Глубина бурения

Для проверки этой статьи нужны дополнительные цитаты . Помогите улучшить эту статью , добавив ссылки на надежные источники . Неподтвержденный материал может быть оспорен и удален. Найти источники:  «Driller's depth» – новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( декабрь 2018 г. ) ( Узнайте, как и когда удалять это сообщение )

Первоначальная глубина, зафиксированная при бурении нефтяной или газовой скважины, называется глубиной бурильщика .

Поскольку не существует единой системы отсчета или измерения для расчета глубины в подземных средах, два инженера, говорящие об одном бурении, могут дать разные ответы на просьбу измерить глубину.

Два основных эталона глубины, используемых в «скважинной» (т.е. подземной) среде, — это глубины бурильщика и глубины логгера (также называемые глубинами кабельного логгера). Эти системы измерения регистрируются совершенно по-разному, и глубины логгера обычно считаются более точными из двух:

• Измерение глубины бурильщиком связано с буровыми работами и другими тесно связанными с ними видами деятельности, такими как каротаж во время бурения , измерения во время бурения и отбор керна.
• Глубина, измеренная бурильщиком, всегда регистрируется и представляет собой основную систему глубины, если только она позднее не будет заменена более точным измерением, таким как глубина, полученная с помощью каротажа открытого или обсаженного ствола скважины .
• Глубина бурения всегда должна иметь 1) единицу измерения, например, метр или фут, 2) точку отсчета, например, пол буровой установки.

При измерении необходимо учитывать несколько частей буровой площадки:

• Сборка вращающихся частей, которая спускается в скважину, которая представляет собой ряд соединений бурильных труб и утяжеленных бурильных труб , заканчивающихся вращающимся долотом. Также могут быть опционально инструменты для каротажа во время бурения. Длина всего этого измеряется, и это дает глубину бурильщика в заданный момент времени. По мере добавления большего количества труб и углубления бурения это измерение будет обновляться.
• На суше пол буровой установки дает нам начальную высоту, и все измерения глубины рассчитываются относительно нее. Поскольку маловероятно, что высота земли значительно изменится во время бурения, она предполагается абсолютной.
• На шельфе эта абсолютная точка отсчета должна быть независима от прилива. Обычные абсолютные точки отсчета включают ( самый низкий астрономический прилив ) и средний уровень моря ). Это наиболее актуально для скважин, пробуренных с плавучих установок, где вероятность ошибки самая высокая.

На практике измерение глубины бурильщиком — это ручная операция, не претерпевшая существенных изменений за прошедшие годы, и существует множество аспектов системы, которые могут привести к ошибкам и несоответствиям. Этот процесс был впервые описан Рейстлом и Сайксом в 1938 году ^[1] и с тех пор существенно не изменился.

Основная часть бурильной колонны — это бурильная труба , которая имеет номинальную длину 9,6 метра на секцию трубы, однако, в действительности, не все трубы имеют одинаковую длину. Ослабленные или поврежденные концы секции трубы будут переработаны, что приведет к уменьшению длины.

Стальная труба имеет «папа» на одном конце (называемый штифтом ) и «мама» на другом конце (называемый коробкой ), и когда каждая секция трубы опускается в скважину, она соединяется с предыдущей трубой путем навинчивания друг на друга компонентов «папа» и «мама». Соединения бурильных труб (или бурильная труба/муфта, или муфта/долото и любое другое соединение) должны иметь очень хорошую уплотнительную поверхность, поскольку через трубу будет проходить буровой раствор под высоким давлением, и любые изъязвленные или затертые участки могут быть быстро вымыты. Это обычно называется промывкой или словами в этом роде и может произойти в любой части бурильной колонны или нижней части бурильной колонны. Из-за этого труба регулярно проверяется до и после использования. Любые недостатки устраняются одним из двух действий:

1. «Обработка и зачистка», при которой с конца трубы срезается тонкая часть, а на муфте или штифте повторно нарезается резьба, что приводит к уменьшению длины трубы.
2. «Повторная нарезка», при которой резьба трубы фактически смещается ниже, что снова приводит к уменьшению общей длины

Различные методы измерения длины бурильной трубы также оказывают значительное влияние на точность выполненных измерений. Для определения длины бурильной трубы обычно используется «обвязка» трубы, при которой труба измеряется на трубных стеллажах с помощью (стальной) измерительной ленты. Эти результаты заносятся в учетную книгу, и, таким образом, определяется длина бурильной колонны. Однако точность этого метода измерения ограничена правильным применением стальной ленты, точностью считывания и множеством экологических проблем. Значительное улучшение точности измерения бурильной трубы обеспечивается с помощью лазера, и точность можно легко улучшить примерно в 4 раза. Также важно отметить условия калибровки, чтобы можно было применять поправки на основе этих условий калибровки. Это особенно актуально для температуры при определении теплового удлинения. ^[2]

Отслеживание и регистрация бурильных труб на буровой площадке начинается с момента подъема отдельных соединений. Номера соединений вручную отмечаются на боковой стороне трубы. Обычно три секции трубы соединяются в стенд (длиной около 27–29 м) и укладываются рядами по 10 штук, при этом их основание опирается на пол буровой установки. Перед спуском в скважину каждый стенд вручную измеряется стальной рулеткой, а измерение записывается в компьютерную электронную таблицу (ранее использовался журнал учета труб) вместе с номером стенда. Чтобы подтвердить на любом этапе, на какой глубине работает буровое долото, бурильщик сверяется с записями учета труб и измеряет длину текущего стенда бурильных труб под полом буровой установки.

Еще одной потенциальной областью для ошибок является компоновка низа бурильной колонны. Она состоит из бурового долота, утяжеленных бурильных труб и стабилизаторов. Она также может включать в себя забойный двигатель, инструменты для измерения во время бурения и каротажа во время бурения. Ошибки возникают, если общая компоновка низа бурильной колонны не измерена или не записана правильно. Изменения компоновки низа бурильной колонны могут быть внесены во время операций, и если эти изменения не записаны, то глубины будут неверными.

В идеале компоновка нижней части бурильной колонны работает так, чтобы минимизировать «провисание» внутри скважины. Растяжение и сжатие трубы будут происходить время от времени, но не будут исправлены в ходе нормальной работы, хотя они могут вносить довольно значительные кумулятивные ошибки в глубину бурильщика, особенно в глубоких скважинах или в областях с твердой породой.

Если глубины, полученные в результате разведки, значительно отличаются от глубин, полученных бурильщиком, например, на 10–30 м, то раздается звонок – возможно, в расчетах не учтена секция трубы или свеча. Если есть подозрение, то следует измерить (натяжение) бурильной колонны, когда ее в следующий раз вытащат из скважины, и проверить результаты с помощью бирки. Грязелоги должны быть бдительны, так как они предоставляют возможность перекрестной проверки с буровой компанией.

Важным аспектом в этом является определение требуемой точности для зарегистрированных глубин бурильщика. Если бурильщики и геологи "ОК" с (например, +/- 15 м) на этих глубинах, но позже инженеры-разработчики, пытающиеся картировать контакты флюида с водой, требуют более высокого уровня точности (например, +/- 3 м), то к моменту завершения бурения более высокий уровень точности не может быть воссоздан. Это приводит к концепции истинной глубины вдоль скважины, где сделанные измерения определяются с использованием точности метода калибровки длины трубы и (если таковые имеются) точности поправок, примененных методологией коррекции.

Одна из внедренных методологий называется Driller Way-point Depth (патент подана) ^[3] , которая дает истинную глубину вдоль скважины. Неопределенность измерения представляет собой комбинацию точности измерения длины бурильной трубы, точности измерения параметров коррекции и точности применяемой модели коррекции.

Для некоторых глубоких скважин, например, глубиной 7000 м или 25000 футов, необходимо учитывать удлинение бурильной трубы из-за собственного веса и температуры. Оно может составлять порядка 24 м (80 футов). Трос ведет себя не так: он имеет тенденцию удлиняться под действием натяжения, но укорачиваться с повышением температуры. Можно только предполагать, насколько сильно меняется этот чистый эффект. Коррекция глубины троса с учетом температуры и натяжения существовала еще до появления компьютерного сбора данных и, как правило, считается надежной. Исходя из опыта, воздействие на геологическую модель, ранее основанную на глубине троса, при бурении на глубине более 7000 м и использовании каротажа во время бурения (глубины бурильщика), может вносить различия в глубины маркеров до 25 м (80 футов): глубины бурильщика постоянно выше, чем более надежные глубины троса.

В исследовании бурильщика это удлинение не называется неопределенностью, а называется смещением или ошибкой . Для приведенного выше примера, в дополнение к смещению в 25 м (+80 футов), будет около ± 3 м/12 футов до 10 м/30 футов остаточной неопределенности в зависимости от наклона скважины. В отрасли есть несколько человек, которые знают, как вносить поправки в реальном времени, и некоторые сервисные компании разработали концептуальные или прототипные инструменты/процессы для учета этого эффекта удлинения. В будущем эти поправки должны стать стандартной практикой для отрасли, но по состоянию на 2013 год они таковыми не являются ^{[обновлять]}. Определение точной глубины традиционно не было популярной областью исследований, в первую очередь из-за отсутствия признания влияния, которое неточность измерения глубины оказывает на ценность данных о глубине. Влияние ошибок в глубине наиболее критично при интеграции данных из более чем одной скважины, например, для построения модели резервуара. Однако это воздействие обычно становится очевидным лишь спустя долгое время после измерения глубины и не рассматривается как проблема во время строительства скважины.

Признание значения точности измерения глубины на этапах планирования бурения, а затем и в ходе самого процесса бурения является предпосылкой к достижению повышения точности. ^[4]

• Абсолютная глубина: расстояние по траектории (вдоль скважины, по вертикали и т. д.) между опорной точкой (роторный стол, уровень земли, средний уровень моря и т. д.) и заданной точкой в ​​скважине (после ссылки 3, §13.2).
• Истинная глубина вдоль скважины (TAH): глубина вдоль скважины, основанная на калиброванном и скорректированном измерении с соответствующей неопределенностью ^{[5] [6]}

• Спецификация глубины
• Каротаж скважин