Анализ геомагнитных моделей для наклонно направленного бурения

UDK: 624.131.34

DOI: 10.24887/0028-2448-2026-2-51-56

Ключевые слова: инклинометр, магнитометр, геомагнитная модель, замеры инклинометрии, коррекция замеров

Авт.: М.Г. Ахундов (ООО «Технологическая компания Шлюмберже»); А.В. Бевзенко (ООО «Технологическая компания Шлюмберже»); Е.М. Ганина (ООО «Технологическая компания Шлюмберже»); О.В. Жданеев, д.т.н. (Альметьевский гос. технологический университет «Высшая школа нефти»; Казанский (Приволжский) федеральный университет)

В статье рассмотрена проблема обеспечения точности инклинометрических измерений при наклонно направленном бурении, обусловленная использованием геомагнитных моделей для определения азимута скважины относительно истинного севера. Показано, что параметры применяемых математических моделей геомагнитного поля оказывают непосредственное влияние на неопределенность замеров и размеры эллипсов неопределенности положения ствола. Проведен сравнительный анализ глобальных геомагнитных моделей различного разрешения (IGRF, WMM, WMM-HR, HDGM, BGGM) с точки зрения их применимости для задач бурения. В качестве эталона использована модель HDGM, ранее широко применявшаяся в нефтесервисной отрасли. На основе данных 108 скважин, расположенных в восьми регионах Российской Федерации, выполнена количественная оценка отклонений параметров магнитного поля, включая напряженность, угол наклонения и магнитное склонение. Особое внимание уделено влиянию горизонтальной компоненты магнитного поля и широтного положения на рост неопределенности азимута. Показано, что при корректировке параметров модели ошибки в соответствии с требованиями ISCWSA модель WMM обеспечивает приемлемый уровень точности, а увеличение эллипсов неопределенности по сравнению с HDGM не превышает 8 %. Полученные результаты подтверждают возможность практического применения открытых геомагнитных моделей при определенных условиях в рамках ограниченного доступа к высокоразрешающим коммерческим решениям и подчеркивают необходимость адаптации кодов ошибок и регионального учета геомагнитных условий при бурении.

Список литературы

1. Automated Hardware and Software System for Monitoring the Earth’s Magnetic Environment / A. Gvishiani [et al.] // Data Sci. J. – 2016. – V. 15. – https://doi.org/10.5334/dsj-2016-018. – EDN: XVKHMB

2. Жданеев О.В., Зайцев А.В., Лобанков В.М. Метрологическое обеспечение аппаратуры для геофизических исследований // Записки Горного

Института. – 2021. – Т. 246. – С. 667-677. – https://doi.org/10.31897/PMI.2020.6.9. – EDN: RFADCX

3. Жданеев О.В. Оценка уровня локализации продукции при импортозамещении в отраслях ТЭК // Экономика региона. – 2022. – Т. 18. – № 3. –

С. 770–786. – https://doi.org/10.17059/ekon.reg.2022-3-11. – EDN: GSFHPW

4. Best Practices and Recommendations for Magnetic Directional Surveying in the Barents Sea / I. Edvardsen [et al.] // SPE Norway One Day Seminar. Bergen, Norway: SPE, 2019. – https://doi.org/10.2118/195600-MS

5. Macmillan S., McKay A., Grindrod S. Confidence Limits Associated With Values of the Earth’s Magnetic Field used for Directional Drilling // SPE/IADC Drilling Conference and Exhibition. Amsterdam, The Netherlands: SPE, 2009. – EDN: XYKBJZ

6. High Definition Geomagnetic Models: A New Perspective for Improved Wellbore Positioning / S. Maus [et al.] // IADC/SPE Drilling Conference and Exhibition. San Diego, California, USA: SPE, 2012. – EDN: PGUMVP

7. Lowdon R.M., Chia C.R. Multistation Analysis and Geomagnetic Referencing Significantly Improve Magnetic Survey Results // SPE-79820-MS. – 2003. – https://doi.org/10.2118/79820-MS

8. Арсеньев С.А. Теоретическое моделирование главного магнитного поля Земли и планет // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. – 2015. – № 4–2. – С. 313–321. – EDN: TTULSH

9. Next Generation High-Definition Geomagnetic Model for Wellbore Positioning, Incorporating New Crustal Magnetic Data / M. Nair [et al.] // SPE-31044-MS. –

2021. – https://doi.org/10.4043/31044-MS

10. The CHAOS-7 geomagnetic field model and observed changes in the South Atlantic Anomaly / C.C. Finlay [et al.] // Earth Planets Space. – 2020. – V. 72. – № 1. – https://doi.org/10.1186/s40623-020-01252-9

11. Ruifeng Y., Binbin D., Deli G. Calculation for Wellbore Trajectory Measurement Error Incorporating Magnetic Azimuth Correction // Pet. Drill. Tech. 2023. – V. 51. –

No. 6. – P. 25–31.