Способ определения траектории искревленной скважины

 

Союз Соаетскмн

Соцмалнстимеооа

Ресяублии а.а,ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22} ЗаЯвлено 22.07.76 (2l) 2390994/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (51) И. Кл, 2

Е 21 В 4702

Гооудэротеенный номнтет

Совете Мнннстроо СССР по делам нзооретеннй н открытнй (23) Приоритет (53) УДК 622.241.7 (088.8) (43) Опубликовано05.04.78,Бюллетень № 1 3 (45) Дата опубликования описания 20.0 .78 (72} Автор изобретения

Г, H. Ковшов (7l) Заявитель

Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРАЕКТОРИИ ИСКРИВЖ:ННОЙ

СКВ АЖИНЫ

Изобретение относится к промысловой геофизике и может найти применение для определения профиля искривленной скважины.

Известен способ определения траектории искривленной скважины, основанный нв предварительном измерении азиму TRIbEB углов и приращения текущей длины скввжины, B затем по формуле определяют координаты точек, по которым строят профиль скважины

111.

l0

Известен также способ определения траектории искривленной скважины, заключающийсяся в перемещении по скважине контейнера, содержащего скоростной гироскоп, предназначенный для определения азиМута, и акселе- 1а рометр для определения зенитного угла, а также измерении текущей длины траектории скважины в нем. Для определения азимута интегрируют сигналы скоростного гироскопа с учетом зенитных углов, получаемых с ак- 2п селерометрв, и затем, зная приращение текушей длины скважины, вычислятот координаты точек ее и строят профиль, а для определения азимута интегрируют сигналы со скоростного гироскопа с учетом зенитных углов, получаемых с вкселерометра, а зная приращение текущей длины скважины, вычисляют коорцинаты и строят ее профиль P2).

Однако при перемещении контейнера по скважине на вкселерометр помимо ускорения сипы тяжести воздействуют помехи в виде переносных ускорений, возникающих при движении, а также ударные возМушения из-за негладкости ствола скважины, снижающие точность измерения акседерометром зенитных углов.

}1ель изобрететп я — повышение точности изме рени я.

11ель достигается тем, что в процессе движения задают начальную ориентацию контейнера относительно опорной системы координат, измеряют проекции угловой скорости контейнера нв касательную и бинормвль к траектории, а также его скорость перемещения по скважине и по подученным величинам определяют кривизну и кручение в последующих точках траектории н их координаты.

Нв фиг. 1 изображена кинематическвя схема устройства, реализующая уквзанныЙ

601400

Ы CQg

К= — 1 X= —.

j(s) (ь) Заказ 1646/5

Подписное способ; на фиг. 2 — векторная сяел»в, поясняющая прэдл вгаемый способ, На контейнере 1 закрелле»»в ьамкв 2, в которой установлен быстроврвщщощийся ротор 3, обладающий кинетическим моментом

H и гироскопические датчики угловых скоЭ ростей 4 и 5, оси чувствительности которых взаимно перпендикулярны с кинетическими моментами Н и Н . Рамке свободно повора чивается в бпорвх 6, установ»»еннь»х соосно оси симметрии контейнера, Для успокоения колебаний рамки предусмотрен демпфер 7.

Способ заключается в сле»п»ощем. ,Цатчики угловой скорости 4. и 5 (скоростные гироскопы) при перемеще»»»»и контейнера по искривленной скважине измер»пот прсекции его угловой скорости <й„,, Ы на оси есте с Г &э нного т ре х гран»и к в, I1p»» пе ре ме ше ни и к опте и пе р а по BcK p»» KIe HHoll ск важи не он выподняет пространственное вращение с угловой "О скоростью G3 . Поэтому вектор кцнетического момента Н ротора 3 под действием ги1 роскопического момента совмещается с плоскостью, в которой лежит вектор.Ю . При зтом оси чувствительности гироскопических датчиков 4 и 5 оказываются установленными параллельно осям естественного трехгранника и измерыот проекции угловой скорости, CO движения контейнера на эти оси. в

Вектор кинетического момента ротора 3 зна- ЗО чительно больше векторов кинетических моментов Н и Н скоростньж гироскопов 4, и 5. Одновременно с помощью датчика (на чертэже не показано) измеряется скорость изменения длины траектории (ей соответствует скорость изменения длины кабеля) и вычисляется зависимость скорости изменения длины троса (кабеля) or его длины j (8)

Тогда кривизна и кру»ение траектории определяется из соотношений координаты точки М получв»отся интегрироваж»е»» 5 () = J Ль)»ь, о где вектор i находится из решения системы уравнений Френа: 6 - ; d Й Яв - 65р — в- ° dв (д — Vj = Т ° bye и » аь j с изустными начальными условиями при !=Q

» которые определыотся по ориентации контейнера относительно неподвижной системы координат OF Q g перед спуском или выходом его из скважины.

Предлагаемый способ позволяет сразу определить координаты точек траектории скважины без промежуточных измерений и вычислений азимутальных и зенитных углов, что увеличивает точность измерений. И чем выше скорость перемещения контейнэра по скважине, тем выше точность измерений,что позволяет увеличить производительность.

Формула изобретения

Способ определения траектории искривленной скважины путем перемещения в ней контейнера со скоростным гироскопом, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в процессе движения задают начальную ориентацию контей»»эра относительно опорной системы координат, измеря»от проекции угловой скорости контейнера нв касательную и бинормаль к траектории, в также его скорость перемещения по скважине. и Go полученным величинам определяют кривизну и кручениe в последующих точках траектории и их координаты, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторсксе свидетельство ¹ 282223, кл. Е 21 В 47/02, 1967.

2. Патент США ¹ 3853296, кл.

С 01 С 9/00, 1970. д

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