Устройство для контроля направления искривления ствола скважины в процессе бурения

 

Изобретение относится к бурению скважин и предназначено для контроля за на правлением искривления ствола скважины. Цель - повышение точности и оперативности определения искривления ствола скважины . На ведущей трубе 1 бурильной колонны установлены датчики (Д) 2 и 3 поперечных колебаний и Д 9 продольных колебаний. Сигналы с Д 2 и 3 подаются на входы селективных усилителей (СУ) 5 и 6. Сигналы с Д 2 и 9 поступают на входы анализаторов спектра (АС) 8 и 10. На выходах АС 8 и 10 появляются сигналы, отражающие частоту и амплитуду частотных составляющих этих сигналов. С выходов АС 8 и 10 сигналы поступают на блок 11 управления. Если сигналы имеют одинаковую частоту, то на выходе блока 11 управления появляется сигнал и поступает на управляющие входы СУ 5 и 6, которые выделяют и усиливают информационные сигналы. Наличие Д 9, АС 8 и 10 и блока 11 управления.связанного с управляющими входами СУ 6 и 5. дает возможность автоматически выделить частоту поперечной поляризованной волны. 1 ил. (Л С

СOIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

"л. сГ (sI>s Е 21 В 47/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (21) 4709890/03 (22) 26.06.89 (46) 23.10.91. Бюл, № 39 (71) Центральная научно-исследовательская лаборатория Производственного объединения "Оренбургнефть" (72) Е,К. Юнин, В.В, Сунцов и Б.Е. Афанасьев (53) 622.242(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 228866889900, кл. Е 21 В 47/02, 1970, Авторское свидетельство СССР № 1052653, кл, Е 21 В 47/02, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАПРАВЛЕНИЯ ИСКРИВЛЕНИЯ СТВОЛА

СКВАЖИНЫ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ (57) Изобретение относится к бурению скважин и предназначено для контроля за направлением искривления ствола скважины, Цель — повышение точности и оперативноИзобретение относится к бурению; в частности к устройствам контроля за направлением искривления ствола скважины.

Цель изобретения — повышение точности и оперативности осуществления контроля направления искривления ствола скважины, На чертеже изображена блок-схема устройства, Устройство содержит следующие узлы..

На ведущей трубе 1 бурильной колонны установлены датчики 2 и 3 поперечных колебаний с помощью рамки 4. Выходы датчиков 2 и 3 подключены соответственно к входам селективных усилителей 5 и 6, выходы которых подключены к входам накопиБ ) „„1686145 А1 сти определения искривления ствола скважины. На ведущей трубе 1 бурильной колонны установлены датчики (Д) 2 и 3 поперечных колебаний и Д 9 продольных колебаний. Сигналы с Д 2 и 3 подаются на входы селективных усилителей (СУ) 5 и 6.

Сигналы с Д 2 и 9 поступают на входы анализаторов спектра (АС) 8 и 10. На выходах

АС 8 и 10 появляются сигналы, отражающие частоту и амплитуду частотных составляющих этих сигналов. С выходов АС 8 и 10 сигналы поступают на блок 11 управления.

Если сигналы имеют одинаковую частоту, то на выходе блока 11 управления появляется сигнал и поступает на управляющие входы

СУ 5 и 6, которые выделяют и усиливают информационные сигналы. Наличие Д 9, АС

8 и 10 и блока 11 управления, связанного с управляющими входами СУ 6 и 5, дает воэможность автоматически выделить частоту поперечной поляризованной волны. 1 ил. тельно-суммирующего запоминающего блока 7. Выход датчика 2 поперечных колебаний подключен также к входу первого анализатора 8 спектра.

На ведущей трубе 1 установлен датчик

9 продольных колебаний, выход которого подключен к входу второго анализатора 10 спектра. Выходы анализаторов 8 и 10 спектра подключены к входам блока 11 управления. а выход последнего подключен к управляющим входам селективных усилителей 5 и 6.

В работе устройства по определению направления искривления ствола скважины используется явление генерации в бурильной колонне поляризованной составляющей поперечных колебаний и связанной с

1686145

10 зом

30

55 ней составляющей продольных колебаний с той же частотой. Устройство автоматически (по совпадению частот указанных составляющих) выделяет из спектра поперечных колебаний поляризованную составляющую, а по направлению ее поляризации определяется направление искр;- вления ствола скважины.

Устройство работает следующим обраДатчики 2 и 3 преобразовывают в электрический сигнал составляющие поперечных колебаний по двум осям, а датчик 9 преобразовывает в электрический сигнал продольные колебания бурильной колонны.

Сигналы с датчиков 2 и 3 подаются на входы селективных усилителей 5 и 6. Сигналы с датчиков 2 и 9 поступают на входы анализаторов 8 и 10 спектра, В зависимости от амплитуды частотных составляющих сигналов, поступающих на входы анализаторов 8 и 10 спектра, на их выходах появляются сигналы, отражающие частоту и амплитуду частотных составляющих этих сигналов, С выходов анализаторэв 8 и 10 спектра сигналы поступают на блок 11 управления, При наличии на обоих входах блока 11 управления сигналов с одинаковой частотой на его выходе появляется сигнал, отображающий зту частоту.

Сигнал с выхода блока 11 управления поступает на управляющие входы селективных усилителей 6 и 5. Селективные усилители 5 и 6 выделяьот и усиливают информационные сигналы, частота которых зависит от сигналов, поступающих íà управляющие входы этих усилителей. Таким образом, на выходах усилителей 5 и 6 появляются составляющие сигналов с частотой, которая присутствует как среди поперечных, так и среди продольных колебаний.

Выделенные сигналы пропорциональны составляющим по двум осям поляризованных колебаний бурильной колонны.

Для определения направления вектора линейно-поляризованной волны используется накопительно-суммирующий запоминающий блок 7, на входы которого поступают усиленные и отфильтрованные сигналы, пропорциональные составляющим колебаний по двум осям, с усилителей

5 и 6. Накопительно-суммирующий запоминающий блок 7 выполняет операции векторного сложения отфильтрованных и усиленных составляющих по двум осям сигналов, накопления и запоминания полученной информации, а также выделения полезной информации (отображение вектора линейно-поляризованной волны).

Таким образом, наличие датчика продольных колебаний, анализаторов 8 и 10 спектра и блока 11 управления, связанного с управляющими входами селективных усилителей 6 и 5, дает возможность автоматически выделить частоту поперечной поляризованной волны.

Включение датчика продольных колебаний бурильной колонны, двух анализаторов спектра, блока управления а также применение селективных усилителей, которые являются полосовыми фильтрами с изменяющейся частотой настройки, дают возможность исключить операцию предварительного определения полосы частот, в которой присутствуют колебания, вызванные линейно-поляризованной волной; направление поляризации которой связано с направлением искривления ствола скважины, Предлагаемое устройство автоматически настраивается на необходимую частоту, что повышает точность и оперативность определения направления искривления ствола скважины, особенно в тех случаях, когда эта частота изменяется в процессе бурения

Формула изобретения

Устройство для контроля направления искривления ствола скважины в процессе бурения, содержащее датчики поперечных колебаний бурильной колонны, расположенные: о взаимно перпендикулярных плоскостях, и накопительно-суммирующий запоминающий блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью повышения точности и оперативности осуществления контроля направления искривления ствола скважины, оно снабжено датчиком продольных колебаний бурильной колонны, двумя анализаторами спектра, блоком управления и двумя селективными усилителями, причем выходы первого и второго датчиков поперечных колебаний подключены к входам накопительно-суммирующего запоминающего блока через соответственно первый и второй селективные усилители, вход первого анализатора спектра подключен к выходу первого датчика поперечных колебаний, вход второго анализатора спектра подключен к выходу датчика продольных колебаний. а выходы анализаторов спектра подключены к входам блока управления, выход которого подключен к управляющим входам селективных усилителей, 1686145

Составитель Ю.Лупичева

Техред М.Моргентал Корректор В.Гирняк

Редактор И. Шулла

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

Заказ 3584 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5