Регистрация глубин ГИС в отечественной геофизике

Последнее сообщение
YanP 196 12
Янв 16

Коллеги, не секрет, что глубина - это самый важный параметр при проведении геофизических исследований. Столкнулся я с тем, что некоторые отечественные сервисные геофизические компании до сих пор используют систему магнитных меток метрового мерного ролика для регистрации глубины. Недостатки этой системы всем известны. Это и периодическое размагничивание кабеля и проскальзывание на мерном ролике.

А есть ли в России компании, использующие систему с калиброванным двойным роликом (типа IDW Schlumberger) совместно с контролем натяжения на кабельной головке?

MironovEP 2080 12
Янв 16 #1

к сожалению всем по... потому что каждый раз возникает противостояние между мерой буровиков, телесистемой и кабелем ГИС.

YanP 196 12
Янв 16 #2

То, что мера буровиков, телеметрия и кабель будут давать разную глубину - это понятно. У каждой меры свои особенности и погрешности. Но это не оправдание для использования нестабильных и неконтролируемых систем. 

В принципе, систематические погрешности измерений каждой из систем можно научиться учитывать. Кажется, есть у меня одна статья на эту тему. Попробую найти дома.

Иван007 864 10
Янв 16 #3

Мне помнится была такая система измерения кабеля на подъёмнике ещё 2001 году Тюменьпромгеофизика испытывала, тогда они ещё хотели стать дочкой Шлюмов (потом стала а сечайс уже вроде Шлюмы вышли из их состава акционеров), неприжилась по причине обмерзания кабеля, не все буровики тогда хотели посталять пар и обтиратор при проведении геофизических исследований. Принцип на сколько мне известно был в замере кабеля путем подсчёта отрезков кабеля и передаче импульсов.

YanP 196 12
Янв 16 #4

Верхи не могут, низы не хотят

Rhino 532 11
Янв 16 #5

1. Про магнитные метки. Магнитные метки различной базы широко применялись и применяются при каротаже в отечественной и зарубежной практике. Их задача - компенсировать т.н. "вытяжку" кабеля при росте / снижении натяжения (дифференциального) кабеля при СПО. Дело в том, что различные кабели различных марок различной степени износа имеют разную вытяжку, спрогнозировать и компенсировать программно которую корректно зачастую невозможно. Собственно, в современных системах изменения глубины, тех же Smartmonitor'ах производства Asep Elmar, DynaWell Dynawinch и других реализована возможность коррекции по магнитным меткам, так и расчетная по дифф.натяжению с учётом параметров конкретного кабеля. Зарубежные сервисные компании обычно ВСЕГДА используют коррекцию глубины по магнитным меткам при каротаже в открытом стволе. В закрытом стволе обычно "забивают" по объективным причинам - есть к чему привязаться (открытый ствол, конструкция), интервал исследований обычно ограничен, оператор- интерпретатор имеет возможность растянуть/сжать данные без существенной потери качества. Про датчики магнитных меток, в РФ широко используются ДМГ, тогда как у капиталистов - датчики Холла, вся разница. 

2. Счётчики глубин и мерные ролики. Упомянутый мерный ролик с длиной окружности 1 метр абсолютно ничем не плох. Счётчик глубины (encoder), что на мерном ролике длиной окружности 1 метр, что на водильнике современного подъёмника (в импортных вариантах обычно два ролика длиной окружности 2 фута по счётчику на каждом) принципиально ничем не отличаются и отражают все тот же принцип сельсинной передачи. Счетчик глубины измеряет обороты. Основная его характеристика - количество импульсов на один оборот. Соотвественно, чем больше импульсов - тем выше разрешающая способность. Современные счётчики глубин (encoder) имеют 600, 800, 1200, 1400, 1600, 2000 импульсов на оборот. Но встречаются и раритеты с 50, 80 и 100. Мне доводилось работать с разными счетчиками, от отечественных сельсинов 80х до современных Omron'ов, Dynapar'ов и Horner'ов. Смею заметить, при исправности счетчика и правильной эксплуатации все они пригодны для измерения глубины.

3. К проблемам измерения глубины. Как уже отмечалось, размагничивание магнитных меток, серьезная проблема. Кабель надо регулярно промерять. В современной практике существуют средства промера , размагнитки и нанесения магнитных меток в полевых условиях.
4. Износ кабеля. Вопросы к производителю кабеля и руководству по его эксплуатации.
5. Износ, механические повреждения мерных роликов. Таки очень распространённая и серьезная проблема. Износ желоба на ролике, деформация ролика приводят к изменению длины окружности. Про два ролика и два счетчика на водильнике современных подъемников - действительно, удобная система, правда тоже требующая постоянного контроля.

Условно для современных счётчиков глубин ошибка (т.н. "Набежка") должна быть не более 1м на 1км.

Про глубины по мерам бур.инструмента, кривильщков и кабеля геофизического - помните, те, у кого они одинаковые- Вас обманывают, одинаковыми они не могут быть по определению.

Надеюсь, мой комментарий будет полезен и хоть кому- то поможет.

YanP 196 12
Янв 16 #6

Rhino, благодарю за весьма развернутый ответ. Несколько комментариев с моей стороны:

Rhino пишет:

Магнитные метки различной базы широко применялись и применяются при каротаже в отечественной и зарубежной практике. Их задача - компенсировать т.н. "вытяжку" кабеля при росте / снижении натяжения (дифференциального) кабеля при СПО.

Магнитные метки сами по себе не могут компенсировать "вытяжку" кабеля. Наоборот, они могут исказить реальные значения длины кабеля. Простой пример: на новый кабель нанесли магнитные метки с шагом 10 м и начали гонять партию по полям и весям. Принимая во внимание всеобщее пренебрежение требованиями Руководящего Документа пару лет и несколько тысяч километров пробега кабель никто не промерял. За это время кабель успел поработать, пережить несколько прихватов и подрастянулся. Метки остались на месте, но расстояние между ними могло увеличится на непредсказуемую величину. Но машинный алгоритм всё ещё продолжает настаивать на том, что расстояние между метками 10 м, создавая постоянные ошибки измерения глубины.

Rhino пишет:

Зарубежные сервисные компании обычно ВСЕГДА используют коррекцию глубины по магнитным меткам при каротаже в открытом стволе.

Зарбежные компании ДОПУСКАЮТ использование магнитных меток, но НЕ РЕКОМЕНДУЮТ корректировать глубину по мерному ролику на магнитные метки

Rhino пишет:

Упомянутый мерный ролик с длиной окружности 1 метр абсолютно ничем не плох. Счётчик глубины (encoder), что на мерном ролике длиной окружности 1 метр, что на водильнике современного подъёмника (в импортных вариантах обычно два ролика длиной окружности 2 фута по счётчику на каждом) принципиально ничем не отличаются и отражают все тот же принцип сельсинной передачи.

Совершенно верно. Но два мерных ролика позволяют увидеть проскальзывание кабеля и в западной практике они калибруются каждые 6 месяцев. Я не видел в отечественном РД требований калибровать мерный ролик.

Вот такой вот нюанс.

Rhino пишет:
В современной практике существуют средства промера , размагнитки и нанесения магнитных меток в полевых условиях.

Есть информация, какие из отечественных геофизических компаний внедрили и на постоянной основе применяют эту практику?

YanP 196 12
Янв 16 #7

Вот статья, которую обещал.

М.В. Ракитин, Е.А. Игленкова, Д.В. Штепин (ООО "Лукойл-Нижневолжскнефть")
Д.В. Васильев, Т.Р. Асанова (Schlumberger)
Технология увязки данных ГИС при бурении сверхпротяженных наклонно-горизонтальных скважин

http://www.petroleumengineers.ru/sites/default/files/u2648/tehnologiya_uvyazki_dannyh_gis.pdf

kealon 119 12
Янв 16 #8

и какие проблемы с глубиной у геофизиков?

Подвязывают всё  по ГК к глубинам заказчика и всё. Это у заказчика проблемы если он не знает своих глубин.

PS: Не надо с больной головы на здоровую. Никто от геофизиков не требует создания привязки (глубина-ГК) - есть более точные способы

YanP 196 12
Янв 16 #9

У геофизиков с глубиной нет проблем. Они, всего лишь, должны обеспечить корректный контроль длины кабеля (или буровых труб для LWD) в скважине. Плюс безотказная работа всех правильно откалиброванных геофизических приборов в скважине. Сущий пустяк, на самом деле.

Про какие более точные способы Вы говорите? Раз уж упомянули...

kealon 119 12
Янв 16 #10

YanP пишет:

У геофизиков с глубиной нет проблем. Они, всего лишь, должны обеспечить корректный контроль длины кабеля (или буровых труб для LWD) в скважине. 

только своевременное перенанесение меток для сохранения пропорций, но это всё равно не даст большую точность, лишь облегчит увязку материала

изменение длины трубы от температуры и нагрузки хорошо представляете?

YanP пишет:
Плюс безотказная работа всех правильно откалиброванных геофизических приборов в скважине. Сущий пустяк, на самом деле.

не такой и пустяк, калибровка приборов довольно дорогая операция

YanP пишет:
Про какие более точные способы Вы говорите? Раз уж упомянули...

Телеметрия при бурении хотя бы

вопрос не должен идти в плане "где правда?", вопрос в том где точнее

PS: физические измерения это не бухгалтерия, данные измерений без точности и достоверности - просто цифры для несведующих масс.

 

YanP 196 12
Янв 16 #11

to kealon

Про "сущий пустяк" - это был сарказм.

Вы говорите, что телеметрия - это более точный способ измерения глубины.  Возможно.  При учете следующих параметров:

1. Контроль веса на долоте, потери на трении и "складывания" бурового инструмента
2. Термическое расширение бурового инструмента
3. Корректный учет ходов буровой лебедки и связка время-глубина

Уже немало получается и я наверняка что-то забыл.

Принято считать, что телеметрия и кабель дают противоположные ошибки при измерении глубины. Сократить ошибки пытаются путем внедрения алгоритмов типа SmartDepth, где закладываются все глубины и куча технологических параметров. По логике должна получаться самая правильная глубина. Но проверить-то нечем...

Поэтому выше и приведена статья про технологию увязки как пример формализованного подхода к решению данной задачи.

kealon 119 12
Янв 16 #12

сам подход неверный

нету в физике "самая правильная". есть интервал значения и его достоверность

точность по телеметрии всё равно будет выше чем по кабелю, с ним ещё больше заморочек

подсчитать погрешность ещё тяжелее, чем сам расчёт, никто потому и не заморачивается (ограничиваются технологическими допусками)

а без знания этих величин разговор о какой либо компенсации двумя методами бессмысленен

YanP 196 12
Янв 16 #13

Я всё равно не могу понять, почему точность по телеметрии по определению выше, чем точность по кабелю. На мой взгляд, с нисколько ни больше заморочек.

Возьмем типовой геофизический кабель КГ-3. Первая ссылка в поиске дает исчерпывающую информацию: вес 1 км в воде 350-450 кг/км, относительное удлинение 0,15-0,25 м/км/кН для разных модификаций.

Возьмем два возможных варианта движения кабеля.

Вариант А. Кабель с компоновкой приборов под собственным весом движется вниз. На него действует ускорение свободного падения g и сила Архимеда Fa. Зная вес кабеля в жидкости и длину отмотанного отрезка легко оценить силу, действующую на кабель а рассчитать его удлинение.

Вариант Б. Кабель с компоновкой приборов под действием дополнительного усилия F, создаваемого лебедкой движется вверх. В противоположную сторону на кабель действует сила трения Fтр. Ускорение свободного падения g и сила Архимеда Fa не отменялись. Здесь немного сложнее плюс, надо вводить функцию скорости и возможные прихваты, когда усилие возрастает кратно и растяжение кабеля, соответсвенно, существенно. Но нам приходит на помощь датчик натяжения, установленный на лебедке.

Для измерения глубины спуска кабеля используем систему из мерного ролика или двух роликов и датчика магнитных меток. По российскому РД 153-39.0-072-01 Техническая инструкция ГИС... допустимая ошибка измерения глубины 0,06(6)-0,1% (стр. 29, табл. 2). Системы двойных роликов имеют допустиму погрешность по глубине 0,1%, а с применением двойных меток - 0,01% (см. ссылку ниже).

Т.е. для оценки погрешности измерения глубины надо знать погрешность оценки длины кабеля на поверхности и погрешность датчика натяжения. Можно, конечно задавать и погрешности определения величины удлинения кабеля, и плотности бурового раствора, и фазу луны. Я думаю, они будут иметь ничтожно малое влияние на общий результат.

Вот Вам и оценка величины погрешности для кабельной глубины. А можете Вы предоставить подобное для оценки точности глубины по телеметрии?

 

Небольшое дополнение к этому посту: удалось найти упоминание магнитных меток в каталоге ГИС и ПВР без детальной информации; и в технической документации на мерный ролик SmartHead II компании NOV, где говорится, что использование магнитных меток повышает точность измерений в 10 раз.

Цитата:

Depth & Tension System

  • +/- 3 m in 3,000 m (10 ft in 10,000 ft.) with NOV Elmar encoder installed (without magnetic marks)
  • 0.3 m in 3,000 m (1 ft in 10,000 ft) (with magnetic marks). NOV Elmar SmartMonitor is required to fully utilize the mark detection and stretch correction algorithms
  • Combined error <= 1% full scale

kealon 119 12
Янв 16 #14

в методике проблема, каждый раз кабель переразмечать будете? при этом пр. заморочки тоже никуда не денутся

>> Небольшое дополнение к этому посту: удалось найти упоминание магнитных меток в каталоге ГИС и ПВР без детальной информации; и в технической документации на мерный ролик SmartHead II компании NOV, где говорится, что использование магнитных меток повышает точность измерений в 10 раз.

ничем рекламу стирального порошка не напоминает? померили они точнее длину спущенного кабеля, и что?

просто трубы они никуда не денутся и согнуть их куда тяжелее чем кабель

my beautiful_hatred 106 9
Янв 16 #15

kealon пишет:

в методике проблема, каждый раз кабель переразмечать будете? при этом пр. заморочки тоже никуда не денутся

>> Небольшое дополнение к этому посту: удалось найти упоминание магнитных меток в каталоге ГИС и ПВР без детальной информации; и в технической документации на мерный ролик SmartHead II компании NOV, где говорится, что использование магнитных меток повышает точность измерений в 10 раз.

ничем рекламу стирального порошка не напоминает? померили они точнее длину спущенного кабеля, и что?

просто трубы они никуда не денутся и согнуть их куда тяжелее чем кабель

Трубы как раз и могут волшебным образом испаряться. Много раз были случаи когда забои не "бились" на величину одиночки. Последующий промер БИ подтверждал отсутствие трубы. А по журналу все должно быть в компановке.

Go to top