Способ определения азимута искривления траектории скважины

 

Изобретение относится к промысловой геофизике и позволяет повысить точность определения азимута искривления траектории скважины (С) в ферромагнитных средах. Перемещают измерительный прибор (П) 1 в С и определяют датчиками 2 и 3 на каждом интервале I измерений зенитный угол Θ<SB POS="POST">I</SB> и апсидальный угол φ<SB POS="POST">I</SB>. На каждом интервале измерений измеряют датчиком 4 и фиксируют проекцию V угловой скорости П 1 на его продольную ось. Осуществляют последовательные измерения в С от точки с известным азимутом α<SB POS="POST">о</SB>. Азимут α<SB POS="POST">N</SB> искривления траектории С определяют из уравнения α<SB POS="POST">N</SB> = α<SB POS="POST">о</SB> + Σ<SB POS="POST">I=1</SB>( *981 V<SP POS="POST">.</SP>DT - (φ<SB POS="POST">I</SB> - φ<SB POS="POST">I</SB>-1)/COS(Θ<SB POS="POST">I</SB>+Θ<SB POS="POST">I-1</SB>)/2, где N - число интервалов измерений, T - время движения П по траектории С. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 В 47/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ OEHT СССР (21 ) 441917 1/23-03 (22) 03,05,88 (46) 07,04,90, Бюл, 9 ..13 (71). уфимский авиационный институт им, Серго Орджоникидзе (72) M,А,Ураксеев, Г,В,Миловзоров и О.Н,!Цтанько (53) 622:.242 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 595496, кл. F. 21 В 47/022, 1974.

Молчанов А,А, Измерение геофизических и технологических параметров в процессе бурения скважин, — М.:

Недра, 1983, с. 96-97. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ А31 1уТА

ИСКРИВЛЕНИЯ ТРАЕКТОРИИ СКВАЖИНЫ (57) Изобретение относится к промысловой геофизике и позволяет повысить точность определения азимута искривÄÄSUÄÄ 1555470 А 1

2 ления траектории скважины (С) в ферромагнитных средах, Перемещают измерительный прибор (П) . 1 в С и определяют датчиками 2 и 3 на каждом интервале х измерений зенитный угол

8; и апсидальный угол с ., На каждом

1 интервале измерений измеряют датчиком 4 и фиксируют проекцию V угловой скорости П 1 íà его продольную ось, Осуществляют последовательные измерения в С от точки с известным азимутом o(. Азимут О(„ искривления траектории С определяют из уравнения

h ti

o(„= Ы+ (j V Ю вЂ” (Ц,—

Е i-t — с . )/cos(8,. +9;, )/2, где п — число интервалов измерений, t — время. движения П по траек тории С. 2 ил, 1555470

Ч=V +V co 8. (1)

Скорость V< изменения азимута

45 скважины определяют из уравнения (1) в виде

V — Vg

V cos (7 (2)

Если разбить траекторию скважины на достаточно малые интервалы измерения, на которых зенитный угол 8 изменяется незначительно и его можно принять постоянной величиной, то на таком интервале измерения можно с достаточно высокой точностью определить приращение ho(азимута скважины из следующего уравнения:

Изобретение относится к промысловой геофизике и может быть использовано для определения азимута искривления траектории скважины в фер5 ромагнитных средах.

Цель изобретения - повышение точности определения азимута.

На фиг.1 приведена векторная диаграмма, поясняющая способ.определения азимута искривления траекто-. рии скважины: на фиг.2 — устройство, реализующее предлагаемый способ, Для определения азимута искривления траектории скважинй по предла- 15 г:емому способу в корпусе измерительного прибора 1 устанавливают датчик 2 зенитного угла 8,датчик

3 апсидального угла и датчик 4 угловой скорости, причем ось чувст- 20 вительности датчика 4 угловой скорости совпадает с продольной осью прибора 1, При движении прибора по скважине он может совершать вращательные движения в плоскости зенит- 25 ного угла, плоскости азимута и в апсидальной плоскости (вокруг собст венной оси). Датчик 4 угловой скорости не чувствителен к вращательным движениям в плоскости зенитного угла, поскольку его ось чувствительности перпендикулярна вектору угловой скорости вращательного движения в плос- кости зенитного угла, и сигнал с этого датчика 4 пропорционален модулю

Ф 35 проекции V вектора V< угловой скорости вращения прибора вокруг собственной оси и вектора V угловой скорости вращения прибора в азимутальной плоскости, 40

Из векторной диаграммы (фиг. 1) видно, что

Vdt — (ц, .-ц,.,)

1,(- "-1 (3)

6i+6tt

cos (— - — — -) где t — время движения прибора по траектории скважины, i-1 и — начальная и конечная точки интервала измерения, Перемещают измерительный прибор

1 (фиг.l) в скважине и определяют датчиками 2 и 3 на каждом интервале

1 измерений зенитный угол 6; и апсидальный угол q., На каждом интер1 вале измерений измеряют датчиком 4 и фиксируют проекцию V угловой скорости прибора на его продольную ось, Осуществляют последовательные измерения в скважине от точки с известным азимутом d . Азимут („ искривления траектории скважины в любой точке определяют из уравнения

1;

Vdt - (ц,-,)

i*1 е; +в;, cos (— -- — — -) где n — число интервалов измерений, Устройство, реализующее предлагаемый спЬсоб (фиг,2), состоит из прйбора 1, датчиков 2 и 3 зенитного и апсидального углов, датчика 4 угловой скорости, ось чувствительности которого совпадает с продольной осью прибора 1, интегратора 5, устройств выборки-хранения (УВХ) 6 — 8, коммутатора 9, аналого-цифрового преобразования (АЦП) 10, генератора 11 возбуждения и скважинного блока телесистемы (ТЛС) 1 2, Выходы датчиков

2 и 3 зенитного и апсидального углов через УВХ 6 и 7 подключены к входам коммутатора 9, а выход датчика 4 угловой скорости подключен к входу интегратора 5, выход которого через

УВХ 8 подключен к входу коммутатора

9, Выход коммутатора 9 связан с входом АЦП.10, выход которого подключен к ТЛС 12, Выходы ТЛС 12 подключены к управляющим входам УВХ 6 — 8 и к управляющему входу коммутатора 9,Генератор 11 возбуждения связан с входами возбуждения датчиков 2 — 4,двунаправленный вход — выход ТЛС 12 связан через кабель 13 с наземным пультом 14.

Устройство работает следующим образом.

1555470

Генератор 11 возбуждения запитывает датчики 2 — 4. Сигнал с датчика 4 угловой скорости,пропорциональный проекции V угловой скорости устройства на его продольную ocb,интегрируется интегратором 5 и поступает на вход УВХ 8, сигналы с датчиков

2 и 3 зенитного и апсидального углов, пропорциональные зенитному углу 6 и апсидальному углу ц, поступают на входы УВХ 6 и 7, В начальной точке интервала измерения с наземного пульта 14 через кабель 13 и ТЛС 12 подается на управляющие входы УВХ

6 — 8 импульс, переводящий их в состояние .хранения, и на выходах УВХ

6. — 8 запоминаются соответственно значения 6 ., Ц . и Vdt, Çàòåì о управляющие сигналы с наземного пульта 14 через кабель 13 и ТЛС 12 поступают на управляющий вход коммутатора 9, который последовательно подключает выходы УВХ 6 — 8 на вход АЦП е;

10, где значения 6;,, <. и ) Vdt

i-1 о преобразуются в цифровую форму и че. рез ТЛС 12 и кабель 13 передаются в наземный пульт 1 4. В конечной точке интервала измерения подобным образом получают сигналы и цифровое значение

1;

8;, ф и ) Vdt которые уже являются о начальными для последующего интервала измерения, В наземном пульте 14 производят вычисление величины

ti

Vdt в виде

< i-lg. Ф1 -i Vdt = f Vdt - ) Vdt.

Ф 1-1 о о

Азимут ot„ искривления траектории скважины определяют из уравнения

Vdt — (р, -ц .,) о1 = а(+ Е

1=1, 6;+ 6, сов(- — — —:)

Таким образом, устройство полностью реализует способ определения азимута искривления траектории скважины, Предлагаемый способ позволяет определять азимут искривления траектории скважины с более высокой точ5 ностью обусловленной заменой опреУ деления приращения азимута из условий пространственного кручения колонны труб, производимого с низкой точностью, определением приращений азимута с помощью датчика угловой скорости,, кроме того, исключается погрешность, вносимая в определение азимута в известном способе неточной установкой верхнего инклинометра на место нижнего и неточной ориентацией инклинометров относительно друг друга.

Предлагаемый способ позволяет сократить время на инклннометрию скважины, так как измерения проводят при непрерывном движении устройства по стволу скважины, причем перемещение устройства осуществляется с помощью кабеля, а не колонны труб, Формула из о бретения

n — число интервалов измерений;

t — - время движения прибора по траектории скважины, где

Способ определения азимута искрив-. ления траектории скважины, включающий перемещение измерительного прибора в скважине, определение на каждом интервале i измерений зенитного угла 8; и апсидального угла ц, и

1 определение азимута искривления тра35 ектории скважины последовательными измерениями в скважине от точки с известным азимутом о о, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности определения ази40 мута, на каждом интервале измерения измеряют и фиксируют проекцию Ч угловой скорости прибора на его продольную ось, а азимут Ф„ искривления траектории скважины определяют

45 из уравнения

Vdt (M Ц ) сов(- - - - )

1555470

Составитель А,Цветков

Текред Л. Сердюкова Корректор M. Самборская

Редактор E,Ëàïï

Заказ 544 Тираж 484 Подпис но е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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