Способ измерения глубин бурящихся скважин

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ГЛУБИН БУРЯЩИХСЯ СКВАЖИН, СОСТОЯЩИЙ в последовательном нанесении на талевой каната или колонну труб через определенный интервал длины магнитных меток, и их считывании и счете с учетом направления движения колонны или каната, отлич ающийся тем, что, с целью повьвпения помехоустойчивости и точности измерений, каждую последующую магнитную метку наносят с полярностью, обратной предыдущей метке, при этом за нача:ло отсчета каждого интервала длины принимают точку с нулевой поперечной составляющей намагниченности в центре магнит.ной метки. (Л о ;о ;о о 0

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11.

3(5D E 2 1 В 4 7 0 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3391496/22-03 (22) 12.04.82 (46) 23.06.84. Бюл. Р 23 (72) Л. Ф. Крайзман, С.А. Гаджиев, В.А.Степанян и И.К.Саркисов (71) Южное отделение Всесоюзного научно-исследовательского института геофизических методов разведки (53) 531.717(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 998848, кл. E 21 В 47/07, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР

9 564411, кл. E 21 B 47/04, 1974. (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ГЛУБИН

ВАРЯЩИХСЯ СКВАЖИН, состоящий в последовательном нанесении на талевой кан ат а или колонну труб через определенный интервал длины магнитных меток, и их считывании и счете с учетом направления движения колонны или каната, от лич ающий ся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и точности измерений, каждую последующую магнитную метку наносят с полярностью, обратной предыдущей метке, при этом за нача.ло отсчета каждого интервала длины принимают точку с нулевой поперечной составляющей намагниченности в центре магнитной метки.

1099062

Изобретение относится к промыслоной геофизике и предназначено для измерения глубины скважины по длине и нее бурильного инструмента.

Известен способ измерения глубины скважины 1 J.. 5

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ измерения глубины бурящнхся скважин, состоящий в последовательном нанесении на талевой канат или колонну труб через определенный интервал длины магнитных меток.

Сущность способа состоит в том, что на колонну (или канат) наносятся магнитные метки с выбранным ша- tt5 гом квантования. Путем считывания этих магнитных меток определяется их число, пропорциональное длине колойны труб, спущенной н скважину, или, что аналогично, длине 20 протянутого при этом талевого каната t 1 ).

Недостатком известного способа является трудность в выборе точек отсчета по меткам, так как каждая магнитная метка имеет значительную протяженность вдоль каната или бурильной трубы. Одновременное существование на канате (трубе) нескольких близко расположенных магнитных меток приводит к их взаимному влиянию, иэ-за чего могут изменяться амплитуды меток, что также при считывании их по определенным уровням приводят к неточной выдержке расстояний между метками. При деформациях бурильного инструмента или бурового каната в процессе проводки скважины нанесенные на них магнитные метки стираются, что вызывает необходимость их регенерации 4О с предварительным полным стиранием меток.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости и точности измерений. 45

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения глубин бурящихся скважин, состоящему н последовательном нанесении на талевой канат или колонну труб через определенный интервал длины магнитных меток,и их считывании и счете с учетом направления движения колонны или каната, последующую магнитную метку наносят с полярностью, обратной предыдущей метке, при этом за начало отсчета каждого интервала длины принимают точку с нулевой поперечной составляющей намагниченности в центре магнитной мет ки. бО

Наиболее четко выраженным участком магнитной метки является точка перехода от одного полюса к другому.

Какона бы не была интенсивность метки величина напряженности поля в точ-б5 ке перехода равна нулю. Эта точка и принимается за начало отсчета н предлагаемом способе. Для этого, чтобы наиболее четко выделить по уровню момент перехода через ноль от любой другой точки в области простанонкн метки в качестве другой точки отсчета выбирается точка на участке наибольшей намагниченности °

В этой точке устанавливают чувствительный датчик. Расстояние между указанными точками определяет интервал дискретизации по длине. При перемещении каната {трубы), когда точка с нулевой намагниченностью достигает датчика, наносится следующая метка противоположной полярности, стирающая предыдущую метку.

Таким образом, на измеряемом объекте в каждый момент времени присутствует только одна метка, что благоприятно сказывается на форме самой метки и на возможности ее выделения.

На чертеже показан процесс нанесения магнитной метки на канат, общий вид.

На чертеже показаны канат 1, магнитная метка 2, силовые линии 3, кривые 4 напряженности магнитного поля, характерные точки поля I, 1! и ttt, напряженность поля Н, попереч,ная Н по„и продольная Н и составляющие и точках ы и б „слонная

ocb 5, чувствительные датчики б, проекции характерных точек I, 1! и !Н

Способ осуществляется следующим образом.

На подлежащий измерению канат (кабель или труба) наносится магнитная метка 8. Поле метки в направлении поперечном расположении намагничинаемого объекта будет иметь четкий минимум в точке перехода с одного полюса на противоположный, что показано точкой I. На значительном протяжении вдоль длины каната 1 располагаются крылья магнитной метки 2 с противоположной намагниченностью, как показано кривыми 4. ,В точках П и ttl имеет место максимум напряженности поперечной составляющей поля. Интервал между точками I с одной стороны, 11 и ltl с другой, является наиболее четко различимым по интенсивности поля и наиболее помехозащищенным, так как именно на этом участке сосредоточена основная энергия проставленной магнитной метки 2. Кроме того, участок с нулевой намагниченностью между полюсами магнитной метки 2 янляется наиболее узким иэ всех возможных интерналов на ней, т.е. является идеаль= ной точкой отсчета. Точка перехода от одного полюса к другому имеет всегда нулевую поперечную составляю1099062

Составитель В. Пулы ги н

Техред М. Надь Корректор Ю. Макаренко

Редактор Г. Волкова

Заказ 4335/27 Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4 щую намагничивания независимо от уровня магнитных помех, действующих на канат 1 и искажающих остальные участки метки, т.е. эта точка 1 является идеальным началом отсчета при магнитной метке любых ферромагнитных материалов, поэтому она и взята за основу при проведении измерений по предлагаемому способу. Антиподным к данной точке Е участком является интервал наибольшей на- 10 магниченности, который показан точками ll и 01.

Однако брать такой участок за основу отсчета при разметке каната 1 15 нельзя из -за влияния на амплитуду этого участка целого ряда факторов, таких как внешние магнитные поля, предыдущие метки, нанесенные на канат 1, скорость перемещения кана- -2О та 1 и другие. Но целесообразно из-за наибольшего перепада в амплитудах этого участка относительно участка с нулевой намагниченностью установить именно на этом участке .(точки П и III ) чувствительный датчик 6 (например, магнитомодуляционный датчик Холлма или др.1, реагирующий на нулевую составляющую поля метки. Тогда при нахождении датчи ков в точках П и Ill они будут насыщены и защищены от внешних помех, .а при прохождении мимо датчиков в процессе перемещения каната 1, точки I с нулевой намагниченностью, они выдают сигнал начало-отсчета.

Рассмотрим теперь подробно процесс считывания метки вдоль условной линии 5, изображающий канат 1.

При движении каната вместе с нанесенной на нее магнитной меткой 2, 40 когда точка с нулевой I намагниченностью переместится в точку II, где расположен чувствительный датчик б,нулевой сигнал с метки воспринимается как начальный отсчет длины. По этому сигналу надо восстановить метку в той точке каната 1, которая теперь совпадает с точкой I

Причем для того, чтобы исключить вз аимное влияние ранее проставленной метки и вновь из носимой, полярность каждой предыдущей метки должна быть противоположной полярности последую щей. В противном случае из-эа наложе— ния меток с одинаковой полярностью, смещенных относительно друг-друга вдоль каната наблюдается сползание нулевой точки I, что внесет существенную погрешность в результат измерений. При переполюсовке предыдущая метка практически стирается и не оказывает влияния на результат последующего измерения. Таким образом, при считывании каждой метки осуществляется стирание предыдущей путем установки следующей через интервал длины, равный расстоянию между точкой Е и П или III в зависимости от направления движения.

Путем последовательных операций считывания и нанесения магнитных меток достигается разметка каната 1 (или труб) по их длине через определенный шаг. Этим при спуске бурильного инструмента до забоя достигается измерение глубины бурящихся скважин . При разметке талевого каната 1 величина измеренной длины по канату пересчитывается в глубину скважины через коэффициент, зависящий от оснаски талевой системы буровой.