Способ бурения направленных скважин

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТЙЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.10.77 (21) 2535443/22-03 (5))M. Кл. с присоединением эаявки Йо (23) Приоритет

Е 21 В 47/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 622.243. .23 (088,8) Опубликовано 3012.80. бюллетень М 48

Дата опубликования описания 30. 12. 80 (72) Авторы изобретения

В. Н. Рукавицын, О. Л. Кузнецов и Б. И. Яблоновский

Всесоюзный научно-исследовательский институт ядерной геофизики и геохимии (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВУРЕНИЯ НАПРАВЛЕННЫХ

СКВАЖИН

Изобретение относится к области контроля и управления процессом бурения.

Известен способ контроля за направлением скважин в процессе бурения, 3 основанный на применении забойных телеметрических систем j1).

При осуществлении известного способа имеют место большие затраты времени на спуско-подъемные операции и 16 сложная технология проводки скважин.

Известен способ бурения направленных скважин путем изменения нагрузки и числа оборотов вала турбобура в зависимости от азимута и угла наклона скважины (2).

Недостатком способа является низкая точность ориентации ствола скважины и трудность управлений параметрами траектории ствола скважины. 2Е

Целью изобретения является повышение точности ориентирования ствола скважины.

Указанная цель достигается тем, что измеряют продольные и поперечные 25 колебания на поверхности и в бурильной колонне н определяют их амплитудные и фазовые соотношения, по которым судят о текущем азимуте и угле наклона скважины. Способ основан íà Зр

2 том, что при бурении скважины величина осевой нагрузки P и скорость вращения вала турбобура функционально связаны с величиной отношения амплитуд продольных (Р) и поперечных волн (SH) колебаний, воэникакхцих на забое, коэффициентом р, учитываяцим наклон пластов, азимутом ) и зенитным углом (..

: Р =1, Р,у i p п =созыв

Азн

h-f а

Вид зависимостей устанавливают экспериментально применительно к конкретным условиям бурения.

Параметры траектории корректируют путем йзменения осевой нагрузки и скорости вращения турбобура на величины A3 и АВ, соответствующие оп-<ределяеэвам значениям приращениЯ „}

Ау, ас(, при известном В.

Способ осуществляется по функциональной схеме, изображенной на чертеже.

Трехкомпонентные датчики 1 и 2 упругих колебаний, установленные 1 на бурильной колонне и 2 на дневной ,поверхности, подключены к блокам 3 усиления и Фильтрации, выходы кото791959

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 9435/34 Тираж 626 Подписиье

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 рых подключены к входу блока 4 поляриэационного анализа. Выход блока полярнэационного анализа присоединен к запоминающему устройству 5. Выход запоминающего устройства соединен с коммутатором 6, выход которого соединен параллельно с выходами блока 7 вычисления азимута и угла наклона и блока 9 определения соотношения, амплитуд продольных и поперечных колебаний. Выходы блока вычисления .азимута и угла наклона подсоединены 30 к регистратору 8 и первому входу блока, прогнозирующего изменения осевой нагочзки P и числа оборотов вала турбобура, ко второму входу которого подсоединен выход блока 10. $$

Выход блока 10 через блок 11 управления подсоединен к входу исполнитель ного механизма автомата подачи долота и регулятора скорости вращения вала турбобура 12. 20

Схема работает следующим образом.

С выхода блока 3 усиленные и отфиль т ро в а нные сигналы, э ар егистрированные системой датчиков 1 и 2 посту лают в блок поляриэационного анализа, где происходит выделение продольных р и поперечных 5п колебаний,распространяющихся от забоя скважины.С выхода блока 4 преобразованные колебания

-поступают в запоминающее устройство.

С помощью коммутатора 6 информация, 30 необходимая для вычисления азимута и угла наклона поступает в блок 7 ° В блок 9 через коммутатор 6 из запоминающего устройства поступают продольные и поперечные колебания, за- 35 регистрированные одним из датчиков.

В блоке 9 производится вычисление соотношения Ар/Азу Результат вычисления соотношения поступает параллель но с информацией о текущих значениях 40 азимута и угла наклона, вычисленных в блоке 7, в блок 10, который вычисляет значения дГ и . дg в соответствии с исходными данными о а (Ар/A „,é);à4,ô.

Сигналы, соответствующие значениям приращений iP и ЬИ, необходимым для корреляции траектории ствола скважины, поступают в блок 11, осуществляющий выработку сигналов, управляющих работой исполнительного механизма автомата подачи долота и регулятора скорости вращения вала турбобура, Текущие координаты забоя скважины регистрируются.

Предлагаемый способ позволяет повысить точность ориентирования ствола скважины и исключить непроизводительные затраты времени, связанные с остановкой бурения на время ориентирования и проведением спуско-подъемных операций.

Способ бурения направленных скважин путем изменения нагрузки и числа оборотов вала турбобура в зависимости от азимута и угла наклона скважин, отличающийся тем, что, с целью повышения точности ориентирования ствола скважины, измеряют продольные и поперечные колебания на поверхиости и в бурильной колонне и определяют их амплитудные и фаэовые соотношения, по которым судят о текущем азимуте и угле наклона скважины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 252236, кл. Е 21 В 47/02, 03.02.67.

2. Бронэов Аа С., Васильев Ю.С., Шетлер Г.A. Турбинное бурение наклонных скважин. М., "Недра", 1965, с. 137-142 (прототип).