Устройство для определения координат траектории скважины
Г Е Оаянт, Ч
KATBfTР;.:
ОП ИСАН
Союз Советских
Социалистических
Республик (11) 602672 к втоескомх свидиппьствх
f61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлеио01,10.76 (21) 2407582/22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опублнковано15.04.78.Бюллетень № 14 (45) Дата опубликования опнсання23.03. (8 (51) М. Кл.
E 2l В 47/022
Государственный комитет
Совета Министров СССР па делан нэабретеннй н открытий (53) УДК 622.248.33 (088.8) (72) Авторы изобретения
A. М. Мелик-Шахназаров и В, Г. Фролов
Московский Ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности имени И. М. Губкина (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ
ТРАЕКТОРИИ СКВАЖИНЫ
Ь Х1 = ьй 51тт Ыл 51ri Ът
b Г1 ьР. ьтпд.e соь(ьт
ii X.1 = а.с еos <
Изобретение относится к области бурения скважины, и в частности, к области наклонно-направленного бурения.
Известно устройство для определения координат траектории скважины, содержашее инклннометрические датчики, выходы которых подключены к регистратору, на котором фиксируется азимут, зенитный угол и наклонная глубина в виде непрерывных кривых (1).
Недостаток этого устройства заключается о в том, что для определения декартовых координат траектории скважины необходимо полученную графическую информацию пересчитать вручную, что является трудоемким и длительным процессом. При этом возни- i5 кают значительные погрешности, связанные с ручной обработкой данных, Наиболее близким к изобретению является устройство для определения координат траектории скважины, содержашее блок 20 вычисления приращений координат, первые входы которого подключены к выходам блока синусно-косинусных преобразователей, вьщоды — к накапливаюшим сумматорам координат, а управляюший вход - к выходу схемы25 сравнения, первый вход которой соединен со счетчиком проходки.
В данном устройстве на входы блока синусно-косинусных преобразователей подаются значения текущего азимута и зенитного угла с инклинометрических датчиков. Блок синусно-косинусных преобразователей служит для вычисления значенийi синусов и косинусов этих углов. В блоке вычисления прирашений координат в те моменты, когда счетчиком проходки отсчитан заданный интервал дискретизации h(производится в ыч ислени е при раше ни и декартовых к оор динат по соотношениям; где jÚ вЂ” азимут в т ттооччккее, ц(т — зенит ный угon в i точке, Полученные HPEpaule ния декартовых координат суммируются на соответствуюших накапливаюших сумматорах. В результате на выходах этих суммчторов получаются значения координат, которые
002672 могут быть эафиксироваяы нв цифровом регистраторе:
1 1
Xi= Е вj; Yi= Е aYj Z>=Е Ы
° Н
j:c
° ецостатком этого устройства является 5 низкая точность определения координат траектории скважины, так как при постояняом шаге дискретизации по наклонной глу.бийе координаты точек траектории вычисляют- ся co значительными трансформированными lO погрешностями, которые являются следствием пересчета погрешностей датчиков ази« мута,:зенитного угла и наклонной глубины при вычислении,, траекторных координат.
Срепнеквадратическая погрешность определения пространственного положения забоя на каждом иятервале выражается так:
Z 2 2 2 . 2 д; (g д (ьИ +6 „.5,.(ьЕ)
j-4
А
Белью изобретения является повышение точности определения координат траектории скважины путем выбора оптимального шага дискретизации по длине траектории. ,Пля достижения указанной цели уст-, ройство снабжено блоком уставок, блоком возведения в квадрат, блоком умножения, сумматором, блоком извлечения корня и блоком деления, причем первый выход
30 блока синусно-косинусных преобразователей подключен через блок возведения s квадрат к первому входу блока умножения, второй вход которого подсоедияен к первому выходу блока уставок, а выход- к первому входу сумматора, второй вход которого подключен ко второму выходу блока устввок, а выход- через блок извлечения квадратного корня — к первому входу блока деления, второй вход ко- 4О торого соединен с третьим выходом блока устввок, а выход - во вторым входом схемы сравнения и вторым входом блока вычисления приращений координат.
На чертеже показано предлагаемое устройство, где 1 - блок синусяо-косинусных преобразователей, 2 — блок вычисления приращений координат, 3 — яаквпливвюший сумматор координаты Х, 4 — явка. пливаюший сумматор координаты f, 5накапливающий сумматор координаты Х,, 6-счетчик проходки, 7 - схема сравнения
8 - блок возведения в квадрат, 9 -блок умножения, 10 - сумматор, 11 - блок извлечения квадратного корня, 12 - блок деления, 13 - блок уставок.
Повышение точности измерений координат траектории скважины основывается на том, что вместо измерений с постоянным шагом дискретизации по длине траектории, измерения производятся с переменным шагом, величина которого при минимизации ошибки пространственного положения точек траектории скважины находится для каждого интервала измерений по соотношению:
2 2 2
АÑ1 =б 16 + б . Мп 4.
Ь гдеб ф Я -среднеквадратические погрен ности датчиков зенитного угла, азимута, наклонной глубины, C4 — зенитный угол в 5 точке траектории, А Я ° оптимальный шаг в 4 дискретизации нв .т интервале траектории.
Выбор оптимального шага дискретизации позволяет существенно уменьшить погрешность определения координат траектории скважины, гак как позволяет минимизировать грансформованные погрешности, которые являются определяющими в общей погрешности, с которой вычисляются координаты грвекто» рии скважины.
Формула изобретения
Устройство для определения координат траектории скважины, содержащее блок вычисления приращений координат, первые входы которого подключены к выходам блока синусно-косинусных преобразователей, выходы- к накапливающим сумматорам координат,. а управляющий вход- к выходу схемы сравнения, первый вход которой соединея со счетчиком проходки,о г л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения координат траектории скважины путем выбора оптимального шага дискретизации по длине траектории, оно снабжено блоком усгавок,блоком возведения в квадрат, блоком умножения, сумматором, блоком извлечения квадратного корня и блоком деления, причем первый выход блока синусно-косинусных преобразователей подключен через блок возведения в квадра". к первому входу блока умножения, второй вход которого подсоединен к первому выходу блока уставок, а выход — к первому входу сумматора, второй вход которого подключен ko второму выходу блока усгавок, а выход через блок извлечения квадрат» ного корня к первому, входу блока деления, второй вход которого соединен с третьим выходом блока уставок, а выход - со вто»рым входом схемы сравнения и вторым вхо,дом блока вычисления приращений координат.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1, Проспект Телемегрическая система
СТЭ для контроля пространственного положения скважины в процессе буреция. "Лицензторг М, 1975.
2. Куликовский Л.. Ф., Умшвев В. И., ;Информационно-измерительные системы для управления процессом бурения Недра", М, 1972, с. 80-81.
602672
Составитель И. Карбачинская
Редактор Э. Шибаева Техред 3. Фанта Корректор Л. Небола
Заказ 1811/30 Тираж 734 Подписное
IlHHHIIH Государственного комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж -35, Раушскаи наб... 4/5
Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 э
