Устройство для контроля азимута отклонителя в процессе бурения

 

Изобретение относится к промысловой нефтегеофизике и может быть использовано для измерения азимута в вертикальных скважинах. Целью изобретения является упрощение устройства контроля азимута отклонителя в процессе бурения вертикальных скважин при большой достоверности измеряемого сигнала. Сущность изобретения заключается в том, что в процессе работы поворот отклонителя вокруг своей оси фиксируется изменением сигналов с феррозондов, которые формируются при помощи блока питания, который запитывает блоки феррозондов 1 и 2 импульсными периодическими сигналами, и выделением при помощи блока 4 фильтрации отфильтрованного сигнала. Последний формирователем 5 преобразуется в нормированный аналоговый сигнал забойного датчика 7 и по линиям связи 6 передается в наземный блок 8 обработки и индикации. Азимут отклонителя определяется в функциональном преобразователе 9 как , где U₁ и U₂ соответствующие напряжения с феррозондов 1 и 2. 1 ил.

Изобретение относится к промысловой нефтегеофизике и может быть использовано для измерения азимута в вертикальных скважинах.

Известен датчик для измерения азимута в скважине, содержащий кольцеобразный корпус, в горизонтальной плоскости которого установлены три феррозонда, расположенные под углом 120^o относительно друг друга и друг над другом в параллельных плоскостях (авт. св. N 605950, кл. E 21 B 47/022 опубл. 1975).

Этот датчик конструктивно прост, но все же в нем три феррозонда и они должны быть расположены в параллельных плоскостях, что усложняет конструкцию и является источником дополнительной погрешности измерения.

Наиболее близким техническим решением к данному является устройство для измерения азимута скважин, содержащее систему феррозондов, стабилизированную маятником в горизонтальной плоскости, синусно-косинусный трансформатор (СКВТ), статор которого дистанционно связан с обмотками феррозондов, и схему обработки сигналов измерения, выполненную на ключах, триггерах, нуль-органах и т.д. (авт. св. N 652320, кл. E 21 B 47/022, опубл. 1979).

Это устройство содержит кроме феррозондов еще датчики положения и сложную дорогую схему обработки сигналов.

Цель изобретения упрощение устройства при большой достоверности измеряемого сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство контроля азимута в процессе бурения, содержащее забойный датчик в виде двух феррозондов, связанный с источником питания и линию связи, подключенную к наземному блоку обработки и индикации, в забойный датчик введены последовательно соединенные блок фильтрации, входом подключенный к выходу феррозондов, и формирователь аналогового сигнала, выход которого подключен к линии связи, а наземный блок обработки и индикации выполнен в виде функционального преобразователя с возможностью формирования сигнала, представляющего величину азимута отклонителя, расположенного в вертикальной скважине в виде где U₁ и U₂ соответствующие напряжения с феррозондов.

Устройство иллюстрируется чертежом, на котором представлено устройство, содержащее феррозонды 1 и 2, подключенные к блоку 3 питания, выходы феррозондов 1 и 2 соединены со входами блока 4 фильтрации, выходы которого соединены со входами формирователя 5 аналогового сигнала, который подключен к линии связи 6, которая соединяет забойный датчик 7 с наземным блоком 8 обработки и индикации, выполненным из функционального преобразователя 9, соединенного с блоком 10 индикации.

Устройство работает следующим образом.

В процессе буровых и геологоразведочных работ устройство опускают в скважину и жестко соединяют с отклонителем.

Устройство предназначено для работы в вертикальных скважинах, поскольку это обстоятельство гарантирует наименьшую ошибку и наибольшую простоту обработки сигналов.

В процессе работы поворот отклонителя вокруг своей оси (оси скважины) фиксируется изменением сигналов с феррозондов, которые формируются при помощи блока питания, который запитывается блоки феррозондов 1 и 2 импульсными периодическими сигналами, и выделением при помощи блока 4 фильтрации отфильтрованного сигнала. Последний формирователем 5 преобразуется в нормированный аналоговый сигнал забойного датчика 7 и по линиям связи 6 передается в наземный блок 8 обработки и индикации.

Азимут отклонителя ϕ (расположенного в вертикальной скважине) определяется в функциональном преобразователе 9 как , где U₁ и U₂ соответствующие напряжения с феррозондов.

Таким образом предложенное устройство контроля азимута отклонителя в процессе бурения вертикальных скважин обладает простотой, дешевизной и точностью измерений.

Формула изобретения

Устройство для контроля азимута отклонителя в процессе бурения, содержащее забойный датчик в виде двух феррозондов, связанных с источником питания, и линию связи, подключенную к наземному блоку обработки и индикации, отличающееся тем, что в забойный датчик введены последовательно соединенные блок фильтрации, входами подключенный к выходам феррозондов, и формирователь нормированного аналогового сигнала, выходы которого подключены к линии связи, а наземный блок обработки и индикации выполнен в виде функционального преобразователя, соединенного с блоком индикации, при этом функциональный преобразователь выполнен с возможностью формирования сигналов, представляющих величину азимута ϕ отклонителя, расположенного в вертикальной скважине, в виде где U₁ и U₂ соответствующие напряжения феррозондов.

РИСУНКИ

Рисунок 1