Датчик магнитного сопротивления для обнаружения намагничиваемой конструкции в подземной среде - заявка 2016144985 на патент на изобретение в РФ

1. Устройство для бурения, содержащее:
буровое долото;
скважинную систему управления направлением бурения, соединенную с буровым долотом и содержащую контроллер управления направлением бурения;
систему датчиков магнитного сопротивления, содержащую по меньшей мере один датчик и два или более магнитов, установленных для создания выталкивающего эффекта; и
компьютер, расположенный на поверхности, соединенный с возможностью передачи данных по меньшей мере с одним датчиком и контроллером управления направлением бурения, причем компьютер, расположенный на поверхности, содержит набор команд, которые при их выполнении компьютером, расположенным на поверхности, побуждают компьютер, расположенный на поверхности, выполнить прием результатов измерений магнитного потока от датчика, определение расстояния или направления на целевой объект, частично на основании измерения магнитного потока; и передачу измеренного расстояния или направления контроллеру управления направлением бурения.
2. Устройство для бурения по п. 1, отличающееся тем, что долото является фрезерным долотом.
3. Устройство для бурения по п. 1, отличающееся тем, что система датчиков магнитного сопротивления выполнена как единое целое с буровым долотом.
4. Устройство для бурения по п. 1, отличающееся тем, что компьютер, расположенный на поверхности, определяет азимутальный профиль, связанный с изменениями магнитного потока, для определения направления бурового долота относительно целевого объекта.
5. Устройство для бурения по п. 1, отличающееся тем, что два или более магнитов соединены с исполнительными приводами для позиционирования двух или более магнитов, связанных друг с другом, в ответ на команды от компьютера, находящегося на поверхности.
6. Устройство для бурения по п. 1, отличающееся тем, что система датчиков магнитного сопротивления содержит массив магнитометров, причем система датчиков магнитного сопротивления используется при вращении бурового долота.
7. Устройство для бурения по п. 1, отличающееся тем, что система датчиков магнитного сопротивления содержит корпус системы датчиков магнитного сопротивления, выполненный из немагнитного материала.
8. Устройство для бурения по п. 1, отличающееся тем, что система датчиков магнитного сопротивления содержит массив градиентометров для обнаружения изменений магнитного потока.
9. Устройство для бурения по п. 1, отличающееся тем, что изменение магнитного потока используется контроллером управления направлением бурения для направления бурового долота в сторону целевого объекта для автоматически управляемого пересечения стволов скважин.
10. Система датчиков, содержащая:
множество магнитов, установленных для создания магнитного поля с выталкивающим эффектом;
множество магнитометров;
главный контроллер магнитного поля, соединенный с возможностью передачи данных с множеством магнитометров, причем главный контроллер магнитного поля содержит набор команд для приема результатов измерений от магнитометров, соответствующих изменениям магнитного сопротивления магнитного потока магнитного поля, создаваемого множеством магнитов, и определение расстояния или направления на целевой объект на основе результатов измерений магнитного потока; и
приемопередатчик для передачи данных на расстоянии.
11. Система датчиков по п. 10, дополнительно содержащая:
один или более датчиков ориентации для определения ориентации системы датчиков.
12. Система датчиков по п. 10, отличающаяся тем, что система датчиков вращается вместе с присоединенным буровым долотом.
13. Система датчиков по п. 10, отличающаяся тем, что система датчиков обменивается данными с компоновкой низа бурильной колонны, содержащей контроллер управления направлением бурения для управления буровым долотом.
14. Система датчиков по п. 10, отличающаяся тем, что главный контроллер магнитного поля определяет азимутальный профиль, связанный с изменениями магнитного сопротивления магнитного поля для определения направления на целевой объект.
15. Способ управления бурового долота в скважинном приборе, включающий:
создание магнитного поля с использованием двух или более постоянных магнитов системы датчиков магнитного сопротивления, причем одноименные полюса двух или более постоянных магнитов расположены один напротив другого для создания выталкивающего эффекта;
измерение изменений магнитного потока с использованием системы датчиков магнитного сопротивления;
определение приближения к целевому объекту в ответ на изменения магнитного потока; и
направление бурового долота в ответ на приближение к целевому объекту.
16. Способ по п. 15, дополнительно включающий:
определение направления и ориентации бурового долота.
17. Способ по п. 15, отличающийся тем, что определение выполняется с использованием азимутального профиля, связанного с изменениями магнитного потока.
18. Способ по п. 15, отличающийся тем, что система датчиков магнитного сопротивления выполнена как единое целое с буровым долотом.
19. Способ по п. 15, дополнительно включающий использование выталкивающего эффекта для распространения магнитного поля в радиальном направлении от продольной оси системы датчиков магнитного сопротивления.
20. Способ по п. 15, отличающийся тем, что направление дополнительно включает:
пересечение целевого объекта с использованием изменений магнитного потока.
Наверх