Устройство для определения верхней границы прихвата колонны труб

 

Изобретение относится к промысловой геофизике. Цель - повышение точности определения границы прихвата. Устройство содержит скважинный прибор 1, формирователь 3 сигналов скважинного прибора, счетчик 17 сигналов скважинного прибора, вычислитель 18, запоминающий блок 19, регистратор 20, блок 16 управления, датчик 8 глубины. Для достижения цели устройство имеет источник 4 магнитных меток, кнопку 5, включатель 2, формирователь 6, пиковый детектор 7, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 9, триггер 10, генератор 11, счетчик 12, элемент 14 сравнения, коммутатор 15, переключатель 13. Элементами 5 и 2 устройство переводится в режим простановки меток на трубах и режим считывания амплитуд последних или фиксации замковых соединений. Переключатель 13 управляет коммутатором 15. При первом измерении в блок 19 заносится код расстояния между замковыми соединениями или код амплитуды метки. Код последней образуется при сравнении выхода АЦП 9 и содержимого счетчика 12 в элементе 14. Триггер 10 управляет работой генератора 11. Импульсы с последнего поступают через коммутатор 15 в вычислитель 18. Код амплитуды метки хранится в блоке 19. При втором измерении после растягивающего усилия в вычислителе 18 образуется накапливающееся приращение длин или амплитуд. Ниже верхней границы прихвата регистратор 20 фиксирует кривую на нулевом уровне. Выше верхней границы появляется накапливающийся разностный сигнал, который указывает на границу прихвата. 1 ил.

„„SU„„1601365 А 1

СО0З СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИН (51)5 Е 21 В 4 /06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО И306РЕТЕНИЯМ. И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

f (21) 4610190/24-03 (22) 27. 10.88 (46) 23 .10.90. Бюл. 39 (71) Южное отделение Всесоюзного научно-исследовательского института геофизических методов разведки (72) О.А. Гамазов, В.Г.Искендеров, Г,Д.Рипп, В.А.Саркисов, В.А.Степанян и А.П.Черняев (53) 622.241(088.8) (56} Авторское свидетельство СССР

1Г 1283369, . E 21 В 47/09, 1985.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕР)Р

НЕЙ ГРАНИЦЫ ПРИХВАТА КОЛОННЫ ТРУБ (57) Изобретение относится к промысловои геофизике. Цель - повышение точности определения границы прихвата. Устройство содержит скважинный прибор 1, Формирователь 3 сигналов скважинного прибора, счетчик 17 сигналов скважинного прибора, вычислитель 18, запоминающий блок 19, регистратор 20, блок 1б управления, датчик

1601365

5

40

8 глубины. ля достижения цели устройство имеет источник 4 магнитных меток, кнопку 5, включатель 2, Формирователь 6 пиковый детектор 7, аналого-цифровой преобразователь (АЦП)

9, триггер 10, генератор 11, счетчик

12, элемент 14 сравнения, коммутатор

15, переключатель 13. Элементами 5 и 2 устройство переводится в режим простановки, меток на трубах и режим считывания амплитуд последних или фиксации замковых соединений. Переключатель 13 управляет коммутатором

15. При первом измерении в блок 19 заносится код расстояния между замковыми соединениями или код амплитуды

Изобретение относится к промысловой геофизике, а именно к устройствам, предназначенным для определения верхней границы прихвата колонны труб и может быть использовано при ликвидации аварий в скважинах.

Цель изобретения - повышение точности определения.

На чертеже приведена блок-схема устройства для определения верхней границы прихва га колонны труб.

Устройство содержит скважинный прибор 1, входной включатель 2, Формирователь 3 сигнала скважинного прибора, источник 4 импульса намагничивания, кнопку 5 простановки магнитных меток, Формирователь 6 импульсов, детектор 7 пиковый, датчик 8 глубины, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 9, триггеР 10, генератор 11 импульсов, счетчик 12, переключатель

13, элемент 14 сравнения, коммутатор 15, блок 16 управления, счетчик

17 сигналов скважинного прибора, вычислитель 18. запоминающий блок 19, регистратор 20.

Скважинный прибор 1 через кнопку

5 простановки магнитных меток соединен с источником 4 импульса намагничивания, а через входной выключатель . 2 соединен с формирователем 3 сигнала скважинного прибора, выход которого соединен с входом счетчика 17 сигналов скважинного прибора и с первым управляющим входом вычислителя 18, второй выход которого соединен с регистратором 20, а первый выход подметки. Код последней образуется при сравнении выхода АЦП 9 и содержимого счетчика 12 в элементе 14. Триггер

10 управляет работой генератора 11.

Импульсы с последнего поступают через коммутатор 15 в вычислитель 18. Код амплитуды метки хранится в блоке 19, При втором измерении после растягивающего усилия в вычислителе 18 образуется накапливающееся приращение длин или амплитуд. Ниже верхней границы прихвата регистратор 20 Фиксирует кривую на нулевом уровне. Выше верхней границы появляется накапливающийся разностный сигнал, который указывает на границу прихвата. 1 ил. ключен к информационному входу запоминающего блока 19, выход которого соединен с вторым информационным входом вычислителя 18, адресный вход подключен к выходу счетчика 17 скважинного прибора, управляющий вход запоминающего блока 19 соединен с вторым управляющим входом вычислителя 18 и первым выходом блока 16 управления, второй выход которого подключен к управляющему входу счетчика

17 сигналов скважинного прибора. Выход Формирователя 3 сигнала скважинного прибора одновременно соединен со входом Формирователя 6 импульса и входом гашение-преобразование" (управляющим входом) АЦП 9, вход формирователя 3 сигнала скважинного прибора одновременно соединен с вторым входом регистратора 20 и с входом пикового детектора 7, сбросовый (управляющий) вход которого соединен с выходом формирователя 6 импульса, а выход с входом АЦП 9, .выход кото" рого соединен с первым входом элемента 14 сравнения, выход готовности (информационный) АЦП 9 соединен со счетным входом триггера 10. к установочному входу которого подключен выход элемента 14 сравнения, а выход триггера 10 одновременно соединен с управляющим входом счетчика 12 и с управляющим входом генеоатооа 11 импульсов, выход которого одновременно i подключен к первому входу коммутатора

15 и к входу счетчика 12. выход которого соединен с вторым входом элеменI

5 та 14 сравнения. Выход датчика 8 глубины соединен с вторым входом коммутатора 15, управляющий вход которого соединен с переключателем 13, а выход коммутатора 15 соединен с первым информационным входом вычислителя 18. Вычислитель 18 содержит реверсивный счетчик, накапливающий сумматор, цифроаналоговый преобразователь, два переключателя, элемент задержки и элемент И-НЕ (не показаны).

160

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работ скважинный прибор 1 спускают в скважину. С помощью блока 16 управления устройство приводится в- исходное состояние, при этом обнуляется счетчик 17 сигналов скважинного прибора, вычислитель 18 переводится в режим измерения параметра и передачи измеренных величин в запоминающий блок 19 по сигналу от скважинного прибора 1, запоминающий блок 19 переводится в режим записи.

При использовании s качестве скважинного прибора 1 локатора муфт переключатель 13 устанавливается в разомкнутое положение.

При подъеме скважинного прибора

1 датчик 3 глубины преобразует перемещение скважинного прибора 1 в пос-. ледовательность импульсов, пропорциональных длине. Причем каждому импульсу датчика 8 глубины соответствует перемещение скважинного прибора 1, например, на 1 мм. Формирователь 3 сигнала скважинного прибора Формирует единичный импульс при прохождении скважинным прибором 1 первого муфтового соединения. При этом импульсная . последовательность с выхода датчика

8 глубины через коммутатор 15 поступает в вычислитель 18. При поступлении импульса с формирователя 3 счетчик 17 сигналов скважинного прибора переводится в следующее состояние и дает команду вычислителю 18 на перенос измеренной величины в запоминаю. щий блок 19. После этого начинается . измерение длины очередной трубы.

Этот процесс повторяется до оконча-, ния измерения в интервале предполагаемого прихвата. B запоминающем блоке 19 в каждом адресе запоминается длина между муФтами в двоичном коде.

После достижения верхней границы предполагаемого интервала прихвата производят спуск скважинного прибора

1 на глубину, соответствующую началу измерения, затем создают максимально допустимую растягивающую нагрузку и производят измерение при этой нагрузке на колонну. При этом перед началом измерения с помощью блока 16 управления обнуляются счетчик 17 сигналов скважинного прибора, запоминающий блок 19 переводится в режим считывания, вычислитель 18 переводится в режим вычисления величины приращения длины труб из-за влияния растягивающего усилия и передачи накапливающеися суммы величин приращений на регистратор.

С приходом импульса Формирователя

3 производится занесение информации из очередной ячейки запоминающего блока 19 в вычислитель 18. Импульсы от датчика 8 глубины через коммутатор 15 поступают на вход вычислителя 18. До прихода очередного импульса формирователя 3 из значения кода, соответствующего длине трубы до ее деформации, вычитается значение, со30

55 ответствующее длине трубы при максимальном растягивающем усилии.

При поступлении очередного импульса формирователя 3 вычислитель 18 формирует величину приращения длины трубы,.а величину накапливающейся суммы величин приращений длин труб передает на регистратор 20. Одновременно информация заносится из оче" редной ячейки запоминающего блока

19 в вычислитель 18. Измерения повторяются до завершения измерения.

При использовании в качестве скважин-. ного прибора 1 катушки нанесения магнитных меток на трубы и блока для измерения амплитуд детектированных магнитных меток до и после воздействия нагрузки на колонну труб переключатель 13 устанавливается в замкнутое положение. В результате чего блокируется прохождение через коммутатор 15 информации от датчика 8 глубины и разрешается прохождение че" рез коммутатор,5 информации, поступающей с генератора 11.

После спуска скважинного прибора ниже предполагаемого интервала прихвата на выбранных глубинах при подъеме . на трубы устанавливают магнитные метки. Эта опеоация осуществляется по1601365 сылкой в скважинный прибор 1 импульса намагничивания от источника 4 с помощью кнопки 5.

Перед простановкой магнитных меток входной включатель 2 устанавливается в разомкнутое состояние.

После завершения установки магнитных меток включатель 2 устанавливают в замкнутое состояние, скважин 0 ный прибор 1 опускают ниже интервала, на котором установлены магнитные метки. На этой глубине с помощью блока 16 управления обнуляют счетчик 17 сигналов скважинного прибора, вычислитель 18 переводится в режим измерения параметра и передачи изМеренных величин в запоминающий блок 19, который переводится в режим з аписи.

При прохождении скважинным прибором 1 первой снизу магнитной метки сигнал от скважинного прибора 1 через входной включатель 2 поступает

На второй вход регистратора 20, на 25 аналоговый вход пикового детектора

7, и вход Формирователя 3 сигналов цкважинного прибора l .Формирователь 3 преобразует сигнал в прямоугольный импульс, по фронту которого формиро" ватель 6 формирует узкий импульс

Сброса предыдущего значения пикового детектора 7, осуществляет гашение предыдущего кода АЦП 9, переводит счетчик 17 сигналов скважинного прибора в следующее состояние и дает команду вычислителю 1P: на перенос измеренной величины в запоминающий блок 19. После сброса пиковый детектор 7 выделяет и запоминает макси" мальную амплитуду сигнала магнитной метки, поступающего на аналоговый вход детектора 7 и сохраняет это значение до следующей магнитной метки. По спаду прямоугольного импуль" са с выхода формирователя 3 АЦП 9 осуществляет преобразование величины сигнала на его аналоговом входе в цифровой код. После окончания преобразования с появлением кода на цифровом выходе АЦП 9 появляется

50 сигнал готовности на выходе "Готовность данных" АЦП 9 в виде логического нуля. Спад этого сигнала переключает триггер 10 в единичное гостояние. Логическая единица с его выхода, поступая одновременно на вход

cGpoca счетчика 12, освобождает его для счета импульсов, и на вход óïравления генератора 11 импульсов запускает его. Импульсы с выхода генератора 11 изменяют последовательно код на выходе счетчика 12» а через коммутатор 15 поступают на первый информационный вход вычислителя

18. Изменение кода на выходе счетчика 12 осуществляется до момента сравнения его с кодом на цифровом выходе АЦП 9. При этом на выходе элемента 14 сравнения появляется логический нуль, который воздействует на второй вход триггера 10 и переключает его в нулевое состояние. Логический нуль с выхода триггера 10 сбрасывает счетчик 12 и выключает генератор 11. Число поступающих на первый информационный вход вычислителя

18 импульсов пропорционально величине магнитной метки и фиксируется в вычислителе 18. С приходом очередно"

ro сигнала от скважинного прибора 1 повторяется описанная выше процедура. Так повторяется операция измерения амплитуд всех проставленных магнитных меток и запоминания измеренных значений в каждом адресе запоминающего блока 19.

Затем создают максимально допустимое механическое воздействие на колонну труб (кручение и растягивание, раздельно или одновременно). Скважинный прибор 1 опускают на начало интервала измерения, с помощью блока

16 управления обнуляется счетчик

17, запоминающий блок 19 переводится в режим считывания, вычислитель 18 переводится в режим вычисления разности двух измерений. В данном случае разности амплитуд магнитных меток и передачи накапливающейся суммы величин приращенийна регистратор 20..

При движении скважинного прибора

1 вверх и прохождении мимо первой магнитной метки формирователь 3 вы дает сигнал на занесение информации из очередной (первой) ячейки запоминающего блока 19 в вычислитель 18, Амплитуда магнитной метки преобразуется в код описанным способом, как при первом измерении, а вычислитель

18 вычисляет разность (приращение) величин амплитуд двух измерений.

При регистрации амплитуды второй магнитной метки разность амплитуд суммируется с приращением первой магнитной метки (в общем случае с

9 160 суммой предыдущих значений разностей амплитуд) . Эта .сумма передается на регистратор 2. Процедура повторяется до завершения измерения амплитуд всех проставленных магнитных меток.:

Ниже верхней границы прихвата деформация колонны труб не распространяется, в результате магнитные метки не размагничиваются, поэтому в этом интервале аналоговая разностная кривая будет иметь нулевой уровень, изменяющийся в пределах точности измерения, выше же верхней границы прихвата появится накапливающийся разностный сигнал, что и укажет на место расположения верхней границы прихвата.

Регистрация суммарной разности сигналов магнитных меток позволяет с большей точностью определить верхнюю границу прихвата по наличию или отсутствию этого, сигнала, так как о месте прихвата судят не по разности амплитуд отдельных меток, а по сумме разностей амплитуд. В результате повышается точность определения места прихвата в случае работы с магнитными метками.

Применение; устройства позволяет сократить время определения верхней границы прихвата, так как не только процесс измерения, но и этап обработки результатов измерения переводится в автоматический режим.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для определения верхней границы прихвата колонны труб, содержащее скважинный прибор, Форми. рователь сигнала скважинного прибора, датчик глубины, счетчик сигналов скважинного прибора, вычислитель; запоминающий блок, блок управления и регистратор, причем выход Формирователя сигнала скважинного прибора соединен с входом счетчика сигналов скважинного прибора и первым управляющим входом вычислителя, второй выход которого подключен к первому входу регистратора, первый выход соединен с информационным входом запоминающего блока, выход которого

1365

l5

50 подключен к второму информационному входу вычислителя, адресный вход соединен с выходом счетчика сигналов скважинного прибора, управляющий вход подключен к второму управляющему входу вычислителя и первому выходу блока управления, второй выход которого соединен с управляющим входом счетчика сигналов скважинного прибора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения, оно снабжено источником импульса намагничивания, кнопкой простановки магнитных меток, входным выключателем, формирователем импульса, пиковым детектором, аналого-цифровым преобразователем, триггером, генератором импульсов, счетчиком, переключателем, элементом сравнения и коммутатором, причем скважинный прибор соединен через кнопку проста. новки магнитных меток с источником импульса намагничивания, а через входной включатель подключен к входу формирователя сигналов скважинного прибора, выход которого соединен с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя и входом Формирователя импульса, выход которого подключен к управляющему входу пикового детектора, вход которого соединен с входом Формирователя сигналов скважинного прибора и вторым входом регистратора, выход подключен к входу аналого-qw9poaoro преобразователя, выход которого соединен с первым входом элемента сравнения, информационный выход подключен к счетному входу триггера, установочный вход которого соединен с выходом элемента сравнения, выход подключен к управляющему входу счетчика и управляющему входу генератора импульсов, выход которого соединен с первым входом коммутатора и входом счетчика, выход которого подключен к второму входу элемента сравнения, при этом выход датчика глубины соединен с вторым входом коммутатора, управляющий вход которого подключен к переключателю, а выход соединен с первым информационным входом вычислителя °

Устройство для определения верхней границы прихвата колонны труб Устройство для определения верхней границы прихвата колонны труб Устройство для определения верхней границы прихвата колонны труб Устройство для определения верхней границы прихвата колонны труб Устройство для определения верхней границы прихвата колонны труб 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к исследованию скважин

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при промыслово-геофизических исследованиях нагнетательных скважин

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности

Изобретение относится к бурению глубоких нефтяных и газовых скважин

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности

Изобретение относится к нефтяной пром-сти и предназначено для глубинных исследований многоствольных непереливающих скважин методом гидропрослушивания пластов

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности

Изобретение относится к устройствам для измерения температуры в буровых скважинах
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для контроля и проектирования разработки месторождений

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при установлении пластового давления на нефтяной залежи

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли и может быть использовано для контроля разработки нефтяных месторождений при определении места нарушения герметичности эксплуатационной колонны в нагнетательной скважине в интервалах, не перекрытых НКТ

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для измерения давления в эксплуатационных нефтедобывающих скважинах, оснащенных насосами ШГН

Изобретение относится к добыче нефти и газа и может быть использовано при эксплуатации добывающих скважин в районах вечной мерзлоты для сохранения грунта вокруг устьевой зоны скважины в мерзлом состоянии в течение всего срока ее работы

Изобретение относится к исследованиям скважин при контроле за разработкой нефтяных месторождений и может быть использовано при промыслово-геофизических исследованиях экологического состояния верхних горизонтов для выявления низкодебитных (>0,5 м3/сут) перетоков за кондуктором

Изобретение относится к бурению в нефтяной и газовой промышленности при строительстве скважин
Наверх