Способ приема информации с забоя скважины по гидравлическому'каналу связи

 

- е- у. к хи

: Е 270650

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 5а, 47 12

Заявлено 15.Х,1968 (№ 1275945/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 12,V.1970. Бюллетень ¹ 17

З,ата опубликования описания 1.1.".1970

ЧПК Е 21Ь

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 550.839:622.241 (088.8) Авторы изобретения

Заявитель

Г. M. Кузнецов, Л. И. Лазовский, А. И. Леонов и О. В. Пилюцкий

Грозненский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектно-конструкторского института комплексной автоматизации нефтяной и газовой промышленности

СПОСОБ ПРИЕМА ИНФОРМАЦИИ С ЗАБОЯ СКВАЖИНЫ

ПО ГИДРАВЛИЧЕСКОМУ КАНАЛУ СВЯЗИ

Изобретение относится к области промыслово-геофизического исследования скважин и может быть использовано при исслелованиях с применением гидравлического канала связи, например при передаче забойных параметров бурения.

При передаче информации по гидравлическому каналу связи в качестве носителя информации используют гидроимпульсы, формируемые на забое с частотой следования, пропорциональной измеряемому параметру. Для приема гидроимпульсов на участке гидротрубопровода устанавливают датчик давления, воспринимающий гидромеханическое давление (пьезометрический напор) с последующим преобразованием давления в электрический сигнал. При формировании импульсов давления на забое датчик давления воспринимает эти импульсы как приращение лавления и преобразует их в электрический сигнал, который после фильтрации и усиления поступает в электронный частотомер.

Однако этому способу приема информацип присущи недостатки, заключающиеся в том, что датчик помимо импульсов, несущих полезную информацию, воспринимает и другие импульсы, являющиеся помехами. Причиной возникновения помех является неравномерная подача жидкости поршневыми насосами и аслелствие этого — возникновение пульсации давления, амплитуды сигнала которых в несколько раз превышают амплитуды полезного сигнала.

Цель изобретения — создание способа прис5 ма гплропнформации с подавлением гилропомех. Следствием этого является уменьшение мощности информационных сигналов, упроще.ние за счет этого глубинной аппаратуры и повышение ее палежпости; повышение бысгро10 действия системы телеконтроля; увеличение информационной емкости канала связи.

С ть способа заключается в следующем.

Полезную информацию с забоя (чпсло оооротов турбобура, данные геофизического ис15 следования в процессе бурения и т. Л.) несет пьезометрпческпй напор, (его прнрагцение), возннкаюгций вслсЛствие частичного перекрытия прохолного сечения трубопровола на забое с частотой. пропорциональной измеряемому

20 параметру. Полный напор включает в себя нарял с пьезометрическпм напором статический и скоростной напоры. т. е. является суммой трех напоров:

P+A P o"v 2q гле P — полный напор; z — статическое лавлсни0 жидкости, р — гнлромеханическое давление жплкости; р — прнрагцсние гплромсхани3Q ческого давления, несущего полезную ннфор270650 мацию; у — удельный все жидкости; д ускорение силы тяжести, 0 — — средняя скоро ть движения частиц жидкости.

Изменения гидромеханического давления (пьезометрического напора) и скоростного напора подчиняются одному закону, описываются общим уравнением и пропорциональны квадрату расхода. Корреляционная связь пульсаций гидромеханичсского давления и скоростного напора составляет 0,96 — 0,99, что обеспечивает возможность, практически полного подавления гидропомех. При изменении проходного сечения в призабойной части бурильных труо с частотой, пропорциональной измеряемому параметру, будет изменяться гидромеханическое давление в трубопроводе на величину Лр, скоростной напор не изменится, так как производительность насосов будет оставаться неизменной. Это является следствием ((жесткой» кар актери тики при жестком приводе, т. e. Q=const.

Устанавливают на участке трубопровода два датчика: пьезометрического напора, преобразующий гидромеханическое давление в электрический сигнал, и скоростного напора, преобразующий скоростной напор в электрический сигнал, величина которого при отсутствии .передаваемой информации равна по величине электрическому сигналу гидромеханического давления. При сложении их в противофазе можно получить практически полную взаимную компенсацию.

При передаче информации гидромехапическое давление увеличится на величинх Лп, что приведет к увеличению электрического сигнала датчика гидромеханического давления на величину ЛУ, при этом сигнал будет выделен как полезный. Таким образом можно вести устойчивую передачу информации в широкой полосе частот.

На фиг. 1 показана схема приема сигнала на буровой; на фиг. 2 дана кривая, где ив распределение импульсов гидродавления, б и о — линейчатые спектры помех и полезного сигнала 10 и после подавления помех, г спектральные плотности до подавления и пос5 ле подавления помех.

По предлагаемому способу на участке трубопровода буровои 1 устанавливают два датчика: 2 гпдромеханического давления (пьезомстрического напора) и, 3 — скоростного на10 пора, на электрические обмотки которы.; подается питающее напряжение с блока питания 4.

Электрические сигналы с датчиков поступают в усилители б и через блок согласования

15 б и фазовращатель 7 — в сумматор 8, где выделяется полезный сигнал, частота которого измеряется частотомером 9 и фиксируется стрелочным индикатором 10 (11 на чертеже— поршневые насосы).

20 Способ подавления помех в гидроканале позволит конструировать надежную телеизмерительную аппаратуру, работоспособную в более широком диапазоне частот, что значительно повысит точность измерения, быстродей25 ствие индикации и надежность за счет применения менее мощного забойного передатчика.

После подавления помех отчетливо выделяется полезный сигнал с частотой, например, 2,6 ги, превышающий как по мощности, так и по ам30 плитуде помехи после подавления.

Предмет изобретения

Способ приема информации с забоя скважи35 ны по гидравлическому каналу связи, основанный на измерении пьезометрического напора, отличпющийся тем, что, с целью подавления помех в гидравлическом канале связи, одновременно с измерением пьезометрического

40 напора измеряют скоростной напор, суммируют их в противофазе и выделяют полезныи сигнал.

oi

8 ч — — ), ) г

Составитель Э. А. Терехова

Редактор Т. А. Рыбалова Техред 3. lI. Тараненко Корректор Л. С. Веденеева

Заказ 2360/6 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Ряугиская паб., д. P/5

Типографии, пр. Сапунова, 2