Измерения в бурении

 

 

В недавнем прошлом, люди должны были описывать свое местоположение тем или иным способом. В настоящее время в нефтегазоиндустрии, как и в остальных областях человеческой деятельности, был осуществлен переход от относительного указания местоположения к абсолютному (т.е. от, например, "цель находится относительно какой-либо точки на поверхности в направлении Сорок восемь,Шесть° к северо-востоку на расстоянии 1200фт." к "цель расположена в UTM Шесть,Двести тридцать четыре,Триста сорок пять.Шестьдесят семь м север(N) и Четыреста семьдесят четыре,Шестьсот двадцать восемь.Тридцать четыре м востоке(E). Это было вызвано усложнением вопросов, связанных с точным определением местонахождения объектов. Поэтому, в настоящее время требуется знать гораздо больше о системах координат и способах определения точного местонахождения.

Земля — сфера. Точнее говоря, в действительности она является неправильным сфероидом. рис. Три.Один).

Существование полюсов дают возможность естественного положения Экватора в качестве начальной точки отсчета широты, но для нумерации меридианов долготы не существует такого естественного местоположения, так как все они — одинаковы. Если бы земля была бы размером с биллиардный шар, то человеческий глаз не смог бы заметить эту разницу; но, при установке границ между странами и границ месторождений, эти Тринадцать миль создают много проблем для геодезистов.

Отображение линий, лежащих на и под поверхностью сферы на плоскую карту — невозможно без компромиссов и внесения контролируемых ошибок.


В таких науках как геодезия и картография понадобилось проделать большую работу, чтобы у людей, занимающихся направленным бурением, появился довольно сложный, но, в то же время ясный способ отображения своих координатных данных на картах.

Географические координаты (долгота и широта)

Обычно их называют меридианами и параллелями. Для данных северного и южного полюсов, которые приблизительно являются концами оси, относительно которой вращается земля и некоторой воображаемой линией, лежащей на середине между полюсами, параллели широты образуются окружностями, опоясывающими земной шар и плоскости которых — параллельны плоскости экватора. Если окружности вычерчиваются на поверхности сферы через равные промежутки, разделяя на Девяносто частей расстояние между экватором и каждым полюсом, то каждый такой промежуток называется градусом широты. Окружности нумеруются от Нуль на Экваторе до Девяносто на Севере. Каждый градус делится на Шестьдесят минут и каждая минута делится на Шестьдесят секунд дуги окружности.

Меридианы долготы образуются серией воображаемых линий, каждая из которых пересекается друг с другом как на Северном, так и на Южном полюсах. Все они пересекаются с линиями широты под прямыми углами и делят Экватор на Триста шестьдесят равных частей. Это и приводит к разделению долготы на Триста шестьдесят градусов. В свою очередь, каждый градус разделяется на Шестьдесят минут, а каждая минута — на Шестьдесят секунд. В то время как длина градуса широты на сфере везде одинакова, длина градуса долготы меняется в зависимости от широты (см. Радиус земли на северном полюсе примерно на Тринадцать миль короче, чем на экваторе.

Карты и схемы, применяемые в направленном бурении — плоские.

Для идентификации местоположения точки на земле, ее поверхность мысленно покрывают сетью линий. На Экваторе сферы расстояние одного градуса долготы равно расстоянию одного градуса широты, но в других частях они — короче

Таким образом, необходимо определить один из меридианов как начальный, т. е. — первый. История знает о существовании множества опорных меридианов, которые определялись национальными амбициями и влиянием какого — то одного государства на международные дела.

На картах Американских колоний Девятнадцать века часто указывался такой меридиан, проходящий через Лондон или Филадельфию. На протяжении Девятнадцать столетия границы новых штатов описывались меридианами, отсчет которых начинался от меридиана, проходящего через Вашингтон, который, в свою очередь, лежал к Западу от Гринвича на Семьдесят семь°Три’Два.Три". Гринвичский меридиан получал все более и более широкое распространение на картах в качестве опорного и в Одна тысяча восемьсот восемьдесят четыре году конференция по меридианам, проходящая в Вашингтоне, постановила "меридиан, проходящий через центр измерительного инструмента Гринвичской обсерватории считать начальным меридианом долготы", установив, что "долгота должна отсчитываться от этого меридиана в двух направлениях по Сто восемьдесят градусов, причем, восточная долгота должна быть положительной (с плюсом), а западная — отрицательной (с минусом)".

Рис. Три.Один                                                                       Рис. Три.Два

При проецировании меридианов на карту, центральный меридиан представляет собой прямую линию и часто принимается за начальную точку или нулевую долготу. Это делается только лишь для облегчения вычислений. После завершения работы над картой, этот меридиан маркируется в соответствии с Гринвичским. В этой главе расчеты проделаны таким образом, что долгота Гринвича может применяться прямо.

Понятие долготы и широты ввели греческие и египетские ученые в далекие времена. Большой вклад в развитие этих понятий сделал греческий астроном Гиппарх (Два век до н. э.). Клавдий Птолемей в дальнейшем формализовал их. Вследствие того, что любая точка наносится на карту в соответствии со своей долготой и широтой, была разработана прямоугольная сетка для нужд топографистов. Этим способом каждая точка может быть нанесена при помощи определенного расстояния от двух взаимно перпендикулярных осей на плоской карте.

Эллипсоид

Эллипсоидом называется тело, получаемое вращением эллипса вокруг одной из своих осей. В частности, сжатый сфероид является эллипсоидом, получаемый вращением эллипса вокруг своей меньшей оси. Сжатый сфероид — принципиальная форма в моделировании поверхности Земли.

Земля не является точным эллипсоидом и отклонения от этой формы постоянно развиваются. Для картографирования, однако, эта проблема может быть решена соответствующим подбором констант эллипсоида и незначительные изменения формы Земли в процессе эволюции могут быть учтены при составлении карт различных районов Земли.

Существует более дюжины принципиальных эллипсоидов, применяемых в одной или нескольких странах. Эта разница в размерах получается не только из-за различной точности геодезических измерений, но и из — за того, что кривизна Земной поверхности — не однородна из — за неравномерности гравитационного поля. До недавнего времени параметры эллипсоидов подбирались для моделирования формы Земного шара в каком-нибудь конкретном районе страны или отдельного континента.

Полярная ось модельного эллипсоида для такого конкретного района обычно не совпадала с действительной осью Земли. Те же самые трудности были и с двумя экваториальными плоскостями. Расстояние между их центрами обычно было порядка нескольких сот метров. Только спутниковую систему измерения координат, такую как, например WGS72, можно считать геоцентрической. Эллипсоиды более поздних моделей Земли дают более полное представление о ее форме, чем эллипсоиды с параметрами вычисленными на основе измерений на поверхности, но обычно они не являются "лучшим приближением" для конкретного района.

Для вашего малого бизнеса, нашлось оперативное средство привлечения клиентуры, а также узнаваемость вашего бренда повышается в разы, не веришь смотри рассылка смс сообщений.

Обратите внимание: