Способ определения положения ствола скважины путем исмерения вертикальных углов наклона ствола скважины

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Соцмалмстицесних

Респубпин

<и>655816

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.04.77 (21) 2479310/22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05,04.79,Бюллетень №13

Дата опубликования описания 09.04,79

{5!) М. Кл

Е 21 В 47/02

Государственный комитет

СССР аа делам нзобретеннй н открытий (53) УДК 822.241..7 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. Г. Гуфранов и Д. А Бернштейн

Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики (71) Заявитель

{54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ СТВОЛА CKBA?KHHbl

ПУТЕМ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕРТИКАЛЬНЫХ УГЛОВ НАКЛОНА

СТВОЛА СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к промысловогеофизическим исследованиям скважин, в частности, способом измерения вертикальных углов наклона.

Известен способ определения вертикальных углов наклона динамического конденсатора, преобразуюшего постоян1 ное электрическое поле в переменное.

При этом коэффициент преобразования определяется изменяюшейся величиной статической емкости конденсатора.

Для измерения вертикального угла наклона динамический конденсатор ориентируют относительно изучаемого направления. Если это направление будет отличаться от направления гравитациоя» ного поля, то появится нормальная составляюшая силы тяжести подвижной пластины конденсатора, которая изменит величину его статической емкости пропорционально углу поворота конденсатора;..)1J.

Однако, способ измерения вертикального угла наклона обладает недостатками, к которым следует отнести: необходимость обязательного ориентирования динамического конденсатора относительно изучаемого направления и связанная с этим восприимчивость системы к случайным и периодическим механическим воздействиям снижают эффективность и надежность способа при не10 прерывном измерении угла вдоль ствола скважины; громоздкость и недостаточная помехоустойчивость способа; ограниченная чувствительность и точ15 ность при измерениях малых углов.

Белью изобретения является повышение надежности пзмерений.

Указанная цель достигается за счет того, что измеряют вдоль скважины между парами выбранных точек перепад давления и определяют значение вертикальвам ных углов наклона по следующим соотношениям

Б1ПО = + +@9

1 сорос= — аР =к Ьр,щ — г

АЗ соЕУк 4р где К =* а также тем;, что, с целью обеспечения измерения углов в стволе сухих скважин, 16 вдоль скважины между двумя точками перемешают закрытый сосуд с однородной жидкостью по оси которого определяют перепад давления.

В соответствии с приведенным выра3$ жением для двух точек (А и В) в однородной жидкости можно получить: йР - Р - P у ° Q у . g

29

=g(h -hA)= у nh, где Р„, — разность весовых давлений (перепад давления) для точек А и В в жидкости, н/м;

2. 2$

Р, Р>- весовые давления соответственно в точках А и Be жидкости, н/м; а.

5< h> -., расстояние по вертикали от поверхности жидкости соответственно до точек А и В, м;

ЗО

- удельный вес жидкости, н/м;

3.

hh - разность вертикальных расстояний точек А и В от поверхности жидкости, м.

Соединим точки А и В прямой. Расстояние между точками А и В по прямой обозначим 0 (база измерения). Примем, что направление АВ образует с вертикальным направлением (линией отвеса)

yl-ол Ц), а с горизонтальной плоскостью

40 угол о . Тогда величина Ь h в выражении может быть представлена в следующем виде ьЬ=е в и ; ьИ=8 coo (р.

С учетом полученных соотношений выражение может быть представлено в виде . ь Рдц = g 3д 54 и аь;

Z t AS ° Ч откуда окончательно получаем математические выражения, используемые в формуле изобретения

1 ьщо = Р = K. р;

АВ где К = —Ствол скважины заполняют однородной жидкостью с удельным весом (f ). Ha оси ствола скважины размещают две точки, расстояние между которыми равно 3 (база измерения), и измеряют перепад давления (ЬР) между этими точками в скважинкой жидкости. Далее, используя соотношения

540 Ос К Ь Р j

СО8 К ЬЯ, 1 где К= — y у., переводят измеренное значение перепада давления Ь P в значение углов о(, и (P наклона оси ствола скважины относитель.но горизонтальной плоскости gG и линии отвеса (p .

В случаях, когда процедура заполнения ствола скважины однородной жидкостью представляет технологические трудности (сухие, газирующие скважины, ствол шахты-метро и т.п.), а также, в случаях, когда изучаемые направления .имеют сложный криволинейный характер, поступают следующим образом.

Вдоль изучаемого направления в скважине перемещают закрытый сосуд, содержащий однородную жидкость с удельным весом. Жидкость в сосуде находится под действием лишь силы тяжести поля тяготения Земли и не сообщается со скважинной средой (см. фиг. 3). По оси сосуда на расстоянии 3 друг от друга размещены две точки, между которыми регистрируют изменение величины пере пада давления Р в процессе перемещения сосуда вдоль изучаемого направления. Далее, используя соотношения

S<04. = — д Р

= е

cos9) = — t у.Е переводят измеренные значения Ь P в значения углов наклона ос, и (р изучаемого направления.

Повышение чувствительности предлагаемого способа достигается приме1 где,}(,Д в

Составитель И. Карбачинская

Редактор Ва Большакова Техред Ос Андрейко Е о ррект эр,1. Билак

Тираж 656 Подписное

ЕШИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

3.13035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5

Заказ 1477/26

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нением жидкости, имеющей наибольшую плотность.

Использование предлагаемого способа измерения вертикального угла наклона обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: высокая эффективность, простота, высокая помехоустойчивость и надежность, непрерывность и точность измерения углов наклона во всем диапазоне их изменения и, в частности, при выходе на вертикаль.

Формула изобретения

- 1. Способопрецеления положения ствола скважины путем измерения вертикальных углов наклона ствола скважины, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности измерений, вдоль скважины, между парами выбранных точек измеряют перепад давления и определяют значения вертикальных углов наклона по следующим соотношениям

SEOo6 = К Ь Р; о — угол, образованный изучаемым

5 направлением с горизонтальной плоскостью, град„ (q угол, образованный изучаемым направлением с линией отвеса, град.;

Ь Р - перепад давления, измеренный между двумя точками в жидкости, н/м

2 — расстояние между точками измерения перепада давления (база измерения) в жидкости, м;

g - -удельный вес жидкости, н/м .

2.Способ ноп. 1, отлич ею шийся тем, что, с целью обеснечения измерения углов сухих скважин, вдоль скважины между двумя точками перемешают закрытый сосуд с однородíoN жидкостью, по оси которого определяют перепад давления, Источники информации, принятые во

25 внимание при экспертизе

3.. Авторское свидетельство СССР № 322490, кп. Е 21 В 47/02, 1972,