Способ определения координат центра забоя ствола скважины

 

О П И С А Н И Е <>ii927986

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцнапнстнческн.е

Респубпнн (6l ) Дополнительное к авт. санд-ву (22)Заявлено 23.04.80 (21) 2914056/22-03 с присоединением заявки М (23) Приоритет (Ы)М. Кл.

Е 21 B 47/022

Гооударствекый комитет

СССР ао делан взаоретенио н открытой

Опубликовано 15. 05. 82. Бюллетень. М18 (53) УДК622. 241. . 7(088. 8) Дата опублнкованнв описания 15.05. 82

{72) Автор изобретения

Г.Д.Бондаренко

{7l ) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ ЦЕНТРА

ЗАБОЯ СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для определения пространственного положения, как прямолинейно, так и непрямолинейно искривленных стволов скважин или шахт, в частности для определения координат их центров забоев.

Известен инклинометрический способ, позволяющий определить простран10 ственное положение стволов скважин и координаты центров забоя скважин, отклонившихся от отвесной линии на величину, превышающую диаметр сква1S жины в свету. В процессе измерения инклинометр опускают в необсаженную скважину заходками по 10-40 м и определяют в «аждой заходке зенитный и азимутальные углы. По данным съемки строят инклиномограмму (горизонтальную проекцию вертикальной оси ствола), которая позволяет определить графическим способом отклонение оси ствола скважины на любой отметке (глубине} относительно ее устья.

Недостатком инклинометрического способа является то, что он не обеспечивает высокой точности определения пространственного положения скважины и координат забоя, а кроме того, он не позволяет заранее определить участок ствола скважины и координат забоя, а также заранее определить участок ствола скважины с прямолинейным отклонением или длину участка с отклонением от прямой на величину, не превышающую половины . диаметра ствола скважины в свету, из-за чего необходимо производить замеры очень часто (через 10-40 м), что приводит к значительным затратам времени на излишние измерения и значительно увеличивает расхождение фактического местонахождения ствола скважины с расчетным.

Наиболее близким к предлагаемому является способ и устройство для на.

3 9279 его осуществления, позволяющий определить пространственное положение ствола скважины и координат центра его забоя путем перемещения в стволе скважины полигонными ходами источника излучения, например, лазера и регистрации пятна от его рабочего луча на оттарированном полупрозрачном экране.

Недостатком этого способа являет- ув ся то, что, он требует большого числа замеров. Так, например, если принять, что длина скважины всего

100 м, а длина измерительного устройства 1 м, то для того, чтобы

И определить координаты центра забоя такой скважины, понадобится произвести не менее 100 перестановок этого прибора, а это значит, что понадобится снять как минимум 200 показаний.

Раздвигать кассеты с источником и приемником излучения на большие расстояния невозможно иэ-за того, что несориентированный луч лазера может не попасть на приемное устройство в целом, не говоря уже о его центре.

Целью изобретения является повышение точности измерений и сокращение времени измерений.

Поставленная цель достигается тем, что луч источника света направляют вертикально, центрируют и опускают источник света и экран последовательными ходами в прямолинейные интервалы скважины, отмечают на экране отклонение луча относительно оси скважины,, суммируют, векторы отклонения луча по координатной сетке экрана и определяют .по результирующему вектору координаты центра забоя скважины.

Этот способ измерения позволяет заранее определить участки ствола скважины с прямолинейным искривлением, что приводит к значительному сокращеВ нию ходов измерения и тем самым сокращает время на измерения. При отклонении же забоя ствола скважины любой глубины не более, чем на диаметр, координаты его центра определяют указанным способом за один раз, за одно измерение и с высокой точностью, вместо множества раз и множества измерений при пользовании известным способом.

На.фиг. 1 .показан ствол непрямоли- нейно искривленной скважины, лазер: опущен на глубину первой заходкипроизводится замер искривления в

86 4 пределах первой прямолинейной искривленной эаходки; на фиг. 2 - ствол той же скважины, лазер опущен на глубину второй прямолинейно искривленной заходки, а полупрозрачный экран опущен на глубину первой эаходки - производится замер искривления в пределах второй заходки; на фиг. 3 - ствол той же скважины, лазер опущен на забой, а полупрозрачный экран на глубину второй заходки - производится замер координат центра забоя непрямолинейно искривленной скважины.

Способ осуществляется следующим образом.

В устье ствола скважины опускают контейнер 1, в котором смонтирован лазер 2 с устройством, автоматически удерживающим его рабочий луч по отвесной прямой. Выставляют рабочий луч лазера строго по вертикали. Затем в устье ствола скважины закрепляют контейнер 3 со светоприемным устройством, например, полупрозрачным экраном 4 с масштабной сеткой и телевизионной камерои 5. При этом необходимо следить за строгой горизонтальностью светочувствительного экраТелекамера 5 посылает иэображение с полупрозрачного экрана на экран телевизора, установленного на дневной поверхности. После этого контейнер 1 с лазерной установкой, удерживающей луч лазера в отвесном положении, опускают в ствол скважины до тех пор, пока вертикальный луч не приблизится к краю полупрозрачного экрана. В этот момент прекращают дальнейшее опускание контейнера и закрепляют его в скважине. Затем замеряют глубину ствола скважины до контейнера 1, т.е. Н4 (фиг, 1) и опускают контейнер 3 к контейнеру 1, закрепляют его на этой глубине, после чего фиксируют на нем местоположение пятна, оставленного вертикальным лучем лазера. Затеи опускают контейнер 1 на вторую заходку, затем на третью и т.д. до тех пор, пока контейнер 1 достигнет забоя ствола скважины. Координаты центра забоя ствола скважины и его искривление в пределах каждой заходки определяют аналитическим способом по известным алгоритмам, а также графическим способом по сумме и направлению векторов, составленных на экране после

5 927986 6 каждой их передвижки на очередную в скважину источника направленного эаходку. луча света и экрана с координатной

Если принять, что эа счет более сеткой, отличающийся тем, точного определения координат забо- что, с целью сокращения времени изев стволов скважин, ежегодно про- у мерения луч источника света направ" ходится горизонтальных сбоек всего ляют вертикально, центрируют и опуслишь на 100 м меньше, то и тогда ro- .кают источник света и экран последовая экономия составляет 20- довательными ходами в прямолинейные

50 тыс. руб. в год. интервалы скважины, отмечают на эк-.

10 .ране отклонения луча относительно от скважины, суммируют векторы отклонения луча по координатной сетке экрана и определяют по рекультирующе" .Способ определения координат центра му вектору координаты центра забоя забоя скважины, содержащий спуск . м скважины.

Формула изобретения

Фмг.t

ВНИИПИ Заказ 3195/43 Тираж 624 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4