такое абсолютная отметка?
Абсолютная отметка или альтиту́да (лат. altitude) – координата в трёхмерном пространстве (две другие – широта и долгота), показывающая, на каком уровне, относительно принятого за нуль уровня моря, находится тот или иной объект. Применительно к территории РФ, за абсолютную отметку принимается высота над уровнем Балтийского моря (Балтийская система высот).
Если вы, положим, учились в школе, то на уроках географии должны были видеть карты, покрытые сетью кривых линий коричневого цвета. Особенно густо эти линии нанесены на участках, изображающих горный рельеф. Так вот эти линии называются «изогипсы», т.е. линии равных отметок. Они как раз показывают высоту над уровнем моря. Опять же, вам должен быть известен факт, что высота самой высокой горы Эверест составляет 8 848 м. Так вот, цифра 8 848 – это и есть абсолютная отметка вершины.
Как определить абсолютную отметку устья скважины?
Первый путь – найти значение абсолютной отметки в паспорте скважины. Обычно, отметка определена в нем с точностью до 1 м. Не скажу, чтоб эта точность была достаточной, но для оформления бумажек – вполне сгодиться.
Третий путь – обратиться в геодезическую организацию с просьбой определить абсолютную отметку устья скважины. Если геодезисты прогонят теодолитный ход от ближайших ОМЗ (опорно-межевых знаков), то они дадут вам точную абсолютную отметку устья скважины с погрешностью не более 10 см.
Чего нельзя делать ни в коем случае – так это определять абсолютную отметку при помощи GPS-навигатора. Если точность определения географических координат у современных приемников может достигать плюс-минус 4 м, то с определением высоты дела обстоят из рук вон плохо. Обычно, высота определяется барометрическим методом (в зависимости от атмосферного давления), как следствие, результаты измерений, взятые в плохую погоду и в солнечный день, могут отличаться между собой на несколько десятков метров. Вставлять такую лажу в официальные документы – нельзя.
Ну и, вообще говоря, есть еще четвертый вариант.
При лицензировании скважин Вам, в любом случае, придется обращаться в специализированную организацию, которая будет помогать с оформлением документов и выполнит работы по геологическому изучению участка недр с целью подсчета запасов подземных вод. Так пускай на счет абсолютной отметки – у них голова болит!
Научно-производственная группа «Тектоника».
Оформление лицензии на скважину. Оценка запасов подземных вод. Разработка проектов зон санитарной охраны
Альтитуда
Смотреть что такое «Альтитуда» в других словарях:
АЛЬТИТУДА — (н. лат.). Высота точки над уровнем моря. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. АЛЬТИТУДА высота местности над поверхностью моря. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Павленков Ф.,… … Словарь иностранных слов русского языка
альтитуда — высота Словарь русских синонимов. альтитуда сущ., кол во синонимов: 1 • высота (35) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
АЛЬТИТУДА — (от лат. altitudo высота) то же, что абсолютная высота … Большой Энциклопедический словарь
Альтитуда — см. Абсолютная высота. Горная энциклопедия. М.: Советская энциклопедия. Под редакцией Е. А. Козловского. 1984 1991 … Геологическая энциклопедия
альтитуда — altitude *Altitude – відстань по вертикалі від будь якої точки поверхні Землі (гирла свердловини, поверхні роторного стола) до середнього рівня океану (абсолютна висота). Вона є додатною для точок, що лежать вище цього рівня, і від’ємною – для… … Гірничий енциклопедичний словник
альтитуда — Расстояние по вертикали от среднего уровня поверхности океана до данной точки земной поверхности. Syn.: абсолютная высота … Словарь по географии
альтитуда — (от лат. altitudo высота), то же, что абсолютная высота. * * * АЛЬТИТУДА АЛЬТИТУДА (от лат. altitudo высота), то же, что абсолютная высота (см. АБСОЛЮТНАЯ ВЫСОТА) … Энциклопедический словарь
альтитуда — altitudė statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Vertikalus taško nuotolis nuo pasirinkto atskaitos lygio. atitikmenys: angl. altitude vok. Höhe, f rus. альтитуда, f pranc. altitude, f … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
альтитуда — altitudė statusas T sritis Kūno kultūra ir sportas apibrėžtis Absoliutusis aukštis. kilmė lot. altitudo – aukštis atitikmenys: angl. altitude vok. Altimeter, n; Altitude, f rus. альтитуда … Sporto terminų žodynas
альтитуда — altitudė statusas T sritis Kūno kultūra ir sportas apibrėžtis Nustatytas kurio nors taško aukštis viršum sutartos lygumos (pvz., lėktuvo aukštis viršum žemės paviršiaus), matuojamas aukščiamačiu arba radiolokatoriumi. kilmė lot. altitudo –… … Sporto terminų žodynas
Бурение скважин
Просмотр содержимого документа
«Бурение скважин»
это цилиндрическая горная выработка, имеющая диаметр во много раз меньше ее глубины ( длины ).
Скважины или колодцы использовались в древних цивилизациях, главным образом для добычи подземных вод.
Проходились они вручную или с использованием тягловой силы животных.
До XIX века для добычи «горного масла» (нефти) применялись круглые колодцы небольшого диаметра.
С середины XIX века в связи с развитием прогресса (появлением паровых машин) для добычи нефти стали буриться скважины.
Скважины являются показателями прогресса
1847 год – Россия – первая скважина на нефть пробурена ручным способом, вращательным способом на Апшероне.
1859 год – США – первая скважина на нефть пробурена ручным способом Эдвином Дрейком в Пенсильвании, глубиной 25 м.
На рубеже XIX-XX веков были изобретены дизельный и бензиновый двигатели внутреннего сгорания. Внедрение их в практику привело к бурному развитию мировой нефтедобывающей промышленности.
В Росси роторным способом первая скважина была пробурена в 1902 г оду на глубину 345 м в Грозненском районе.
Особое место занимает турбобуры в истории развития бурения наклонных скважин. Впервые наклонная скважина была пробурена турбинным способом в 1941 г. в Азербайджане. Совершенствование такого бурения позволило ускорить разработку месторождений, расположенных под дном моря или под сильно пересеченной местностью (болота Западной Сибири). В этих случаях бурят несколько наклонных скважин с одной небольшой площадки, на строительство которой требуется значительно меньше затрат, чем на сооружение площадок под каждую буровую при бурении вертикальных скважин. Такой способ сооружения скважин получил наименование кустового бурения.
В 1937-40 годах А.П. Островским, Н.Г. Григоряном, Н.В. Александровым и другими была разработана конструкция принципиально нового забойного двигателя – электробура.
В США в 1964 г. был разработан однозаходный гидравлический винтовой забойный двигатель .
ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СКВАЖИНЫ
Альтитуда – абсолютная отметка устья скважины.
Диаметр скважины, как правило, уменьшается от устья к забою ступенчато на определенных интервалах. Начальный диаметр нефтяных и газовых скважин обычно не превышает 900 мм, а конечный редко бывает меньше 165 мм. Глубины нефтяных и газовых скважин изменяются в пределах от первых десятков до нескольких тысяч метров.
ВИДЫ СКВАЖИН ПО ПРОСТРАНСТВЕННОМУ ПОЛОЖЕНИЮ СТВОЛА
КЛАССИФИКАЦИЯ СКВАЖИН ПО НАЗНАЧЕНИЮ
Опорные скважины закладываются в районах, не исследованных бурением, они служат для изучения состава и возраста слагающих пород.
Параметрические скважины закладываются в относительно изученных районах с целью уточнения их геологического строения и перспектив нефтегазоносности.
Структурные скважины бурятся для выявления перспективных площадей и их подготовки к поисково – разведочному бурению.
Поисковые скважины бурят с целью открытия новых промышленных залежей нефти
Разведочные скважины бурятся на площадях с установленной промышленной нефтегазоносностью для изучения размеров и строения залежи, получения необходимых исходных данных для подсчета запасов нефти или газа, а также проектирования режима разработки.
Эксплуатационные скважины закладываются в соответствии со схемой разработки залежи и служат для получения нефти или и газа из продуктивного пласта
Нагнетательные скважины используют при воздействии на эксплуатируемый пласт различных агентов (закачка воды, газа) для поддержания пластового давления.
Наблюдательные скважины бурят для контроля за разработкой залежей, изменение давления, положения водонефтяного контакта.
СООРУЖЕНИЕ СКВАЖИН ПО ЭТАПАМ
2. Монтаж технических средств для наиболее качественного и экономичного сооружения скважины ( монтаж буровой установки ).
6. Вторичное вскрытие (перфорация обсадной колонны), обеспечивающего качественную и надежную гидродинамическую связь продуктивного пласта с полостью эксплуатационной колонны и препятствующего проникновению в колонну горной породы и других загрязняющих УВ примесей.
8. Ликвидация или консервация скважины.
ПРОЦЕСС БУРЕНИЯ СКВАЖИНЫ
2. Разрушение породы забоя.
3. Вынос разрушенной породы из скважины.
4. Подъем бурильных труб из скважины для смены сработавшегося разрушающего инструмента.
5. Крепление стенок скважины обсадными трубами с последующим цементированием пространства между стенкой скважины и спущенными трубами.
обсадная колонна (обсадка)
Начальный диаметр бурения
Конечный диаметр бурения
Под конструкцией скважины понимают совокупность данных о числе и глубинах спуска обсадных колонн, диаметрах обсадных колонн, диаметрах ствола скважины для каждой из колонн и интервалах цементирования (глубинах верхней и нижней границ каждого интервала).
ПРОЕКТ КОНСТРУКЦИИ СКВАЖИНЫ
Конструкция скважины должна обеспечивать:
1. Доведение скважины до проектной глубины
2. Вскрытие горизонтов, слоев (пластов) и методов их эксплуатации
3. Предотвращение осложнений в процессе бурения и условия, позволяющие полностью использовать потенциальные возможности техники и технологических процессов
4. Минимум затрат на строительство скважины.
В конструкции скважины используются следующие типы обсадных колонн:
КЛАССИФИКАЦИЯ СПОСОБОВ БУРЕНИЯ СКВАЖИН
СПОСОБЫ БУРЕНИЯ СКВАЖИН
УДАРНОЕ БУРЕНИЕ СКВАЖИН
Разрушение пород происходит в результате удара. Из ударного способа бурения наиболее принято ударно-канатное бурение для поисков и разведки рудных полезных ископаемых
ВРАЩАТЕЛЬНОЕ БУРЕНИЕ СКВАЖИН
При вращательном бурении разрушение породы происходит в результате одновременного воздействия на долото нагрузки и крутящего момента. Под действием нагрузки долото внедряется в породу, а под влиянием крутящего момента скалывает ее.
Цилиндричность скважины обеспечивается поворотом долота в результате раскручивания каната под нагрузкой (во время при подъема бурового снаряда) и скручивания его при снятии нагрузки (во время удара долота о породу).
При бурении с забойным двигателем долото 1 привинчено к валу, а бурильная колонна – к корпусу двигателя 2. При работе двигателя вращается его вал с долотом, а бурильная колонна воспринимает реактивный момент вращения корпуса двигателя, который гасится невращающимся ротором. В настоящее время применяют три вида забойных двигателей – турбобур, винтовой двигатель и электробур (последний применяют крайне редко). При бурении с турбобуром или винтовым двигателем гидравлическая энергия потока бурового раствора, двигающегося вниз по бурильной колонне, преобразуется в механическую на валу забойного двигателя, с которым соединено долото. При бурении с электробуром электрическая энергия подается по кабелю, секции которого смонтированы внутри бурильной колонны и преобразуется электродвигателем в механическую энергию на валу, которая непосредственно передается долоту.
БУРОВЫЕ УСТАНОВКИ И ИХ ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
Буровая установка – это комплекс наземного оборудования, необходимый для выполнения операций по проводке скважин. Все буровые установки подразделены на 11 классов, для глубокого разведочного и эксплуатационного бурения. Класс буровой установки подбирается по условной глубине бурения скважин при массе 1 м бурильной колонны 30 кг.
Наибольшее распространение в кустовом бурении получила установка БУ-3000ЭУК (с э лектроприводом. Также применяются буровые установки:
Все оборудование буровой установки можно объединить в несколько основных блоков:
САМОХОДНЫЕ ЛЕГКИЕ УСТАНОВКИ РАЗВЕДОЧНОГО БУРЕНИЯ
Малогабаритная самоходная установка
БУРОВАЯ УСТАНОВКА ГЛУБОКОГО БУРЕНИЯ
Буровая вышка — это сооружение над скважиной для проведения СПО, размещения бурильных свечей, служит основой для размещения и монтажа бурового оборудования.
Мачтовые вышки применяются чаще, чем башенные. Они легче и быстрее устанавливаются, зато башенные вышки более грузоподъемные и более высокие.
Башенные чаще применяются на глубоких разведочных скважинах, а мачтовые – на эксплуатационном бурении.
Буровые вышки бывают различными по грузоподъемности и по высоте. Практикой установлено, что при бурении скважин до глубины 1200-1300м целесообразно применять вышки высотой 28м, скважин глубиной 133-3500м – высотой 41-42м, скважин глубиной свыше 3500м – высотой 53м и более.
В настоящее время широко применяются А-образные вышки мачтового типа
Буровая лебедка предназначена для спуска и подъема бурильной колонны, свинчивания и развинчивания труб, спуска обсадных колонн, удерживания на весу неподвижной колонны или медленного ее опускания (подачи) в процессе бурения.
Талевая (полиспастовая) система буровых установок предназначена для преобразования вращательного движения барабана лебедки в поступательное (вертикальное) перемещение крюка и уменьшения нагрузки на ветви каната.
Кронблок представляет собой раму, на которой смонтированы оси и опоры со шкивами. Иногда рама выполняется как одно целое с верхней частью вышки.
Талевый блок представляет собой сварной корпус, в котором помещаются шкивы и подшипниковые узлы. как и в кронблоках.
Талевые канаты представляют собой стальные круглые, шести рядные канаты тросовой конструкции крестовой свивки.
Буровые крюки предназначены для подвешивания на них в процессе бурения бурильного инструмента и элеваторов при спускоподъемных операциях.
Крюкоблоки (крюки, соединенные с талевым блоком) имеют ряд преимуществ: меньшую общую высоту, чем у талевого блока и крюка, вместе взятых, более компактную конструкцию. К недостаткам следует отнести большую их массу.
Крюки бывают грузоподъемностью 75, 130, 200,225т (соответственно допускающие кратковременную, максимальную грузоподъемность –110, 160, 250 и 300т).
Номинальная грузоподъемность крюкоблоков – 75, 125 и 200т (максимальная грузоподъемность – 100, 160 и 250т).
Штропы бурильные – это звенья, соединяющие крюк с элеватором, на котором подвешивается бурильный инструмент или колонна обсадных труб. Грузоподъемность штропов – 25,50,75,125,200 и 300т. Штропы грузоподъемностью 25, 50 и 75т предназначены для ремонта скважин, но могут быть использованы и для буровых установок соответствующей грузоподъемности
МЕХАНИЗМЫ И ИНСТРУМЕНТЫ
Элеватор , предназначен для захвата и удержания на весу колонны бурильных или обсадных труб при спускоподъемных операциях. Применяют элеваторы различных типов, отличающиеся размерами в зависимости от диаметра бурильных или обсадных труб, грузоподъемностью, конструктивным исполнением и материалом для их изготовления.
Клинья для бурильных труб используются для подвешивания бурового инструмента в столе ротора. Они вкладываются в конусное отверстие между трубой и вкладышами ротора. Применение клиньев ускоряет работы по спускоподъемным операциям. Клинья для обсадных труб применяют для спуска тяжелых обсадных колонн. Клинья устанавливают на специальных подкладках над устьем скважины. Пневматический роторный клиновой захват (ПКР ), встроен в ротор и предназначен для подъема и опускания клиньев.