Устройство определения местоположения в скважине с элементом регулирования подачи флюида

Изобретение относится к скважинным устройствам, которые могут быть использованы для определения местоположения втулок и/или других элементов в стволе скважины и выдают на поверхность сигнал о таком местоположении или в перевернутой ориентации могут быть использованы для приложения заданной нагрузки к компоновке низа колонны. Технический результат - снижение эффекта рывка. Устройство состоит из одной или более скоб, которые могут входить в зацепление внутри скважины с проточкой во втулке или ограничивающим переводником. Скобы выполнены с возможностью выступания через гильзу, смещаемую в противоположных направлениях, и упираются в оправку. Скобы могут втягиваться в пазы оправки для прохождения препятствия на пути в скважину. На пути вверх к только что пройденной втулке скобы приходят в зацепление и прилагаемое к оправке направленное вверх усилие перемещает флюид через узел дросселирования, что создает промежуток времени, достаточный для того, чтобы на поверхности получить значимый сигнал о возникновении избыточного тягового усилия. Устройство можно перевернуть и использовать для поддержания постоянной нагрузки на оборудование низа колонны при подводном бурении с использованием компенсатора вертикальной качки. 2 н. и 24 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Область техники

Настоящее изобретение относится к скважинным устройствам, которые могут быть использованы для определения местоположения втулок и(или) других элементов в стволе скважины и выдают на поверхность сигнал о таком местоположении или в перевернутой ориентации могут быть использованы для приложения заданной нагрузки к компоновке низа колонны.

Предшествующий уровень техники

При проведении скважиных работ часто возникает необходимость в определении конкретной глубины нахождения в скважине втулок и(или) других элементов в обсадной колонне с индикацией на поверхности того, что втулка расположена должным образом. В прошлом эту задачу решали с помощью устройства, доставляемого на колонне и имеющего один или более цанговых патронов. Цанговые патроны и несущая их оправка выполнены таким образом, что цанговые патроны могут при перемещении вниз по скважине оставаться в безопорном положении. После достижения выбранной втулки устройство с цанговыми патронами продвигают дальше за позиционирующую проточку в интересующей втулке. Затем устройство поднимают обратно, чтобы привести в зацепление цанговый патрон. При этом цанговый патрон задерживается в проточке и возникает необходимость в приложении дополнительного тягового усилия. Сопротивление тяговому усилию ощущается на поверхности. Цанговый патрон выполнен таким образом, что он высвобождается после достижения тяговым усилием заданного уровня.

При такой конструкции возникает несколько проблем. В глубоких скважинах при значительном их искривлении существует риск того, что рабочая колонна будет заторможена в окружающей трубе, так что приложенное дополнительное тяговое усилие может быть связано с необходимостью высвобождения рабочей колонны, а не с вытягиванием цанговых патронов, которые могут даже не войти в позиционирующую проточку интересующей втулки. Эффект торможения, связанный с глубиной и искривлением скважины, обычно называют эффектом "прихватывания" (прерывистого скольжения). При возникновении этого эффекта достоверный сигнал на поверхности может отсутствовать. Другая проблема заключается с ограничении нагрузки, которую можно приложить к головкам цангового патрона в позиционирующей проточке. Хотя конструкция цангового патрона может быть сделана толще, существует проблема, заключающаяся в том, что материал может иметь ограничения по уровню нагрузки, которую могут выдержать находящиеся в зацеплении головки цангового патрона. Другая проблема заключается в ограниченном пространстве и ограничении по диаметру устройства, что обусловлено необходимостью доставки устройства к интересующей втулке. Таким образом, изготовление более толстых деталей устройства может не дать полезного результата с точки зрения расширения допустимого диапазона прикладываемого тягового усилия, или может не хватить пространства, необходимого для доставки устройства.

Другой проблемой, возникающей при использовании систем на основе цангового патрона, является эффект рывка при высвобождении, когда накопленная потенциальная энергия приложенного к спусковой колонне тягового усилия внезапно высвобождается при переходе цангового патрона в безопорное состояние при достижении тяговым усилием заданного значения.

Соответственно, в основу настоящего изобретения положена задача создания устройства, способного выдерживать большее приложенное усилие, чем конструкции на основе цангового патрона, и устранения при этом эффекта рывка. Другие преимущества могут быть связаны с задержкой, которая позволяет приложить большие усилия на определенный период времени, чтобы быть уверенным в том, что цанговый патрон расположен должным образом и силы прихватывания преодолены. Желательно также быстрое восстановление устройства в рабочее состояние после высвобождения. Устройство может быть перевернуто и должным образом отрегулировано так, чтобы прикладывать заданное направленное вниз усилие к оборудованию низа бурильной колонны, связанному с компенсатором вертикальной качки, в случае использования при подводном бурении. Эти и другие особенности и преимущества настоящего изобретения будут более понятны для специалистов в данной области при рассмотрении описания предпочтительного варианта выполнения, чертежей и формулы изобретения, определяющей объем притязаний изобретения, которые приведены далее.

Краткое изложение сущности изобретения

Особенностью предлагаемого в изобретении многоцелевого устройства является наличие одной или более скоб, которые могут сцепляться внутри скважины с проточкой во втулке или ограничивающим переводником. Скобы выполнены с возможностью выступания через гильзу, смещаемую в противоположных направлениях, и упираются в оправку. Скобы могут втягиваться в пазы оправки для прохождения препятствия на пути в скважину. На пути вверх к только что пройденной втулке скобы входят в зацепление и прилагаемое к оправке направленное вверх усилие перемещает флюид (текучую среду) через узел дросселирования, что создает промежуток времени, достаточный для того, чтобы получить на поверхности значимый сигнал о возникновении избыточного тягового усилия. После этого приложенное усилие может быть снижено, так что высвобождение скоб происходит при меньшем приложенном усилии, что снижает эффект рывка. Устройство можно перевернуть и использовать для поддержания постоянной нагрузки на компоновку низа колонны при подводном бурении с использованием компенсатора вертикальной качки.

Краткое описание чертежей

Ниже изобретение более подробно рассмотрено со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

на фиг.1а-1б дано сечение устройства в положении нейтрального движения 5 в скважину;

на фиг.2а-2б дано сечение устройства в положении, занимаемом при прохождении препятствия при движении в скважину;

на фиг.3а-3б дано сечение устройства в момент перед высвобождением из зацепления при приложенной нагрузке;

На фиг.4 дано сечение по линии 4-4 с фиг.1а;

На фиг.5 дано сечение по линии 5-5 с фиг.1а.

Подробное описание предпочтительного варианта выполнения изобретения

Оправка 10 состоит из верхней втулки 12, верхнего корпуса 14, нижнего корпуса 16 и нижней втулки 18. Эти компоненты предпочтительно соединяются с помощью резьбы, но могут соединяться и другими способами. В оправку 10 может входить большее или меньшее число компонентов. Наружная гильза 20 имеет окно 22 для каждой используемой скобы 24. Может быть использована одна скоба 24 или более. Как лучше всего видно на фиг.5, скобы 24 имеют на противоположных краях выступы 26, предназначенные для ограничения хода скоб 24 по отношению окон 22. На фиг.1а скоба 24 показана в сечении. В предпочтительном варианте скоба 24 имеет в основном U-образную форму с парой направленных вовнутрь опор 28 и 30. При перемещении в скважину препятствие будет встречать поверхность 32 скобы 24. При перемещении из скважины препятствие будет встречать поверхность 34 скобы 24.

Гильза 20 установлена с возможностью скольжения по оправке 10.

Пружина 36, упирающаяся в поверхность 38 втулки 18, сдвигает гильзу вверх относительно скважины. Пружина 40 упирается в поверхность 42 верхней втулки 12 и прикладывает к гильзе 20 силу, противоположную воздействию пружины 36. Предпочтительно, чтобы пружина 40 была слабее пружины 36, что будет пояснено далее.

На верхнем корпусе 14 имеется три паза 44, 46 и 48. Эти пазы имеют достаточную глубину для того, чтобы, когда в них входят опоры 28 и 30, наружная поверхность 50 скоб 24 опускалась в окно 22. За счет этого устройство может проходить препятствие при движении вниз по скважине и может быть высвобождено при движении вверх по скважине. Если при движении в скважину поверхность 32 встречается с препятствием, то пружина 40 сжимается, так как гильза 20 и скобы 24 прекращают движение вниз. Не прекращающееся перемещение вниз по скважине оправки 10 приводит к тому, что не только сжимается пружина 40, но также пазы 44 и 46 совмещаются с опорами 28 и 30 скоб 24, что дает возможность опорам углубиться в положение, более близкое к центральной оси (осевой линии) 52, и предпочтительно в гильзу 20. В этом положении препятствие может быть пройдено и пружина 40 может сместить гильзу 20 в нейтральное положение, показанное на фиг.1. На фиг.2 опоры 28 и 30 показаны выходящими из пазов 44 и 46 под воздействием пружины 40 после прохождения препятствия при движении вниз. Заметим, что наклон поверхностей 52 и 54 облегчает выход опор 28 и 30 из пазов 44 и 46 под действием возвращающей силы ранее сжатой пружины 40. После прохождения препятствия скобы 24 возобновляют свободное движение вниз в положении, показанном на фиг.1.

Как лучше всего видно на фиг.3, между гильзой 20 и оправкой 10 сформированы верхний резервуар 56 флюида (текучей среды) и нижний резервуар 58 флюида. Наливное (впускное) отверстие 60 позволяет забирать флюид у поверхности. Термические и гидростатические эффекты в замкнутой системе взаимосвязанных резервуаров полностью компенсируются поршнем 62, который может смещаться, например, тарельчатой пружиной 64 или любым другим походящим устройством. Специалистам в данной области понятны преимущества наличия такой компенсации в структуре устройства, особенно когда это устройство используют на больших глубинах и(или) в условиях высокой температуры. На фиг.4 показано выполнение такого компенсаторного узла. На фиг.2а лучше всего показаны другие детали такой системы резервуаров. Имеется дроссельный ограничитель 66 потока, регулирующий величину потока из резервуара 58 в резервуар 56. Имеется запорный клапан 68, дающий возможность обойти дроссельный ограничитель 66 при поступлении флюида в противоположном направлении из резервуара 56 в резервуар 58. Последовательно с дроссельным ограничителем 66 установлено предохранительное средство 70 сброса давления, так что, когда флюид продавливается в направлении от резервуара 58 к резервуару 56, должен сначала произойти рост перемещающего давления до заданного уровня прежде, чем начнется переток флюида.

В широком смысле система перемещения флюида работает таким образом, что создается задержка нахождения скоб 24 в нужном положении и необходимо приложить усилие к оправке 10, что формирует сигнал на поверхность о таком зацеплении прежде, чем скобы 24 выйдут из позиционирующей проточки (не показана). Такая система дает возможность уменьшить прилагаемое тяговое усилие перед высвобождением скоб, чтобы снизить эффект рывка при высвобождении. При использовании с опционным предохранительным средством 70 сброса давления все устройство может быть перевернуто и может быть использовано для приложения нагрузки в заданном диапазоне к оборудованию низа бурильной колонны без преждевременного извлечения, например в случае подводного бурения, когда применяется система компенсатора вертикальной качки.

Теперь, когда описаны все основные компоненты, рассмотрим более детально работу устройства при различных его применениях. На фиг.1 отражен момент цикла работы, когда опоры 28 и 30 скоб 24 находятся вне любого из пазов 44, 46 и 48. В предпочтительном варианте скобы 24 сдвигаются в положение, отображенное на фиг.1, в котором опоры 28 и 30 охватывают с двух сторон паз 46, за счет пружины 36, преодолевающей силу пружины 40, чтобы переместить гильзу 20 в отображенное на фиг.1 положение. При продвижении устройства вниз по скважине препятствие сначала встретится с поверхностями 32 скоб 24. Оправка 10 продолжит движение вниз по скважине, в то время как скобы 24 остановят снижение гильзы 20. При совпадении пазов 44 и 46 с опорами 28 и 30 скобы 24 смогут в достаточной степени втянуться вовнутрь, чтобы дать возможность устройству миновать препятствие. Скобы 24 могут втянуться в гильзу 20 в такой степени, которая необходима, чтобы пройти мимо препятствия. Продвижение оправки 10 при скобах 24, временно задержанных препятствием, приведет к сжатию пружины 40. После прохождения препятствия пружина 40 освободится, чтобы вернуть устройство из положения, отображенного на фиг.2, в положение, отображенное на фиг.1. Следует отметить, что продвижение оправки вниз по скважине при остановленных препятствием скобах 24 приведет к тому, что нижний край 21 гильзы 20, удерживающей скобы 24 от смещения пружиной 40, отойдет от верхнего края 23 гильзы 25, чье перемещение относительно оправки 10 каждый раз приводит к перемещению флюида между резервуарами 56 и 58. Величина этого перемещения перед восстановлением положения скоб 24 до изображенного на фиг.1 также очень мала.

При достижении заданной глубины устройство вытягивают вверх, пока поверхность 34 не встретится в скважине с желаемой позиционирующей проточкой. В этой точке дальнейшее вытягивание оправки 10 из спусковой колонны (не показана) будет вынуждать флюид перемещаться из резервуара 58 в резервуар 56 через дроссельный ограничитель 66. Приложенное усилие повлияет на скорость перемещения оправки 10, что даст персоналу на поверхности время заметить сигнал о том, что произошло зацепление с заданной проточкой и что действует сила, существенно превосходящая возможную силу трения при эффекте прихватывания спусковой колонны в искривленной скважине, и тогда буровая бригада может в этот момент снизить приложенную тяговую силу перед тем, как произойдет фактическое высвобождение, что уменьшит эффект рывка при высвобождении. Высвобождение происходит после того, как оправка 10 пройдет расстояние, достаточное для того, чтобы пазы 46 и 48 совпали со стойками 28 и 30, что позволит вобрать стойки 24 и вернуть устройство в состояние, отображенное на фиг.1. Это происходит потому, что вытягивание вверх при скобах 24, находящихся в зацеплении в позиционирующей проточке, сжимает пружину 36, как показано на фиг.3. Перемещение вовнутрь скоб 24 позволяет пружине 36 преодолеть сопротивление пружины 40 и устройству вернуться в состояние готовности с следующему циклу, показанное на фиг.1. При использовании предохранительного средства 70 персонал на поверхности может быть уверен, что тяговое усилие, которое ниже установленного порога, не приведет к высвобождению. Следовательно, до того как произойдет высвобождение, усилие можно прикладывать и снимать любое число раз. Специалистам в данной области будет понятно, что устройство может быть использовано в перевернутой ориентации и функционировать в одном из таких приложений, когда, например, требуется приложить к оборудованию низа бурильной колонны нагрузку в определенном диапазоне без опасения, что это приведет к высвобождению скоб. В таком приложении вместо тяговой силы, направленной вверх, прикладывают силу, проталкивающую вниз, при скобах 24, введенных в зацепление. При использовании опционного предохранительного средства 70 перетекания флюида между резервуарами 56 и 58 не может произойти до тех пор, пока усилие не превзойдет заданное значение. Такую конфигурацию можно использовать при подводном бурении в сочетании с компенсатором вертикальной качки.

Специалистам в данной области теперь будет также понятно, что при использовании описанного устройства можно прикладывать усилие, превышающее 100000 фунтов (45360 кг) и более, в то время как использование цангового патрона ограничивает прилагаемое усилие до примерно 40000 фунтов (18144 кг) или менее. Эти более низкие ограничения при использовании цангового патрона иногда не позволяют преодолеть эффекты от трения и прихватывания спусковой колонны в сильно искривленных скважинах. Использование конструкции со скобой, выступающей через окно, и, в частности, конструкции скобы, имеющей толстые верхний и нижний края с опорами 28 и 30, предоставляет по меньшей мере частично возможность прикладывать большее усилие, чтобы пройти препятствия и определить положение устройства в требуемой проточке, например в конкретном переводнике. Использование обратного клапана 68 позволяет устройству быстро переходить в нейтральное состояние после высвобождения, так что измерения при необходимости могут быть быстро повторены. Использование дроссельного ограничителя 66 предоставляет больше времени на поверхности для поддержания усилия до высвобождения и, кроме того, позволяет снизить прилагаемое усилие через некоторый промежуток времени, но перед высвобождением, чтобы уменьшить эффект рывка от высвобождения. Предохранительное средство 70 сброса давления позволяет прикладывать усилие в течение любого необходимого времени без опасения, что произойдет высвобождение, если усилие поддерживать на уровне, при котором предохранительное средство остается закрытым. Флюид, используемый в резервуарах, может быть жидкостью или газом. Компенсатор 62 является опционной деталью. Устройство можно использовать в различной ориентации в скважине в зависимости от выполняемой функции. Хотя показаны четыре скобы 24, можно использовать одну или более скоб. Смещение пружин 36 и 40 можно осуществлять эквивалентными средствами.

Хотя изобретение описано с определенной степенью конкретности, следует понимать, что в детали конструкции и расположение компонентов могут быть внесены многочисленные изменения без отклонения от идеи и объема данного изобретения. Понятно, что изобретение не ограничено приведенными здесь конкретными вариантами выполнения, а ограничено только рамками прилагаемой формулы изобретения, включая полный диапазон эквивалентных понятий, к которым может быть отнесен каждый его элемент.

1. Устройство для избирательного зацепления внутри скважины с выдерживанием заданного усилия, прилагаемого во время такого зацепления, содержащее оправку, имеющую продольную осевую линию, и гильзу, установленную на оправке и содержащую по меньшей мере одно окно, через которое проходит скоба, установленная с возможностью радиального выдвижения для зацепления внутри скважины и втягивания для высвобождения внутри скважины.

2. Устройство по п.1, в котором гильза установлена с возможностью перемещения относительно оправки.

3. Устройство по п.2, в котором имеется возможность регулирования скорости указанного относительного перемещения.

4. Устройство по п.3, в котором указанное относительное перемещение менее регулируемо в одном направлении, чем в противоположном направлении.

5. Устройство по п.3, в котором указанное регулирование включает пропускание флюида через узел дросселирования.

6. Устройство по п.5, в котором узел дросселирования регулирует поток между резервуарами в одном направлении, а поток между этими резервуарами в противоположном направлении обходит указанный узел дросселирования.

7. Устройство по п.6, в котором указанный обход производится через обратный клапан, установленный в канале между резервуарами, отдельном от второго канала, в котором расположен узел дросселирования.

8. Устройство по п.7, в котором второй канал дополнительно включает предохранительное средство, не допускающее переток между резервуарами, пока не будет достигнуто заданное давление в одном из указанных резервуаров.

9. Устройство по п.3, в котором указанное относительное перемещение между оправкой и гильзой позволяет создать между резервуарами перепад давления, перемещающий флюид из первого резервуара во второй, и указанное регулирование осуществляется за счет узла дросселирования потока между резервуарами.

10. Устройство по п.9, в котором скоба имеет возможность втянуться за счет заданного относительного перемещения, вызванного усилием, приложенным к оправке со скобой, выступающей радиально и введенной в зацепление в скважине, причем узел дросселирования регулирует продолжительность такого относительного перемещения, позволяющего скобе втянуться, с возможностью уменьшения приложенного усилия прежде, чем произойдет втягивание скобы.

11. Устройство по п.1, в котором оправка содержит группу пазов, позволяющих скобе втянуться при приложении направленного в противоположных направлениях усилия к оправке со скобой, введенной внутри скважины в зацепление при нахождении в выдвинутом по радиусу положении.

12. Устройство по п.11, в котором скоба имеет верхний и нижний относительно скважины края и прилегающие к указанным краям опоры, которые по выбору могут находиться между указанными пазами или входить в них.

13. Устройство по п.12, в котором указанные опоры придают скобе в основном U-образную форму.

14. Устройство по п.1, в котором скоба способна противостоять приложенному к оправке тяговому усилию величиной по меньшей мере около 100000 фунтов (45360 кг), когда указанная скоба находится в выдвинутом по радиусу состоянии и в зацеплении внутри скважины.

15. Устройство по п.1, в котором гильза установлена с возможностью смещения в противоположных направлениях.

16. Устройство по п.15, в котором указанное смещение в одном направлении превышает смещение в противоположном направлении.

17. Устройство по п.1, которое работоспособно вне зависимости от того, какой из его краев ориентирован вниз по скважине.

18. Устройство для избирательного зацепления внутри скважины с выдерживанием заданного усилия, прилагаемого во время такого зацепления, содержащее оправку, имеющую продольную осевую линию, по меньшей мере одну скобу, установленную на оправке с возможностью избирательного перемещения в радиальном направлении относительно указанной осевой линии для введения в зацепление и высвобождения внутри скважины, и регулирующий узел для регулирования скорости относительного перемещения между оправкой и скобой при нахождении скобы в зацеплении и приложенном к оправке усилии.

19. Устройство по п.18, в котором регулирующий узел содержит взаимосвязанные резервуары, разделенные расположенным между ними узлом дросселирования потока флюида, причем приложение усилия к оправке со скобой, находящейся в зацеплении внутри скважины, приводит к возникновению потока между указанными резервуарами.

20. Устройство по п.19, в котором указанный узел дросселирования потока установлен в первом канале и имеется второй канал с установленным в нем однопутевым клапаном, формирующим обходной путь.

21. Устройство по п.20, в котором скоба установлена с возможностью прохождения через окно в гильзе, которая установлена с возможностью скольжения на оправке с ограничением скорости относительного перемещения между оправкой и гильзой при движении в одном направлении, когда флюид продавливается через указанный узел дросселирования, и без указанного ограничения при движении в противоположном направлении, когда флюид обходит указанный узел дросселирования и протекает через однопутевой клапан.

22. Устройство по п.21, в котором последовательно с указанным узлом дросселирования установлено предохранительное средство сброса давления с возможностью предотвращения возникновения через него потока до тех пор, пока к оправке со скобой, находящейся в зацеплении внутри скважины, не будет приложено заданное усилие.

23. Устройство по п.21, в котором гильза установлена с возможностью смещения в противоположных направлениях, причем смещение в одном направлении превышает смещение в противоположном направлении.

24. Устройство по п.21, в котором скоба содержит по меньшей мере одну опору, выступающую в направлении оправки, причем оправка содержит по меньшей мере один паз, позволяющий скобе втягиваться вовнутрь по отношению к гильзе при достаточном относительном перемещении между оправкой и гильзой, приводящем к совмещению опоры с пазом.

25. Устройство по п.19, в котором для указанных резервуаров предусмотрена компенсация термического воздействия на находящийся в них флюид и гидростатического давления в скважине.

26. Устройство по п.9, в котором не происходит возникновение указанного давления, перемещающего флюид, если указанное относительное перемещение возникает при прохождении гильзой препятствия в скважине, когда в нее опускают устройство.
Приоритет по пунктам:

12.04.2005 по пп.1-26.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к определению геометрии стволов скважин внутри обсаженных скважин с помощью межскважинных электромагнитных измерений. .
Изобретение относится к области горной промышленности, а именно к области исследования буровых скважин, и может быть использовано при определении свободных или прихваченных частей труб в скважине.

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин. .

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин. .

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности. .

Изобретение относится к геофизическим исследованиям в бурящихся скважинах. .

Изобретение относится к строительной технике и предназначено для обнаружения пробойников или буров в грунте

Изобретение относится к способам регулирования нефтяных и газовых промысловых скважин

Предложены способ и инструментальный узел для контроля положения рабочего инструмента в стволе скважины. Техническим результатом является повышение точности позиционирования рабочего инструмента в скважине. Предложенный способ содержит следующие этапы: позиционируют рабочий инструмент, имеющий узел датчика, соединенный с ним, в пределах ствола скважины; перемещают рабочий инструмент в пределах ствола скважины; измеряют расстояние, пройденное рабочим инструментом в стволе скважины с узлом датчика путем обнаружения изменений магнитного поля, создаваемого магнитом, адаптированным для поворота на тот же угол, на какой поворачивается колесо, при этом магнит расположен на оси или в оси, которая проходит через колесо; и определяют положение рабочего инструмента в стволе скважины посредством сравнения пройденного расстояния относительно неподвижной точки отсчета. При этом рабочий инструмент содержит: рычаг, пружину, расположенную рядом с первым концом рычага, и колесо, расположенное рядом со вторым концом рычага, причем колесо выполнено с возможностью качения по стенке ствола скважины при перемещении рабочего инструмента в пределах ствола скважины. 4 н. и 14 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к средствам измерения в скважинах в процессе бурения, в частности к средствам передачи сейсмических данных в реальном времени. Техническим результатом является повышение точности и скорости передачи данных. Предложена система для сейсмического исследования в процессе бурения, содержащая следующие компоненты: бурильную колонну, содержащую по меньшей мере один сейсмический датчик и встроенный процессор, выполненный с возможностью оцифровки сигнала от сейсмического датчика для получения цифрового волнового сигнала и обработки цифрового волнового сигнала для получения сжатого представления волнового сигнала в целях хранения и передачи. Причем сжатый волновой сигнал имеет отрегулированную частоту выборки и отрегулированную степень квантования по сравнению с цифровым волновым сигналом. При этом отрегулированная частота выборки и отрегулированная степень квантования адаптированы с учетом меры искажения между цифровым волновым сигналом и сжатым представлением волнового сигнала. Раскрыт также способ сейсмического исследования в процессе бурения с использованием указанной системы. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 17 ил.

Данное изобретение относится к области перфорирования и обработки подземных пластов для обеспечения добычи нефти и газа из них. Технический результат заключается в создании автономного скважинного инструмента, выполненного с возможностью саморазрушения, при этом нет необходимости в отдельной операции по удалению частей инструмента. Компоновка инструмента для выполнения работ в трубах в скважине, содержащая: приводимый в действие инструмент; устройство локации для определения местоположения приводимого в действие инструмента в трубном изделии на основе физической сигнатуры, создаваемой по длине системы труб; и бортовой контроллер, выполненный с возможностью передачи сигнала приведения в действие на инструмент, в момент, когда устройство локации идентифицирует установку на выбранное место инструмента на основе физической сигнатуры и скорости инструмента, и определения времени передачи сигнала для приведения в действие инструмента. Приводимый в действие инструмент, устройство локации и бортовой контроллер вместе выполнены с возможностью развертывания в трубном изделии в качестве автономно приводимого в действие блока. Приводимый в действие инструмент выполнен с возможностью в ответ на сигнал для приведения в действие инструмента из бортового контроллера для автономного выполнения работ в трубах. Система приводимого в действие инструмента, устройство локации и бортовой контроллер являются саморазрушающимися в ответ на или в связи с приведением в действие приводимого в действие инструмента, так, что обломки от саморазрушения являются существенно мелкими, так что нет необходимости в отдельной операции по удалению обломков из трубного изделия. Причем приводимый в действие инструмент используется в непрерывной одновременной работе заканчивания и обработки пласта для интенсификации притока вдоль ствола скважины без перерыва с остановкой работы. 4 н. и 26 з.п. ф-лы, 35 ил.

Изобретение относится к области сейсмических исследований и может быть использовано в нефтяной промышленности для непрерывного контроля местоположения бурового инструмента при бурении скважин. Согласно заявленному способу осуществляют с помощью антенны одновременную синхронную регистрацию сейсмических колебаний, возбуждаемых буровым инструментом в процессе бурения. Регистрацию сейсмических колебаний осуществляют с помощью датчиков давления многоэлементной гидроакустической мультилинейной кабельной антенны на морском дне. Преобразуют сигналы датчиков в цифровую форму и передают эти сигналы через оптоволоконный кабель на надводную систему запоминания и хранения данных в виде сейсмограмм. Осуществляют частотную фильтрацию сигналов в нескольких частотных диапазонах. Последовательно обрабатывают сигналы во временных окнах, соответствующих частотным диапазонам. Осуществляют пространственную фильтрацию плоских волн и рассчитывают функции сембланса в области под апертурой антенны. Определяют местоположения источников шума по максимуму сембланса. Вычисляют когерентные компоненты сейсмограмм для найденного источника и вычитают когерентные компоненты из сейсмограмм. Интегрируют данные о положении источников в различных частотных диапазонах и определяют траекторию скважины с учетом последовательно определенных положений бурового инструмента и ее общей длины. Технический результат - повышение точности определения местоположения бурового инструмента. 1 ил.

Изобретение относится к операциям гидроразрыва, в частности к средствам идентификации трещи. Техническим результатом является упрощение, снижение трудозатрат на проведение операций в скважине и повышение безопасности и эффективности исследований. Предложен способ каротажа скважины, проходящей через подземный пласт, включающий осуществление по меньшей мере одной операции каротажа на отрезке скважины, причем в процессе каждой такой операции в скважине перемещают каротажный прибор, содержащий источник излучения нейтронов и по меньшей мере один детектор, измеряющий гамма-излучение захвата тепловых нейтронов, с получением спектров энергии захватного гамма-излучения, зависящих от продольного положения прибора в скважине. При этом используют указанные спектры энергии захватного гамма-излучения, полученные в результате по меньшей мере одной операции каротажа, для определения присутствия проппанта, содержащего материал с большой величиной сечения захвата тепловых нейтронов, в пласте и/или в зоне скважины. Причем указанное использование включает различение захватного гамма-излучения, исходящего из проппанта, содержащего материал с большой величиной сечения захвата тепловых нейтронов, и захватного гамма-излучения, возникающего в результате реакций тепловых нейтронов с другими составляющими компонентами пласта и скважины. При этом указанное различение включает вычитание эталонных спектров отдельных элементов, аппроксимацию с использованием способа наименьших квадратов или другие способы обработки/деконволюции спектров для отграничения захватного гамма-излучения, исходящего из материала с большой величиной сечения захвата, содержащегося в проппанте, от захватного гамма-излучения, исходящего из других элементов/материалов, присутствующих в пласте и в зоне скважины. Причем указанное определение на стадии использования включает идентификацию отрезков в скважине, в которых обнаружено захватное гамма-излучение, исходящее из материала с большой величиной сечения захвата тепловых нейтронов. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 27 ил., 8 табл.

Изобретение относится к обнаружению положения плунжера при его перемещении вдоль скважины. Система 182 для идентификации местоположения плунжера 110, который перемещается вдоль скважины 100, включает источник звуковых волн, который переносится в скважине, выполненный с возможностью передачи акустического сигнала, когда плунжер 110 достигает места обнаружения в скважине 100. Акустический приемник 184 устанавливается на устье 116 скважины 100 и выполняется с возможностью приема акустического сигнала. Проводником акустического сигнала является колонна насосно-компрессорных труб. Электронная схема обработки данных обрабатывает принятый акустический сигнал и создает на выходе индикацию достижения плунжером места обнаружения. Позволяет продлить жизненный цикл скважины. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к способу и инструменту для определения местоположения для определения местоположения скважинного инструмента, перемещающегося в обсадной колонне в скважине. Способ содержит следующие этапы: измерение величины и/или направления магнитного поля посредством первого датчика несколько раз за интервал времени при перемещении вдоль первой части обсадной колонны. Определение производственной картины вдоль первой части обсадной колонны на основании измерений. Определение местоположения скважинного инструмента путем сравнения эталонной производственной картины первой части обсадной колонны с определенной производственной картиной первой части обсадной колонны. 5 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к учету состояния спуско-подъемных операций, в частности к учету буровых труб. Техническим результатом является исключение ошибок и искажений в вычислениях. Способ учета буровых труб включает обнаружение того, что буровая колонна опускается через пол буровой установки, и мониторинг движения буровой лебедки, которая поддерживает буровое долото, и длины буровой трубы. Если устройство запроса метки не обнаруживает беспроводной метки, связанной с набором клиновых захватов, способ включает подсчет движения буровой лебедки для учета буровых труб. Если устройство запроса метки обнаруживает беспроводную метку, связанную с набором клиновых захватов, способ включает отсутствие учета движения буровой лебедки для учета буровых труб. Устройство запроса метки позиционируется в фиксированном расположении относительно пола буровой установки. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх