Способ определения положения веера скважин, пробуренных в контуре выработки

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения пространственного положения скважин. Техническим результатом является повышение точности определения пространственных углов заложения скважин. Предложен способ определения положения веера скважин, пробуренных в контуре выработки, включающий расположение в устьях скважин по их осям жестких стержней с выводом концов во внутренний контур выработки, фотографирование сечения выработки в плоскости расположения скважин с последующим увеличением изображения до заданного графического масштаба по рейке-базису, замер углов наклона проекций концов стержней на вертикальную плоскость с последующим графическим построением. При этом в выработке размещают горизонтальную базу, а фотографирование осуществляют в поперечном и продольном сечениях выработки в плоскости расположения скважин. Причем углы наклона проекции стержней определяют от горизонтальной базы, а углы наклона скважин рассчитывают по приведенному математическому выражению. 6 ил.

 

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения пространственного положения скважин.

Известен способ определения направления скважин, включающий закрепление в скважине трубки, имитирующей направление скважины (А.с. №724024, МПК Е21В 47/02, 1968 г.).

Недостатком данного способа является невозможность определения численных значений углов наклона скважин.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому техническому решению является способ определения положения веера скважин, пробуренных в контуре выработки, включающий расположение в устьях скважин по их осям жестких стержней с выводом концов во внутренний контур выработки, фотографирование сечения выработки в плоскости расположения скважин с последующим увеличением изображения до заданного графического масштаба по рейке-базису, замер углов наклона проекций концов стержней на вертикальную плоскость с последующим графическим построением (А.с. №717303, МПК Е21В 47/02, 1980 г.).

Однако данный способ недостаточно точно определяет пространственное определение углов заложения скважин.

Задачей изобретения является повышение точности определения пространственных углов заложения скважин.

Поставленная задача достигается тем, что способ определения положения веера скважин, пробуренных в контуре выработки, включает расположение в устьях скважин по их осям жестких стержней с выводом концов во внутренний контур выработки, фотографирование сечения выработки в плоскости расположения скважин с последующим увеличением изображения до заданного графического масштаба по рейке-базису, замер углов наклона проекций концов стержней на вертикальную плоскость с последующим графическим построением, согласно техническому решению, в выработке размещают горизонтальную базу, фотографирование осуществляют в поперечном и продольном сечениях выработки в плоскости расположения скважин, углы наклона проекции стержней определяют от горизонтальной базы, а углы наклона скважин рассчитывают по формуле:

где α - угол между горизонтальной базой и проекцией стержня на вертикальную плоскость, параллельную продольной оси выработки, град.;

β - угол между горизонтальной базой и проекцией стержня на вертикальную плоскость, перпендикулярную продольной оси выработки, град.

Использование данного изобретения позволяет повысить точность определения пространственных углов заложения скважин.

Определение углов наклона скважин от горизонтальной базы, размещаемой в выработке и получающейся на изображении, обеспечивает достоверность измеренных углов заложения скважин, так как на изображении имеется общая для всех скважин горизонтальная база, положение которой не зависит от неровностей кровли и почвы выработки, а также от пространственного положения фотоаппарата.

Осуществление фотографирования в плоскости расположения скважин в поперечном и продольном сечениях выработки позволяет получить численные значения углов наклона проекций скважины в двух перпендикулярных друг к другу плоскостях, что обеспечивает возможность рассчитать угол наклона скважин по приведенной формуле, а также построить объемную фигуру расположения скважин, например, в программе AutoCAD.

Способ поясняется графически.

На фиг. 1 показано поперечное сечение выработки с расположением стержней в скважинах, а также размещение рейки-базиса и горизонтальной базы; на фиг. 2 приведено расположение стержней в скважинах при фотографировании по оси ряда скважин, а также размещение горизонтальной базы и рейки-базиса - вид А; на фиг. 3 - то же вид Б; на фиг. 4 приведена схема измерения угла (β) между горизонтальной базой и проекцией стержня на вертикальную плоскость, перпендикулярную продольной оси выработки, а также расстояний от продольной оси выработки до устьев скважин; на фиг. 5 приведена схема измерения угла (α) между горизонтальной базой и проекцией стержня на вертикальную плоскость, параллельную продольной оси выработки, а также расстояний от оси ряда скважин до устья каждой скважины; на фиг. 6 показана схема расчета угла наклона скважин (γ), а также координат проекции верхнего торца скважины.

На чертежах представлено: скважины 1, стержни 2, контур выработки 3, горизонтальная база 4, рейка-базис 5, фотоаппарат 6, источник света 7, ось 8 в продольном сечении ряда скважин, а также в поперечном сечении выработки ось 9.

Способ осуществляется следующим образом.

В устье каждой скважины 1 пробуренных вееров вставляют прямолинейные жесткие стержни 2, соответствующие диаметру пробуренных скважин, таким образом, чтобы отрезки стержней 2 находились во внутреннем контуре выработки 3. Далее в выработке размещают горизонтальную базу 4. Разместить горизонтальную базу в выработке можно, например, навешиванием на один из стержней с помощью растяжек уравновешенной рамки, состоящей из горизонтальной базы 4 и рейки-базиса 5, а также установить горизонтальную базу на почве выработки, например, на треноге.

В качестве горизонтальной базы 4 можно использовать, например, прямоугольный уровень, длиной 1,5-2, метра, который позволяет проверить и скорректировать горизонтальность базы 4. В качестве рейки-базиса 5 можно использовать, например, маркшейдерскую рейку.

На удалении от ряда скважин, обеспечивающего охват концов стержней, а также горизонтальной базы 4 и рейки-базиса 5, устанавливается фотоаппарат 6 с источником света 7, например фотовспышкой. Синхронным включением фотоаппарата и вспышки осуществляется фотографирование сечения выработки. В качестве фотоаппарата можно использовать, например, цифровой фотоаппарат с большой глубиной резкости. Цифровой фотоаппарат может быть при обработке изображений соединен с компьютером, поэтому последующая работа с изображениями занимает минимальное время, так как можно использовать программы типа AutoCAD для графической обработки изображений по измерению углов наклона стержней и построению объемной модели расположения скважин.

Фотографирование производится в продольном сечении выработки с расположением фотоаппарата 6 по оси 8 ряда скважин, а также в поперечном сечении выработки с расположением фотоаппарата 6 по оси 9 выработки 3. Положение осей 8 и 9 предварительно фиксируется в выработке маркшейдерской съемкой и закрепляется, например, реперами.

Камеральная обработка заключается:

в приведении фотографических изображений в принятый для графических чертежей масштаб по рейке-базису 5;

измерении углов (α и β) между горизонтальной базой и проекциями стержней на вертикальную плоскость, параллельную и перпендикулярную продольной оси выработки, путем графического продолжения отображенных на фотографических изображениях жестких стержней до пересечения с горизонтальной базой 4;

измерении расстояний расположения устьев скважин от продольной оси выработки (bскв.) и от оси ряда скважин (аскв.);

расчете углов наклона скважин по приведенной формуле.

По полученным результатам камеральной обработки фотографических изображений определяется качество буровых работ.

Для этого, во-первых, отстраивается фактическое расположение скважин путем графического продолжения отображенных на фотографических изображениях жестких стержней из внутреннего контура выработки во внешний контур с учетом проектной длины скважин. После этого полученное плоское графическое изображение накладывается на соответствующее этому ряду скважин проектное положение скважин, построенное по проектным параметрам бурения скважин.

Оцениваются отклонения в расположении устьев и торцов скважин, углов наклона (α и β) проекций скважин, а также фактических и проектных значений углов наклона скважин (γ).

Во-вторых, отстраивается объемная модель фактического пространственного расположения скважин с использованием:

положения устьев скважин по отклонениям от продольной оси выработки (bскв.) и от оси ряда скважин (аскв.);

значениий углов наклона скважин (γ), длины скважин и координат положения торцов скважин (x, y, h).

Координаты торца каждой скважины и расстояние от торца скважины до точки проекции торца на горизонтальную плоскость, например, контур кровли выработки, рассчитывается по формулам:

где x - координата проекции торца скважины на горизонтальной плоскости по оси абсцисс, перпендикулярной продольной оси выработки;

y - координата проекции торца скважины на горизонтальной плоскости по оси ординат, параллельной продольной оси выработки;

h - расстояние от торца скважины до точки проекции торца на горизонтальной плоскости;

L - длина скважины.

Построенная объемная фигура фактического пространственного расположения скважин по всей выработке сравнивается с объемной фигурой проектного пространственного расположения скважин и оценивается качество буровых работ.

Использование предлагаемого способа повышает точность установления положения веера скважин, а также снижает трудоемкость полевых измерений и графических построений, повышая тем самым производительность труда маркшейдеров.

Способ определения положения веера скважин, пробуренных в контуре выработки, включающий расположение в устьях скважин по их осям жестких стержней с выводом концов во внутренний контур выработки, фотографирование сечения выработки в плоскости расположения скважин с последующим увеличением изображения до заданного графического масштаба по рейке-базису, замер углов наклона проекций концов стержней на вертикальную плоскость с последующим графическим построением, отличающийся тем, что в выработке размещают горизонтальную базу, фотографирование осуществляют в поперечном и продольном сечениях выработки в плоскости расположения скважин, углы наклона проекции стержней определяют от горизонтальной базы, а углы наклона скважин рассчитывают по формуле:

где α - угол между горизонтальной базой и проекцией стержня на вертикальную плоскость, параллельную продольной оси выработки, град.;

β - угол между горизонтальной базой и проекцией стержня на вертикальную плоскость, перпендикулярную продольной оси выработки, град.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения пространственного положения взрывных шпуров. Тренажер глазомерного определения положения буровой штанги относительно забоя состоит из имитатора буровой машины, включающего буровой молоток с буровой штангой, выполненной телескопической с возможностью соединения с шаровой пятой шарового шарнира, закрепленного на плоскости забоя, присоединенной к буровому молотку шарнирно телескопической опоры, соединенной с основанием, размещенного на верхней площадке бурового молотка параллельно его оси угломера, снабженного угломерной шкалой в виде полукруга со стрелкой, а также указателя горизонтальных углов с расположенной на нем линейной угловой шкалой, при этом тренажер дополнительно снабжен закрепленным на буровом молотке по его продольной оси держателем, а также размещенным на плоскости забоя репером, причем репер и держатель взаимосвязаны с указателем горизонтальных углов, а линейная угловая шкала проградуирована по формуле.

Изобретение относится к буровой технике и предназначено для геонавигации бурильного инструмента и управления его траекторией при проводке скважин в нужном направлении.

Изобретение относится к средствам обеспечения проводки скважины при операциях направленного бурения. В частности, предложен скважинный отклоняющий инструмент, содержащий: корпус скважинного отклоняющего инструмента; отклоняющий механизм для управления направлением бурения подземного ствола скважины; датчики для измерения углового положения подземного ствола скважины; и скважинный процессор.

Изобретение относится к области бурения наклонно направленных и горизонтальных скважин, в частности к определению угловых параметров пространственной ориентации бурового инструмента (азимута, зенитного угла и угла установки отклонителя в апсидальной плоскости).

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к средствам отслеживания бурения множества скважин относительно друг друга. Техническим результатом является повышение точности обнаружения магнитного градиента за счет минимизации влияния тока на магнитный градиометр.

Изобретение относится к способу и системе прямого моделирования скважинного изображения свойств пласта. Техническим результатом является повышение эффективности прямого моделирования скважинного изображения свойств пласта.

Изобретение относится к средствам передачи информации из скважины на поверхность. Техническим результатом является повышение эффективности использования поплавкового клапана и снижение затрат энергии на передачу информации по давлению на поверхность.

Изобретение относится к области инклинометрии и может быть использовано в нефте- и газопромысловой геофизике. Достигаемый технический результат - расширение функциональных возможностей инклинометра за счет более высокой точности выработки азимута и обеспечения работоспособности инклинометра в условиях произвольного характера распределения поля в зоне считывания.

Изобретение относится к направленному бурению скважин, в частности к средствам каротажа удельного сопротивления пород в реальном времени. Техническим результатом является повышение точности и информативности о наборе слоев перед буровым долотом по мере перемещения компоновки низа бурильной колонны, что обеспечивает более точное управление направленным бурением.

Изобретение относится к средствам для выполнения скважинного каротажа. Техническим результатом является повышение чувствительности и точности информации в процессе измерений в скважине.

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения пространственного положения взрывных шпуров. Предложен тренажер глазомерного определения направления забуриваемых шпуров относительно плоскости забоя, состоящий из пластины в виде дуги с расположенной на ней угловой шкалой, имитатора буровой машины, включающего буровой молоток с телескопической опорой, телескопическую буровую штангу, выполненную с возможностью соединения с шаровой пятой шарового шарнира, закрепленного на плоскости забоя, а также источника света, соединенного с буровым молотком, при расположении в одной вертикальной плоскости оси источника света, бурового молотка, буровой штанги и шарового шарнира. При этом источник света расположен соосно с буровой штангой, пластина оснащена телескопическими стойками, состоящими из цилиндров со штоками, с размещенными на штоках метрическими линейками, а также на пластине размещена угломерная шкала, проградуированная по приведенному математическому выражению. Предложенная конструкция устройства обеспечивает повышение точности определения углов заложения шпуров вертикальной плоскости и снижение трудоемкости работы при обучении бурильщиков навыкам глазомерного определения направления бурения шпуров. 8 ил.

Изобретение относится к средствам для обеспечения бурения сближенных параллельных скважин. Техническим результатом является обеспечение точного определения расстояния между параллельными скважинами за счет исключения или минимизации влияния различных факторов на электромагнитные сигналы в процессе измерения. В частности, предлагается способ измерения расстояния во множестве скважин. В примере осуществления изобретения множество передатчиков и множество приемников размещены во множестве скважин с целью обмена электромагнитными сигналами. Посредством реализации способа полной компенсации компьютерная система выполняет определение множества компенсированных сигналов. Компенсированный сигнал определяется на основе сигнала, принятого из первой скважины, и второго сигнала, принятого из второй скважины. В другом примере осуществления изобретения первый передатчик размещен в первой скважине, первый приемник размещен во второй скважине и второй передатчик или второй приемник размещен в первой скважине или второй скважине. Посредством реализации способов частичной компенсации компьютерная система выполняет определение компенсированных сигналов. С использованием компенсированных сигналов компьютерная система определяет положение первой скважины относительно второй скважины и предоставляет данные о положении. 6 н. и 31 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к средствам контроля процесса строительства скважин. В частности, предложена система оперативного контроля и анализа процесса строительства скважин, включающая блок сбора и передачи данных, блок ввода данных, базу данных, блок администрирования, блок визуализации, модуль загрузки, состоящий из блока загрузки данных инклинометрии, блока загрузки данных исследований скважины, блока загрузки топографической информации по скважине. Кроме того, система дополнительно включает модуль расчета траектории и модуль контроля нарушений. Причем модуль расчета траектории включает блок расчета проекции траектории скважины, блок расчета плана траектории скважины, блок расчета 3D траектории скважины, а модуль контроля нарушений включает блок контроля сближений траекторий нагнетательной и добывающей скважин, блок контроля допуска и блок контроля сближений траекторий с соседними скважинами. При этом блок сбора и передачи данных односторонней связью соединен с блоком ввода данных. Блок ввода данных односторонней связью соединен с модулем загрузки. Модуль загрузки односторонней связью соединен с базой данных. Блок администрирования односторонней связью соединен с базой данных. База данных односторонней связью соединена с модулем расчета траектории. Модуль расчета траектории односторонней связью соединен с модулем контроля нарушений. Модуль контроля нарушений односторонней связью соединен с модулем визуализации. Модуль расчета траектории односторонней связью соединен с модулем визуализации. Технический результат изобретения заключается в визуализации траектории бурящейся скважины в предупреждение возможных инцидентов при проводке траектории скважины, формировании аналитического паспорта оборудования и оценке динамики изменения его технических параметров. 1 ил.

Изобретение относится к направленному бурению скважин. Техническим результатом является повышение точности пластовых измерений для определения местоположения ствола скважины. Предложен способ получения измерений дальности, содержащий этапы, на которых осуществляют: ввод тока в пласт из ствола первой скважины для наведения электромагнитного поля в пласте; прием тока из пласта в стволе второй скважины; измерение электромагнитного поля с помощью по меньшей мере одной антенны, установленной по меньшей мере в одном из стволов первой скважины и второй скважины; идентификацию местоположения ствола третьей скважины в пласте по меньшей мере частично на основе измерений электромагнитного поля и на основе идентифицированного местоположения ствола третьей скважины изменение параметра бурения бурильной компоновки, установленной в пласте за пределами ствола третьей скважины, в которой меняется параметр бурения. Раскрыта также система для реализации указанного способа. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 3 ил.

Генерируются зондирующий и опорный сигналы. Опорный сигнал имеет более низкую частоту, чем зондирующий сигнал. Опорный сигнал передается через геологическую породу для приема прибором для измерения дальности в опорной скважине, причем зондирующий сигнал излучается вниз по целевой скважине. Опорный сигнал реконструируется в опорной скважине, а также сигнал, являющийся комбинацией зондирующего сигнала, излученного из целевой скважины, и помех, полученных в опорной скважине. Полученный сигнал может представлять собой значения магнитного или электрического поля или изменения в этих полях. Реконструированный опорный сигнал в сочетании с полученным сигналом используется для получения отфильтрованного зондирующего сигнала. Затем на основе отфильтрованного зондирующего сигнала может быть определено относительное положение целевой скважины относительно опорной скважины. Информация о местоположении может использоваться для операций направленного бурения. Технический результат, достигаемый изобретением, – повышение точности определения расстояния между опорной и целевой скважиной, расширение диапазона, в котором целевая скважина может быть точно обнаружена, для планирования пересечения или предотвращения пересечения стволов скважин.4 н. и 24 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к средствам управления геофизическими исследованиями скважины и планированию бурения. В частности, предложен реализуемый с помощью компьютера способ геофизических исследований скважины, включающий в себя: прием результатов геофизических исследований, описывающих скважину, пробуриваемую от поверхности к подземной геологической цели. Причем скважина соотнесена с целевой траекторией, по которой должно осуществляться бурение от поверхности к подземной геологической цели. Далее способ содержит этапы, на которых осуществляют: вычисление индикатора неопределенности, обозначающего неопределенность при бурении скважины по целевой траектории, основываясь по меньшей мере частично на результатах геофизических исследований и на целевой траектории; и визуальное отображение индикатора неопределенности в пользовательском интерфейсе так, что могут быть оценены факторы геофизических исследований, влияющие на индикатор неопределенности и тем самым на неопределенность при бурении скважины. Предложенное изобретение обеспечивает контроль влияния различных факторов на точность геофизических исследований и планирование бурения скважины. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к средствам управления направленным бурением для обеспечения горизонтального направленного бурения. Техническим результатом является повышение точности определения положения бурового инструмента. В частности, предложено устройство для выполнения операции горизонтального направленного бурения, образующее часть системы, включающей в себя буровой инструмент, перемещаемый бурильной колонной, имеющей продлеваемую длину, которая ведет от буровой установки к буровому инструменту. Указанное устройство содержит: передатчик для передачи электромагнитного сигнала самонаведения, переносное устройство, выполненное с возможностью мониторинга электромагнитного сигнала самонаведения и приема электромагнитного сигнала самонаведения в режиме самонаведения для использования при формирования команд самонаведения, чтобы направлять буровой инструмент к целевому положению относительно переносного устройства; и процессор, выполненный с возможностью формирования команд управления для направления бурового инструмента на основании плана ствола скважины при использовании замеров магнитного поля, замеров наклона и длины бурильной колонны. Передатчик включает в себя магнитометр для образования замеров магнитного поля, которые характеризуют магнитное поле земли, и акселерометр для формирования замеров наклона, которые характеризуют ориентацию бурового инструмента по наклону. При этом по меньшей мере некоторая погрешность определения положения вносится между фактическим положением подземного инструмента и прогнозируемым местоположением подземного инструмента. 4 н. и 19 з.п. ф-лы, 1 табл., 17 ил.

Изобретение относится к средствам управления направленным бурением для обеспечения горизонтального направленного бурения. Техническим результатом является повышение точности определения положения бурового инструмента. В частности, предложено устройство для выполнения операции горизонтального направленного бурения, образующее часть системы, включающей в себя буровой инструмент, перемещаемый бурильной колонной, имеющей продлеваемую длину, которая ведет от буровой установки к буровому инструменту. Указанное устройство содержит: передатчик для передачи электромагнитного сигнала самонаведения, переносное устройство, выполненное с возможностью мониторинга электромагнитного сигнала самонаведения и приема электромагнитного сигнала самонаведения в режиме самонаведения для использования при формирования команд самонаведения, чтобы направлять буровой инструмент к целевому положению относительно переносного устройства; и процессор, выполненный с возможностью формирования команд управления для направления бурового инструмента на основании плана ствола скважины при использовании замеров магнитного поля, замеров наклона и длины бурильной колонны. Передатчик включает в себя магнитометр для образования замеров магнитного поля, которые характеризуют магнитное поле земли, и акселерометр для формирования замеров наклона, которые характеризуют ориентацию бурового инструмента по наклону. При этом по меньшей мере некоторая погрешность определения положения вносится между фактическим положением подземного инструмента и прогнозируемым местоположением подземного инструмента. 4 н. и 19 з.п. ф-лы, 1 табл., 17 ил.

Изобретение относится к измерениям дальности во время бурения. Сущность: способ измерений дальности внутри пласта включает передачу асимметричного изменяющегося во времени сигнала от передатчика (114), расположенного внутри ствола (106) скважины, в пласт. Асимметричный изменяющийся во времени сигнал может иметь характеристику сигнала, по меньшей мере частично основанную на скважинной характеристике. Приемное устройство (110), расположенное внутри ствола (106) скважины, может измерять магнитное поле, индуцированное на объект (103) внутри пласта, с помощью асимметричного изменяющегося во времени сигнала. Направление к объекту (103) от ствола (106) скважины может быть определено по меньшей мере частично на основании измерения индуцированного магнитного поля. Технический результат: повышение точности. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к направленному бурению скважин. В частности, предложена система скважинной дальнометрии, содержащая процессор, запоминающее устройство и модуль скважинной дальнометрии. Модуль скважинной дальнометрии выполнен с возможностью приема инклинометрической информации в ответ на сигнал инклинометрических измерений и определения местоположения в пласте первого ствола скважины. Модуль скважинной дальнометрии выполнен с дополнительной возможностью приема первой дальнометрической информации в ответ на первый дальнометрический сигнал и определения местоположения второго ствола скважины в пласте, а также погрешности местоположения второго ствола скважины, связанной с определением местоположения в пласте второго ствола скважины на основании первой дальнометрической информации. Модуль скважинной дальнометрии также выполнен с возможностью определения, используя местоположение первого ствола скважины, местоположение второго ствола скважины и погрешность местоположения второго ствола скважины, следующего местоположения для передачи второго дальнометрического сигнала. Предложенное изобретение обеспечивает более точную и сжатую визуализацию соответствующих местоположений и траекторий множества смежных стволов скважин. 3 н. и 39 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения пространственного положения скважин. Техническим результатом является повышение точности определения пространственных углов заложения скважин. Предложен способ определения положения веера скважин, пробуренных в контуре выработки, включающий расположение в устьях скважин по их осям жестких стержней с выводом концов во внутренний контур выработки, фотографирование сечения выработки в плоскости расположения скважин с последующим увеличением изображения до заданного графического масштаба по рейке-базису, замер углов наклона проекций концов стержней на вертикальную плоскость с последующим графическим построением. При этом в выработке размещают горизонтальную базу, а фотографирование осуществляют в поперечном и продольном сечениях выработки в плоскости расположения скважин. Причем углы наклона проекции стержней определяют от горизонтальной базы, а углы наклона скважин рассчитывают по приведенному математическому выражению. 6 ил.

Наверх