Способ определения глубины горизонтальных сечений в подземном резервуаре при звуколокационной съемке

 

Изобретение относится к горному делу и м.б.использовано для сооружения и эксплуатации подземных резервуаров. Цель - повышение точности определения глубины. Для этого скважинный снаряд перемещают с постоянной скоростью в направлении к башмаку колонны. Одновременно с измерением длины каротажного кабеля в начале интервала глубин определяют угол кругового обзора до прохождения снарядом башмака колонны с помощью регистратора кругового обзора с гребенкой. Одновременно с измерением длины каротажного кабеля в конце интервала глубин определяют угол кругового обзора до остановки скважинного снаряда. Длину каротажного кабеля, соответствующую глубине башмака, вычисляют по математической ф-ле. С учетом длины каротажного кабеля определяют глубину горизонтальных сечений в подземном резервуаре. Определяют время одновременном обороте гребенки регистратора кругового обзора. Интервал измерения глубин выбирают меньше произведения скорости скважинного снаряда на время одного оборота гребенки регистратора. Данный способ измерения глубин производят при сохранении темпа накопления систематической ошибки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) Е 21 В 47/04

М

121 !.,";

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4396736/23-03 (22) 23,03.88 (46) 15.06.90. Бюл, М 22 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт использования газа в народном хозяйстве, подземного хранения нефти, нефтепродуктов и сжиженных газов (72) Л.В.Лебедева, П.Ф.Пузырев и P.Ý.×èãèðèíñêèé (53) 622 .241(088.8) (56) Пузырев П.Ф. Звуколокационная съемка заполненных подземных камер,—

Обзор ВНИИ экономии, минерального сырья и геолого-разведочных работ.

M., ВИЭ1!С, 1982, с. 24-25, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИНЫ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СЕЧЕНИЙ В ПОДЗЕ1!НОМ РЕ—

ЗЕРВУАРЕ ПРИ ЗВУКОЛОКАЦИОННОЙ CBEMKE (57) Изобретение относится к горному, делу и м.б. использовано для сооружения и эксплуатации подземных резервуаров. Цель изобретения — повышение точности определения глубины.

Для этого скважинный снаряд перемеИзобретение относится к горному делу и может быть использовано при сооружении и эксплуатации подземных резервуаров для определения глубин расположения горизонтальных сечений резервуара, зафиксированных звуколокационной съемкой °

Цель изобретения — повышение точности определения глубины горизон„„ЯУ„„1571226 А 1

2 щают с постоянной скоростью в направлении к башмаку колонны. Одновременно с измерением длины каротажного кабеля в начале интервала глубин определяют угол кругового обзора,цо прохождения снарядом башмака колонны с помощью регистратора кругового обзора с гребенкой. Одновременно с измерением длины каротажного кабеля в конце интервала глубин определяют угол кругового обзора до остановки скважинного снаряда. Длину каротажного кабеля, соответствующую глубине башмака, вычисляют по математической A-ле. С учетом длины каротажного кабеля определяют глубину горизонтальных сечений в подземном резервуаре. Определяют время одновременного оборота гребенки регистратора кру гового обзора. Интервал измерения глубин выбирают меньше произведения скорости скважинного снаряда на время одного оборота гребенки регистратора, Данный способ измерения глубин производят при сохранении темпа накопления систематической ошибки.

1 з,п. ф-лы, 2 ил.

I тальных сечений в подземном резервуаре при звуколокационной съемке.

На фиг ° 1 представлено устройство, реализующее способ; на фиг. 2— типовая диаграмма регистратора кругового обзора.

Устройство содержит лебедку l каротажного подъемника, каротажный ка1571226 бель 2, блок-баланс (мерный ролик) 3, обсаженный участок 4 скважины, необ-! саженный участок 5 скважины, башмак

6 обсадной колонны, подземный резерву» 5 ар 7, скважинный снаряд 8.

На фиг, 2 обозначены направление

9 вращения гребенки регистратора, начало 10 записи (момент включения), конец 11 записи (момент выключения), 1п масштабные кольца 12, отраженные сигналы 13, метка 14 оператора (кратковременное отключение масштабных колец).

С каротажной лебедки 1 кабель 2 через блок-баланс 3 вводится в сква1 жину. Контроль за спуском осуществля( ется по декадному счетчику на пульте лебедчика, сознавая, что могут быть некоторые расхождения с фактической 2п ,глубиной. Глубина башмака 6 обсадной колонны известна по данньм непосредственных промеров при посадке и подтвержцена геофизическими исследованиями скважины. В случае спуска в сква- 25 жину подвесных рабочих колонн ниже башмака обсадной колонны отметки их башмаков также известны по данным буровиков-и выдаются в качестве исходных в акте готовности скважины к про- 3Q ведению звуколокационной съемки. Поэтому по мере приближения к концу обсаженного участка и скважины или к нижнему башмаку подвесных рабочих колонн оператор начинает контроль за волновой картиной отраженных сигналов на экране контрольного осциллографа.

Выход скважинного снаряда из обсадной колонны в необсаженный участок 5 ствола или из подвесной рабочей ко- 10 лонны в резервуар 7 сопровождается изменениями волновой картины на экране осциллографа: увеличение времени прихода первых отражений; уменьшение длительности пакета отраженных сиг- g5 налов; уменьшение дифференциации пакета по амплитуде.

Заметив на экране указанные изменения волновой картины, оператор дает команду лебедчику прекратить спуск и приступить к медленному подъему с постоянной скоростью V В момент смены числа последней декады на счетчике глубин пульта включают регистратор кругового обзора, фиксируя одновременно отметку 10 длины L кабеля по счетчику.

Звуколокатор начинает фиксировать отраженные сигналы.на диаграмме реДля четкого распознавания характерных точек 10, ll и 14 на диаграмме необходимо, чтобы длина интервала глубин, в котором перемещается скважинный снаряд звуколокатора, не превышала произведения скорости перемещения кабеля V Hà время полного оборота гребенки регистратора Т .

jL,-, Ч„т.

Осуществление этих операций позволяет точно определить длину кабеля

L соответствующую прохождению излучателем скважинного снаряда башмака обсадной или подвесной рабочей колонны, которая определяется как

Ж(L L+ — (Ь-L ) у ъ 1 ° где L, и L<— длина каротажного кабеля соответственно в начале и в конце интервала глубин; угол кругового обзора от начала интервала глубин до остановки скважинного снаряда; угол кругового обзора от начала интервала гистратора 13 кругового обзора с гребенкой. Одновременно оператор следит за волновой картиной на экране осциллографа, В момент изменения трех указанных признаков (только теперь обратный характер изменений: время прихода уменьшается, а длительность и дифференциация увеличиваются) оператор делает отметку 14 на диаграмме против положения регистрирующей гребенки в этот момент. При работе со эвуколокатором "Зонд-2" такая метка может быть нанесена кратковременным выключением меток масштабных колец.

На диаграмме фиксируются два признака: изменение времени прихода и длительности пакета. Однако из-за произвольного характера вращения скважинного снаряда при протяжке его по скважине эти изменения могут быть иногда не четко выраженными. Поэтому их целесообразно дополнять визуальным наблюдением с нанесением метки, оператора. Затем в момент смены цифры последней декады на счетчике глубин регистратор выключается и одновременно фиксируется отметка 11 длины кабеля в момент выключения.

5 157 глубин до прохождения снарядом башмака колонны,, Для определения ., соответствующей Н, производят перемещение скважинного снаряда в пределах интервала глубин, включающего башмак колонны.

Направление перемещения (вверх или вниз) определяется исходным положением скважинного снаряда перед началом движения. Если в начальный момент скважинный снаряд находился выше башмака колонны (L 1 c L ) то он перемещается вниз до отметки L которая будет ниже башмака колонны (L ) Е ). Если в исходный момент скважинный снаряд находился ниже башмака колонны, то перемещение его осуществляется вверх, т.е. Е„ ) Lz ) 1

Таким образом, в ходе операции перемещения скважинного снаряда оператор может располагать двумя величинами L и L, которые он считывает со счетчика, и ему требуется опреде— лить Ls. Для ее определения оператор в момент начала перемещения скважинного снаряда с постоянной линейной скоростью Ч =const включает регистратор кругового обзора, гребенка которого вращается с постоянной угловой скоростью И =const. В момент прихода скважинного снаряда в конечную точку интервала — L< оператор выключает регистратор, на котором фиксируется диаграмма, представленная на фиг, 2.

Если обозначить через Ьй, время движения скважинного снаряда от исходной точки (начало интервала — L ) до башмака колонны, а через время полного движения снаряда от на.чала интервала — ? до его конца—, L, то можно будет составить систему уравнений

1 -L,=ׄät

Благодаря действиям оператора, обеспечивающим одновременные пуск и остановку гребенки регистратора с началом и концом движения скважинного снаряда, можно составить аналогичные уравнения и для угловых перемещений гребенки регистратора (2)

Изменение характера регистрируемых на диаграмме сигналов происходит в мо1226 6 мент времени bt при прохождении скважинным снарядом башмака колонны.

Из условий способа gt, и gt< в обе5 их системах равны. Это позволяет рассматривать их совместно, и, поделив в системах 1 и 2 второе уравнение на первое, получают соответственно

L>-Ü КкЬС< Ж gfht

1О -L Г дс х faht2

Благодаря равенству:их правых частей можно получить новое уравнение

L L, X

L-L М

15 из которого

L =L,+ — (L -L ).

3» I х

Формула работает как при спуске, так и при подъеме скважинного снаряда. Так как при подстановке конкретных численных значений глубин меня25 ется знак выражения, стоящего в скобках, и Еь соответственно будет меньше или больше L q в зависимости от направления движения.

Вращающийся механизм счетчика

30 связан через зубчатую передачу с мерным роликом. Вращение мерного ролика происходит под действием сил трения облегающего его кабеля. При спуске кабеля количественные показа35 тели на счетчике растут, при подъеме — уменьшаются. Движение кабеля осуществляется с пбмощью спуско-подъемного устройства с автоприводом, в соответствующие моменты начала или

40 остановки движения кабеля, определяемые по цифровой декаде счетчика оборотов, соответственно включается или

) выключается электродвигатель регистратора, вращающийся электронную гре45 бенку, чем и достигается при постоянстве скоростей движения согласование работы регистратора с движением. кабеля.

Скорость движения кабеля V регла50 ментируется коробкой передач и редуктором автопривода. Например, она может быть 50, 100 или 200 м/ч и т.п.

При этом время полного оборота гребенки регистратора составляет Т=

=2 мин„ Следовательно, интервал движения может изменяться в зависимости от заданной скорости движения кабеля. При этом во всех случаях, с целью правильного определения углов по!

571226 ворота гребенки, интервал движения должен быть меньше или равен т.е. не должно быть повторения записи на диаграмме.

Располагая истинной отметкой глубины башмака осадной колонны Hq u соответствующей длиной кабеля Ь, можно установить глубину любого - гоиэонтального сечения подземного реервуара, считывая по счетчику леедчика соответствующую ему длину абеля Ь .

Глубина сечения определяется как

;сумма опорной базы и глубины сечения

,,относительно опорной точки h;

H;™H 6+h 1 э где h =L,-L, или подставив значение ЬБ

Х< !

Ж

h L L + †(L -L )) =L -L - (L р 2 6 Ж -Ь ) ,! . отсюда

Н -Н + Ь -Ь вЂ” --(L -L ) 5 (1 У 2 1 ) го

Таким образом, учитываются все

30 систематические погрешности, возникающие при измерении длины кабеля с помощью мерного ролика, и отпадает необходимость разметки кабеля.

Пример из практики звуколокационной съемки:, при расположении подзем- 35 ного резервуара на глубине порядка

1000 м, расхождение между отсчетами .глубин по счетчику мерного ролика и данными буровиков может достигать и достигает при использовании известно40 го комплек та обо рудов ания + (20-25 м) .

Применение контрольных меток в соот,ветствии с прототипом позволяет уменьшить зто расхождение до 1.10 см на каждые 100 м глубины, т.е. (Й10 "

x — --) +1 0М

При применении предлагаемого способа измерения глубин производят при сохранении темпа накопления систематической ошибки. Поскольку высота подземного резервуара порядка 100 м, а влияние глубины его заложения на результаты измерения исключается, погрешность составляет 55

100 (+10 к ---) =+10 см.

Формула изобретения

1. Способ определения глубины горизонтальных сечений в подземном резервуаре при звуколокационной съемке, включающий перемещение каротажного кабеля со скважинным снарядом в интервале глубин, включающем башмак колонны, и измерение глубин интервала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, перемещают скважинный снаряд с постоянной скоростью в направлении к башмаку колонны, одновременно с измерением длины каротажного кабеля в начале интервала глубин определяют угол кругового обзора до прохождения снарядом башмака колонны с помощью регистратора кругового обзора с гребенкой, а одновременно с измерением длины каротажного кабеля в конце интервала глубин определяют угол кругового обзора до остановки скважинного снаряда, определяют длину каротажного кабеля, соответствующую глубине башмака колонны по формуле

=L + --(L -L )

X(! Я Я где Ь < и L < — длины каротажного кабеля соответственно в начале и в конце интервала глубин; . g, и Я вЂ” углы кругового обзора от от начала интервала глубин до соответственно прохождения снарядом башмака колонны и до остановки скважинного снаряда, с учетом которой определяют глубину горизонтальных сечений в подземном резервуаре.

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что определяют время одного оборота гребенки регистратора кругового обзора, а интервал измерения глубин выбирают меньше произведения скорости скважинного снаряда на время одного оборота гребенки регистратора.

1571226 Рог.2

Составитель Г.Маслова

Редактор И.Касарда Техред М.Ходанич

Корректор Э.Лончакова

Заказ 1495 Тираж 487 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раутская наб., д. 4!5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101