Устройство определения азимута искривления траектории скважины

 

Изобретение относится к технике бурения и позволяет повысить точность определения азимута скважины (С) в ферромагнитных средах. Устройство содержит корпус 1, выполненный в виде связанных между собой разъемным соединением двух частей 4 и 5, между которыми размещены съемные вставки 6. В верхней 4 и нижней 5 частях установлены первый датчик (Д) 2 и второй Д 3 направления горизонтальной составляющей вектора напряженности магнитного поля. Д 2 и 3 выполнены в виде внешних рамок (Р) 7,8 и внутренних Р 9,10, оси вращения которых взаимно перпендикулярны. На Р 7-10 закреплены эксцентричные грузы 14,13,11 и 12. На осях вращения Р 7 и 8 установлены Д 19 и 20 угла поворота. В искривленной С под действием грузов 11 и 12 устанавливаются Р 9 и 10 в одной плоскости. По разности показаний Д 2 и 3 с учетом показаний Д 19 и 20 определяют значение угла поворота аномального магнитного поля в горизонтальной плоскости. Вторым Д 3 определяют значение азимутального искривления С относительно вектора аномального магнитного поля. Суммируют полученные значения со значением известного азимута в устье С и по величине суммы определяют азимут искривления траектории С. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (51) 5 Е 21 В 47/02

И

Щ (21) 4417204/23-03 (22) 27.04.88 (46) 23.-02.90. Ьр л. д 7 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) М.А. Ураксеев, О.Н.Штанько, Г.В.Миловзоров и P.À.Ñóëòàíàåâ (53) 622.242 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1002547, кл. E 21 В 47/02, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Р 1467162, кл. Е 21 В 47/02, 1988.

„„SUÄ„1544964 А 1

2 (54) УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЗИМУТА

ИСКРИВЛЕНИЯ ТРАЕКТОРИИ СКВАЖИНЫ,(57) Изобретение относится к технике бурения и позволяет повысить точность определения азимута скважины (С) в ферромагнитных средах. Устройство содержит корпус 1, выполненный в виде связанных между собой разъемным соединением двух частей 4 и 5, между ко- торыми размещены съемные вставки 6.

В верхней 4 и нижней 5 частях установлены первый датчик (Д) 2 и второй

f з 154496

Д 3 направления горизонтальной со ставляющей вектора напряженности магнитного поля. Д 2 и 3 выполнены в виде внешних рамок (Р) 7,8 и внутренних P 9, 10, оси вращения которых взаимно перпендикулярны. На P 7-10 закреплены эксцентричные грузы 14,13, 11 и 12. На осях вращения Р 7 и 8 установлены Д 19 и 20 угла поворота.

IB искривленной С под действием грузов 11 и 12 устанавливаются P 9 и

10 B одной плоскости. По разности показаний Д 2 и 3 с учетом показаний

Д 19 и 20 определяют значение угла поворота аномального магнитного поля в горизонтальной плоскости. Вторым

Д 3 определяют значение азимутального искривления С относительно вектора аномального магнитного поля. Суммируют полученные значения со значением известного азимута в устье С и по величине суммы определяют азимут искривления траектории С ° 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к технике

1 урения скважин и предназначено для пределения азимута искривления трактории скважины в ферромагнитных редах.

Цель изобретения-повышение точности измерения.

На фиг. 1 приведено устройство onpepeaev азимута искривления скважи- 2S ,ны; на фиг, 2 - векторная диаграмма, поясняющая принцип действия устройства.

Устройство содержит корпус 1, в ,котором один над другим размещены 30 первый 2 и второй 3 датчики направления горизонтальной составляющей векто,ра напряженности магнитного поля. ,Корпус 1 выполнен составным в виде двух частей 4 и 5 цилиндрической фор- 35 мы, размещенных одна над другой и связанных между собой разъемным сое,динением. Первый дат чик 2 размещен

ie верхней части 4 корпуса 1, а второй датчик 3 - в его нижней части 5. 40

Между верхней 4 и нижней 5 частями корпуса 1 размещены съемные цилиндрические вставки 6. Датчики 2 .и 3 выполнены в виде установленных в корпусе 1 внешних рамок 7 и 8, оси враще- 45 ния которых совмещены с продольной осью корпуса 1, Во внешних рамках

7 и 8 закреплены внутренние рамки 9 и 10, оси вращения которых перпендикулярны осям вращения внешних рамок 50

7 и 8, На внутренних рамках 9 и 10 и внешней рамке 8 второго датчика 3 закреплены основные эксцентричные грузы 11-13. Дополнительный эксцентричный груз 14 закреплен на внешней рамке 7 первого датчика 2.

На внутренних рамках 9 и 10 располон<ены две пары феррозондов 15,16 и 17,18, оси чувствительности которых в каждой паре ортогональны и расположены в плоскости внутренних рамок 9 и 10, Вдоль оси вращения последних размещена ось чувствительности одного иэ феррозондов 15 и 17 каждой пары. Оси чувствительности феррозондов 16 и 18 являются осями чувствительности соответственно датчиков 2 и 3 направления горизонтальной составляющей вектора напряженности магнитного поля. На осях вращения внешних рамок 7 и 8 установлены датчики 19 и 20 угла поворота.

Устройство работает следующим otiразом.

Располагают датчики 2 и 3 направления горизонтальной составляющей вектора напряженности магнитного поля, находящиеся соответственно в верхней 4 и нижней 5 частях корпуса на расстоянии равном шагу измерений, величину которого выбирают от 5 до

20 м и задают числом и длиной цилиндрических вставок 6. Перед началом измерений определяют угол q, между осями Мо, и Х, „ при совмещении с которыми осей чувствительности датчиков 2 и 3 направления горизонтальной составляющей вектора напряженности магнитного поля сигналы с датчиков 19 и 20 угла. поворота внешних рамок

7 и 8 равны нулю. Для этого распола« гают устройство в горизонтальной плоскости, при этом рамки 7 и 8 под действием эксцентричных грузов 14 и 13 устанавливаются в одной плоскости, а угол ц,равен

A% о где ц, и - сигналы соответственно с датчиков 19 и 20 угла поворота внешних рамок 7 и 8, 4964

5 154

На вертикальных участках скважины и при малых углах наклона внешние рамки 7 и 8 устанавливаются произвольно. С помощью датчиков 19 и 20 угла поворота внешних рамок 7 и 8 на каждом интервале измерения определяют угол д р, = ср,.; (Ч;,+ 9,) между осями Х;,и Х; чувствйтельности датчиков 2 и 3 направления горизонталь" ной составляющей вектора напряженности магнитного поля. На участках, равных интервалу измерения, определяют и фиксируют угол (;, между осью чувст вительности датчика 2 и направлением горизонтальной составляющей Н;, вектора напряженности магнитного поля, а также измеряют и фиксируют угол между осью .чувствительности дат1, 2 чика 3 и направлением горизонтальной составляющей Н „вектора напряженности магнитного поля. Угол ac(,. поворота вектора аномального магнитного поля в горизонтальной плоскости определяют как м,.= ;,- д р,.-d;, 1

При появлении искривления скважины рамки 9 и 10 под действием эксцентричных грузов 11 и 12 устанавливаются в одной плоскости, а значение угла .д р; становится равным нулю и не влияет на дальнейшие измерения.

На искривленных участках скважины нижним датчиком 3 направления горизонтальной составляющей вектора напряженности магнитного поля измеряют магнитный азимут d. искривления траектории скважиныотносительно вектора аномального магнитного поля, после чего азимут искривления траектории скважины относительно произвольно выбранного направления определяют иэ уравнения:

h („=,(+ d„+ д,, где Ы,- угол между произвольно выбран ным направлением и горизонтальной составляющей вектора напряженности магнитного поля в устье скважины; п — число интервалов (замеров). . Предлагаемым устройством обеспечивается воэможность измерения угла между внешними рамками, что позволяет учесть его при определении угла поворота вектора напряженности аномального магнитного поля и обуславливает тем семым повышение точности измерения. Выполнение корпуса составным в виде разъемных частей позволяет использовать эти части как самостоятельные устройства для измерения азимута в скважинах, в которых аномалии магнитного поля отсутствуют или несущественны, что расширяет эксплуатационные возможности устройства.

Формула и з о б р е т е н и я

15 1, Устройство определения азимута искривления траектории скважины, содержащее корпус, в котором один над другим размещены первый и второй датчики направления горизонтальной

20 составляющей вектора напряженности магнитного поля, выполненные в виде установленных в корпусе внеыних рамок, оси вращения которых совмещены с продольной осью корпуса, закрепленных во внешних рамках внутренних рамок, оси вращения которых перпендикулярны осям вращения внешних рамок, основных эксцентричных грузов, за- ! .,крепленных на внутренних рамках и

30 1внешней рамке второго датчика, распо1ложенных на внутренних рамках двух пар феррозондов, оси чувствительности которых в каждой паре ортогональны и расположены в плоскости внутренних рамок, вдоль оси вращения которых размещена ось чувствительности одного иэ феррозондов каждой пары, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыыения точности измерения, 40 оно снабжено дополнительным эксцентричным грузом, закрепленным на внешней рамке первого датчика, и двумя датчиками угла поворота, установленными на осях вращения внешних рамок, 45 а корпус выполнен составным в виде двух частей цилиндрической формы, размещенных одна над другой и связаны между собой разъемным соединением, при этом первый датчик размещен в

50 верхней части корпуса, а второй датчик - в его нижней части.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что между верхней и нижней частями корпуса размещены съемные цилиндрические вставки .

1544964

L,8

Риа 8

Составитель А.Цветков

Редактор Н.Яцола Техред М.Дидык, Корректор M,Øàðîøè

«\«««««««Ь«««О«««4 ВО«««« « «еа ««««««««

Заказ 479, Тираж 485 Под зисное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

f13035, Мосхеа, Ж-35, Раушская наб, д 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101