Магнитные помехи

Существуют два типа магнитных помех:

* Помехи от буровой колонны

* Внешние магнитные помехи, которые могут включать в себя:

* Инструмент, оставленный на дне забоя.

* Близкорасположенная соседняя обсадная колонна.

* Магнитное "горячее пятно" на УБТ.

* Флуктуации магнитного поля Земли.

* Особенности породы (красный железняк, железный колчедан и, возможно, железосодержащие добавки в буровом растворе).

Любое отклонение от ожидаемой величины магнитного поля может быть указанием на наличие магнитной интерференции. Все магнитометрическое оборудование подвержено влиянию магнитной интерференции.

Внешние магнитные помехи могут появляться при прохождении обсаженного участка или при близком соседстве обсадной колонны соседней скважины. В этом случае должны применяться гироскопические системы измерения; особенно в случае реальной опасности столкновения с соседними скважинами.

Магнитные помехи от буровой колонны

Буровую колонну можно сравнить с длинным магнитом, нижний конец которого представляет собой один из полюсов. Даже если компоненты колонны были размагничены во время осмотра, ее стальные компоненты намагнитятся из-за присутствия магнитного поля Земли (см. рис. 2.9). Заметьте, что на рис. 2.9 - 2.12, ось Z - соответствует опорной оси SlimT. Для другой системы (например, M1/M3-MWD) это будет осью X. В этом обсуждении рассматривается вопрос применительно только лишь к Slim 1.

Намагниченность колонны будет источником ошибок измерений магнитометра. Это может случиться при отходе от вертикали или при отходе азимута от направления север-юг, (рис. 2.10, 2.11). Кроме этого, изменение составляющих в КНБК может изменить степень магнитного влияния колонны. Существуют программы корректировок намагниченности колонны.

Вот почему требуются немагнитные УБТ. Они необходимы для устранения магнитных помех на магнитометрические приборы. Немагнитные УБТ служат для установки в них компаса и системы измерения наклона и направления (D&I), чтобы устранить магнитное влияние буровой колонны.

Магнитометры измеряют результирующий вектор магнитного поля Земли и буровой колонны. Поскольку она действует подобно диполю и силовые линии магнитного поля направлены вдоль колонны, то по оси Z создается повышенная напряженность. Величина этой ошибки зависит от намагниченности компонент колонны и их удаленности от измерительной аппаратуры. Обычно ошибка в измерениях координат появляется по мере увеличения суммарной напряженности магнитного поля (суммарная напряженность магнитного поля оказывается выше, чем напряженность только поля Земли). Это обуславливает то, что вдоль оси Z показания магнитометра оказываются завышенными. При той же самой КНБК величина суммарной напряженности магнитного поля должна оставаться той же самой, если не меняется ни ориентация, ни глубина.

Рис. 2.10

Рис 2.11

Когда намагниченность буровой колонны является причиной ошибки измерения магнитометром Z-компоненты, то горизонтальная компонента магнитного поля Земли определяется тоже неточно. Горизонтальная компонента ошибки по оси Z равна ошибке компоненты Z, умноженной на синус угла наклона ствола. Вот почему опыт показывает, что, с увеличением угла наклона ствола, - точность измерений ухудшается (особенно в случае намагниченности колонны). Поскольку горизонтальная составляющая магнитного поля Земли на Аляске меньше, то ошибка, связанная с намагниченностью колонны оказывается больше, чем на более низких широтах (см. рис. 2.12).

Так, ошибка в 50 гамма имеет больший эффект при меньшей величине горизонтальной компоненты ( 0,53% на Аляске по сравнению с 0,20% в районе Голф Мексики). Завышенные значения Z- компоненты из-за намагниченности колонны обычно являются причиной ошибок вычислений азимута, значения которого близки к направлению на север. Это хорошо видно при гироскопическом методе определения координат.

Рис. 2.12