Что такое зенит и азимут в бурении

Что такое зенит и азимут в бурении

В процессе бурения направленной скважины необходимо знать положение каждой ее точки в пространстве. Для этого определяются координаты ее устья и параметры трассы, к которым относятся зенитный угол Q, азимут скважины a (рис. 1) и ее длина L.

Вертикальная плоскость, проходящая через ось скважины, или касательную к ней, называется апсидальной.

Темп отклонения скважины от ее начального направления характеризуется интенсивностью искривления i, которая может быть определена как для зенитного i_Q, так и азимутального i_a искривления

Если скважина искривляется с постоянной интенсивностью и только в апсидальной плоскости, то ее ось представляет собой дугу окружности радиусом R, величина которого может быть определена по формуле

Следует отметить, что интенсивность азимутального искривления существенно зависит от зенитного угла скважины и при малых зенитных углах может достигать весьма значительных величин, а это не дает полного представления о положении скважины. Для оценки общего искривления служит угол пространственного искривления j, показанный на рис. 2. В случае, если бы скважина, имеющая в точке А зенитный угол Q_н и азимут a_н, не искривлялась, то забой ее оказался бы в точке В, но за счет искривления фактически забой оказался в точке С, зенитный угол стал равным Q_к, а азимут a_к. Угол ВАС и является углом пространственного искривления. Величина его аналитически определяется по формуле

С достаточной степенью точности этот угол может быть определен по формуле М.М. Александрова

Рис. 2. Угол пространственного искривления скважины

Интенсивность пространственного искривления i_j определяется по формуле

Величина i_j не может быть больше интенсивности искривления для тех или иных средств направленного бурения, определяемых их технической характеристикой.

Источник

Зенитный угол скважины: понятие, азимут, горизонтальное искривление, как рассчитать

Зенитный угол скважины

Зенитный угол и азимут скважины вычисляют при устройстве шахты. Что это такое? Понятие скважины в математике связано с траекторией пути непрерывного движения поступательного типа, которая разрушает породы с помощью бура в пространстве.

Также скважина образует трассу, в качестве дискрета выступает ломаная кривая, которая отображается графически по координатным точкам положения с направлением.

На сегодняшний день не принято выполнять определение движения траектории по непрерывным координатам у углублений геологического характера. Их направление выявляется по некоторым точкам дискрета, которые указаны в специальной съемке по декартовым координатам, которые лежат в трехмерном пространстве.

Общие сведения

Зенитный угол, его описание, определение

Внимание! О понятии «зенитный угол» можно найти в узкоспециализированных источниках.

Здесь стандартно выполняют вычисления:

1.изначальных координатных точек, заложенные в углубления: X0, У0, Z0.

2.Xi, Уi, Zi являются промежуточными координатами в i. Оси У и Х перпендикулярны друг другу, Х идет к магнит – востоку, ось Z движется по направлению, которое определяется под влиянием вектора силы тяжести.

3.во время работы особенности направления углубления определяют по значениям, указанным в инклинометрии координатной системы полярного типа. Практически все съемки делают прямые определения координатных точек по вертикальным и горизонтальным плоскостям по основным полярным показателям: по вертикальной зенит иi, либо угол уклона д, по горизонтальной азимут (бi). Глубина измеряется во всех текущих координатах, допустим, в точке Аi.

Зенит считается углом между вертикалью, чертой 0Z в какой-то координатной плоскости, и скважинной осью 0Аi, это вектор, обозначающий скорость бурения, либо касательной к этой вертикальной, проходящей в данной координате. Наклоненным углом д считают угол, который составляет ось скважины в грунте, либо касательная к этой оси, с горизонталью в данной координате. Сумму зенита с наклоненным углом прямой можно записать так: и + д =p / 2.

Внимание! Если зенитный угол повышается, значит углубление в породах выполаживается, если сокращается, то выкручивается.

Определение азимутальных показателей

Азимут бi углубления называют углом, который высчитывается согласно часам (северного полушария). Он пролегает горизонтально, сформирован с помощью ориентира направления, который является изначальным отсчетом. К примеру, 0Х и проекция оси углубления по горизонтальной (вектору бурильной скорости) в любой из координат Аi. Вычисления значений азимутального угла проводят с помощью вспомогательные материалы.

Выбор первоначального движения отсчета влияет на угол азимута, который бывает:

Если точка отсчета ведется от географического, то азимут истинный, если от магнит – меридиана, то магнитный, если направление взято случайно от любого репера, у которого специалист знает географические координаты – условный.

Заглубление ствола замеряется с помощью инструмента, когда его поднимают из скважины, и, когда делают итоговые замеры по мере того, как углубляется скважина. Азимут определяют перед тем, как установить искусственный отклонитель в скважине, или во время устранения аварий, других проблем.

Апсидальная плоскость

Чтобы сделать изображение горной скважины в пространстве, с помощью координат следует высчитать определенные оси. Такие, как:

Вертикаль, проходящая по оси углубления, и в любой координатной точке оси называется апсидальной, по-другому зенитной плоскостью. Чтобы сделать вычисление двугранного угла, надо отсчитать по движению часов между углом и зенитной плоскостью.

Полезные советы

Нюансы, которые надо учитывать при бурении

Во время бурения скважин шахты имеют разные причины, которым отклоняются от первоначальной траектории, которую задали. Это называется искривление. Если это случается незапланированно, то значит искривление естественного типа, если процесс происходит с применением определенных технологий, то его называют искусственным.

Как правило, искривление зависит от наличия осложнений. К основным причинам относят:

1.изношенность трубы бура.

2.слишком высокий уровень мощности при бурении.

3. сложности во время мероприятий спуска с подъемом.

4.стены шахты обрушаются.

В некоторых ситуациях искривление скважин сокращает время и деньги, которые уходят во время разработки нефтяного месторождения. В итоге, естественное искривление стараются не допустить, а при необходимости специально достигают искривления углублений.

Методику называют направление бура, в котором используют естественные процессы бурения, либо применяют искусственные приемы, чтобы вывести углубление в специально заданную координату. В данном случае процесс строго контролируют, им управляют.

Внимание! При искусственном типе искривления обязательно проводят вычисление точных координат.

При направленном углублении необходимо определять каждую координату в пространстве. Важно знать координаты устья, точки пути, куда проходит зенитный угол Q, азимут скважины с длиной L. Согласно проведенным анализам искривлений ясно, что они подчиняются определенным законам, но они могут быть разными в зависимости от типа месторождения.

Особенности законов искривления

Существуют основные закономерности искривления. К ним относят:

1.В основном все углубления занимают путь, который лежит перпендикулярно слою горной породы. Как только углубление приближается к нему, то искривление снижается.

2.При сокращении зазора между стенками скважины со спец-инструментом искривление сокращается. Монтаж главных элементов, их сечение влияют на направление с интенсивностью зенитного угла.

3.Если жесткость инструмента повышается, то искривление снижается. У скважин большого размера искривление меньше, нежели у малых.

4.Если нагрузка на ось увеличивается, то искривление растет быстрее, при повышении частоты действия бурильных труб сокращается.

5.Геологические условия зависят от движения и силы азимутального искривления.

Интенсивность азимутального искривления влияет на абсолютную зенитную (апсидальную) величину, которая направлена наклонно. Если азимут искривления повышается, то происходит снижение интенсивности азимута наклона.

Источник

Зенитный угол скважины: понятие, азимут, горизонтальное искривление, как рассчитать

Зенитный угол скважины

Зенитный угол и азимут скважины вычисляют при устройстве шахты. Что это такое? Понятие скважины в математике связано с траекторией пути непрерывного движения поступательного типа, которая разрушает породы с помощью бура в пространстве.

Также скважина образует трассу, в качестве дискрета выступает ломаная кривая, которая отображается графически по координатным точкам положения с направлением.

На сегодняшний день не принято выполнять определение движения траектории по непрерывным координатам у углублений геологического характера. Их направление выявляется по некоторым точкам дискрета, которые указаны в специальной съемке по декартовым координатам, которые лежат в трехмерном пространстве.

Общие сведения

Зенитный угол, его описание, определение

Внимание! О понятии «зенитный угол» можно найти в узкоспециализированных источниках.

Здесь стандартно выполняют вычисления:

1.изначальных координатных точек, заложенные в углубления: X0, У0, Z0.

2.Xi, Уi, Zi являются промежуточными координатами в i. Оси У и Х перпендикулярны друг другу, Х идет к магнит – востоку, ось Z движется по направлению, которое определяется под влиянием вектора силы тяжести.

3.во время работы особенности направления углубления определяют по значениям, указанным в инклинометрии координатной системы полярного типа. Практически все съемки делают прямые определения координатных точек по вертикальным и горизонтальным плоскостям по основным полярным показателям: по вертикальной зенит иi, либо угол уклона д, по горизонтальной азимут (бi). Глубина измеряется во всех текущих координатах, допустим, в точке Аi.

Зенит считается углом между вертикалью, чертой 0Z в какой-то координатной плоскости, и скважинной осью 0Аi, это вектор, обозначающий скорость бурения, либо касательной к этой вертикальной, проходящей в данной координате. Наклоненным углом д считают угол, который составляет ось скважины в грунте, либо касательная к этой оси, с горизонталью в данной координате. Сумму зенита с наклоненным углом прямой можно записать так: и + д =p / 2.

Внимание! Если зенитный угол повышается, значит углубление в породах выполаживается, если сокращается, то выкручивается.

Определение азимутальных показателей

Азимут бi углубления называют углом, который высчитывается согласно часам (северного полушария). Он пролегает горизонтально, сформирован с помощью ориентира направления, который является изначальным отсчетом. К примеру, 0Х и проекция оси углубления по горизонтальной (вектору бурильной скорости) в любой из координат Аi. Вычисления значений азимутального угла проводят с помощью вспомогательные материалы.

Выбор первоначального движения отсчета влияет на угол азимута, который бывает:

Если точка отсчета ведется от географического, то азимут истинный, если от магнит – меридиана, то магнитный, если направление взято случайно от любого репера, у которого специалист знает географические координаты – условный.

Заглубление ствола замеряется с помощью инструмента, когда его поднимают из скважины, и, когда делают итоговые замеры по мере того, как углубляется скважина. Азимут определяют перед тем, как установить искусственный отклонитель в скважине, или во время устранения аварий, других проблем.

Апсидальная плоскость

Чтобы сделать изображение горной скважины в пространстве, с помощью координат следует высчитать определенные оси. Такие, как:

Вертикаль, проходящая по оси углубления, и в любой координатной точке оси называется апсидальной, по-другому зенитной плоскостью. Чтобы сделать вычисление двугранного угла, надо отсчитать по движению часов между углом и зенитной плоскостью.

Полезные советы

Нюансы, которые надо учитывать при бурении

Во время бурения скважин шахты имеют разные причины, которым отклоняются от первоначальной траектории, которую задали. Это называется искривление. Если это случается незапланированно, то значит искривление естественного типа, если процесс происходит с применением определенных технологий, то его называют искусственным.

Как правило, искривление зависит от наличия осложнений. К основным причинам относят:

1.изношенность трубы бура.

2.слишком высокий уровень мощности при бурении.

3. сложности во время мероприятий спуска с подъемом.

4.стены шахты обрушаются.

В некоторых ситуациях искривление скважин сокращает время и деньги, которые уходят во время разработки нефтяного месторождения. В итоге, естественное искривление стараются не допустить, а при необходимости специально достигают искривления углублений.

Методику называют направление бура, в котором используют естественные процессы бурения, либо применяют искусственные приемы, чтобы вывести углубление в специально заданную координату. В данном случае процесс строго контролируют, им управляют.

Внимание! При искусственном типе искривления обязательно проводят вычисление точных координат.

При направленном углублении необходимо определять каждую координату в пространстве. Важно знать координаты устья, точки пути, куда проходит зенитный угол Q, азимут скважины с длиной L. Согласно проведенным анализам искривлений ясно, что они подчиняются определенным законам, но они могут быть разными в зависимости от типа месторождения.

Особенности законов искривления

Существуют основные закономерности искривления. К ним относят:

1.В основном все углубления занимают путь, который лежит перпендикулярно слою горной породы. Как только углубление приближается к нему, то искривление снижается.

2.При сокращении зазора между стенками скважины со спец-инструментом искривление сокращается. Монтаж главных элементов, их сечение влияют на направление с интенсивностью зенитного угла.

3.Если жесткость инструмента повышается, то искривление снижается. У скважин большого размера искривление меньше, нежели у малых.

4.Если нагрузка на ось увеличивается, то искривление растет быстрее, при повышении частоты действия бурильных труб сокращается.

5.Геологические условия зависят от движения и силы азимутального искривления.

Интенсивность азимутального искривления влияет на абсолютную зенитную (апсидальную) величину, которая направлена наклонно. Если азимут искривления повышается, то происходит снижение интенсивности азимута наклона.

Источник

Зенитный угол: описание, правила расчета, общие закономерности

Многим интересно, что такое зенитный угол скважины. Скважина в математике — это путь траектории беспрерывного поступательного движения, разрушающего породу бура в пространстве, и трасса, как её дискрет-графическое отображение в виде ломаной кривой, определяется координатами положения и направления.

Описание зенитного угла скважины

Непрерывное определение точек траектории геологических разведочных скважин сегодня обычно не выполняется, а их приращения выявляются по отдельным дискретным точкам специальной съёмки в географических декартовых координатах (прямоугольник) трехмерного пространства.

Ознакомиться с описанием зенитного угла можно в специализированной литературе

Тут традиционно определяют:

Зенитом именуется угол между вертикальной (черта OZ в любой текущей координате) и осью скважины OAi (вектор скорости бура) или касательной к ней в имеющейся координате. Угол между осью углубления в породе или касательной к ней и горизонтальной в той же координате — это наклоненный угол д. Сумма зенита и угла наклона прямой: и+д = р/2. При повышении углов зенита идет «выполаживание», а при сокращении — «выкручивание» углубления в породе.

Как рассчитать азимутальный угол

Азимутальным углом, или азимутом бi горной выработки, именуется угол, высчитываемый по часам (в северном полушарии), пролегающий горизонтально и сформированный каким-либо ориентиром направления, принятым за изначальный отсчёт, к примеру, 0x и проекцией оси горной выработки по горизонтали (вектора скорости бура) в любой координате Ai.

Для расчета азимутального угла лучше пользоваться вспомогательными материалами

В зависимости от выбора изначального направления отсчёт азимутального угла может быть:

В первой ситуации отсчёт проводится от географического, во второй — от магнит-меридиана, а в третьей — от направления на случайно взятый репер, географические точки которого специалист уже знает. При повышении азимута идет правое «+», а при сокращении левое «-» азимутальное искривление горной выработки круглого сечения.

Представляет собой интервал по стволу от устья 0 до забоя Ki или любой i координаты меры углов.

Глубины ствола замеряют по инструменту во время его поднятия из скважины и при финишных замерах, которые выполняются регулярно по мере углубления скважины. Замерять азимутальный угол следует перед установкой искусственного отклонителя в углублении, а также когда будут устранены аварийные ситуации и любые сложности.

Понятие апсидальной плоскости

Для того чтобы изобразить расположение горного углубления в пространстве, в координатах его точки высчитываются для определенных осей.

Так, к примеру, координата Аi дает проекцию на плоскость в горизонтали осей X, Y (координата А1 с точками С1, С1), на плоскость в вертикали осей X, Z (координата А2 с точками С1, С2) и вертикаль осей Y, Z (координата А3 с точками С2, С3). При постройке геологических разрезов ось ведут на 2 плоскости — вертикаль и горизонталь и именуют вертикальной ОА2-профиль и горизонтальной ОА1-план проекцией углубление в породе, а величины линий А1 С1 и Аi А1 показывают собой отведение или смещение забоя горной выработки круглого сечения от плоскостей (горизонталь и вертикаль). Вертикаль, которая проходит через ось углубления, и вертикаль в любой координате оси именуется апсидальной (зенитной) плоскостью, а двугранный угол отсчитывается по ходу часов между апсидальной плоскостью и углом.

Общие закономерности

При буре все углубления по разнообразным причинам в той или иной мере отходят от изначально заданного пути. Этот процесс именуется искривлением. Непреднамеренный процесс именуется естественным, а искривление углублений при помощи разного рода инновационных техприёмов – искусственным.

Вообще, искривление углублений в породе проходит с осложнениями, такими как:

Но иногда искривление углублений в породе дает возможность в разы сократить траты средств и времени при разработке месторождений нефти и газа. Так, если искривление углубления нежелательно, то его стараются предотвратить, а если оно требуется, то его осуществляют. Этот процесс именуется направлением бура, которое определяется как бурение углублений с применением закономерностей естественного процесса и при помощи искусственных приемов для выведения углубления в точку, которая задана. При этом искривление обязательно контролируется и управляется.

При бурении скважины обязательно нужно вычислить точные координаты

В процессе бура направленного углубления нужно знать расположение каждой координаты в пространстве. Для этого надо определить точки её устья и параметры пути, в которые входит зенит Q, азимутный угол углубления и длина L. Анализ искривления углублений показывает, что оно подчиняется особым законам, но для различных месторождений они разные и могут значительно различаться.

Но можно выделить такие общие законы искривления:

Абсолютная апсидальная величина, наклонно направленная, зависит от интенсивности азимута искривления. С его повышением интенсивность азимут-наклона сокращается.

Источник

Зенитный угол: описание, правила расчета, общие закономерности

Многим интересно, что такое зенитный угол скважины. Скважина в математике — это путь траектории беспрерывного поступательного движения, разрушающего породу бура в пространстве, и трасса, как её дискрет-графическое отображение в виде ломаной кривой, определяется координатами положения и направления.

Описание зенитного угла скважины

Непрерывное определение точек траектории геологических разведочных скважин сегодня обычно не выполняется, а их приращения выявляются по отдельным дискретным точкам специальной съёмки в географических декартовых координатах (прямоугольник) трехмерного пространства.

Ознакомиться с описанием зенитного угла можно в специализированной литературе

Тут традиционно определяют:

Зенитом именуется угол между вертикальной (черта OZ в любой текущей координате) и осью скважины OAi (вектор скорости бура) или касательной к ней в имеющейся координате. Угол между осью углубления в породе или касательной к ней и горизонтальной в той же координате — это наклоненный угол д. Сумма зенита и угла наклона прямой: и+д = р/2. При повышении углов зенита идет «выполаживание», а при сокращении — «выкручивание» углубления в породе.

Как рассчитать азимутальный угол

Азимутальным углом, или азимутом бi горной выработки, именуется угол, высчитываемый по часам (в северном полушарии), пролегающий горизонтально и сформированный каким-либо ориентиром направления, принятым за изначальный отсчёт, к примеру, 0x и проекцией оси горной выработки по горизонтали (вектора скорости бура) в любой координате Ai.

Для расчета азимутального угла лучше пользоваться вспомогательными материалами

В зависимости от выбора изначального направления отсчёт азимутального угла может быть:

В первой ситуации отсчёт проводится от географического, во второй — от магнит-меридиана, а в третьей — от направления на случайно взятый репер, географические точки которого специалист уже знает. При повышении азимута идет правое «+», а при сокращении левое «-» азимутальное искривление горной выработки круглого сечения.

Представляет собой интервал по стволу от устья 0 до забоя Ki или любой i координаты меры углов.

Глубины ствола замеряют по инструменту во время его поднятия из скважины и при финишных замерах, которые выполняются регулярно по мере углубления скважины. Замерять азимутальный угол следует перед установкой искусственного отклонителя в углублении, а также когда будут устранены аварийные ситуации и любые сложности.

Понятие апсидальной плоскости

Для того чтобы изобразить расположение горного углубления в пространстве, в координатах его точки высчитываются для определенных осей.

А именно:

Так, к примеру, координата Аi дает проекцию на плоскость в горизонтали осей X, Y (координата А1 с точками С1, С1), на плоскость в вертикали осей X, Z (координата А2 с точками С1, С2) и вертикаль осей Y, Z (координата А3 с точками С2, С3). При постройке геологических разрезов ось ведут на 2 плоскости — вертикаль и горизонталь и именуют вертикальной ОА2-профиль и горизонтальной ОА1-план проекцией углубление в породе, а величины линий А1 С1 и Аi А1 показывают собой отведение или смещение забоя горной выработки круглого сечения от плоскостей (горизонталь и вертикаль). Вертикаль, которая проходит через ось углубления, и вертикаль в любой координате оси именуется апсидальной (зенитной) плоскостью, а двугранный угол отсчитывается по ходу часов между апсидальной плоскостью и углом.

Общие закономерности

При буре все углубления по разнообразным причинам в той или иной мере отходят от изначально заданного пути. Этот процесс именуется искривлением. Непреднамеренный процесс именуется естественным, а искривление углублений при помощи разного рода инновационных техприёмов – искусственным.

Вообще, искривление углублений в породе проходит с осложнениями, такими как:

Но иногда искривление углублений в породе дает возможность в разы сократить траты средств и времени при разработке месторождений нефти и газа. Так, если искривление углубления нежелательно, то его стараются предотвратить, а если оно требуется, то его осуществляют. Этот процесс именуется направлением бура, которое определяется как бурение углублений с применением закономерностей естественного процесса и при помощи искусственных приемов для выведения углубления в точку, которая задана. При этом искривление обязательно контролируется и управляется.

При бурении скважины обязательно нужно вычислить точные координаты

В процессе бура направленного углубления нужно знать расположение каждой координаты в пространстве. Для этого надо определить точки её устья и параметры пути, в которые входит зенит Q, азимутный угол углубления и длина L. Анализ искривления углублений показывает, что оно подчиняется особым законам, но для различных месторождений они разные и могут значительно различаться.

Но можно выделить такие общие законы искривления:

Абсолютная апсидальная величина, наклонно направленная, зависит от интенсивности азимута искривления. С его повышением интенсивность азимут-наклона сокращается.

Источник