Способ определения геометрических характеристик стволов буровых скважин

 

Изобретение относится к прО1«11слово-геофизическим исследованиям нефтяных и газовых скважин. Цель изобретения - повьшение точности определения гебметрических х-к стволов бускважин. СкважинныЙ прибор (СП) спускают на геофизическом кабе- , ле до заданной глубины. После остановки СП и успокоения чувствительного элемента производят измерение на дневной поверхности сопротивления участков проводящего элемента СП и сопротивление изоляции кабеля R. Геометрическую к-ку стволов бурильных скважин определяют из выражения .ф КГо (R(,+R,-J, где г - разность измеренных сопротивлений участков проводящего элемента, полученная на дневной поверхности при наличии утечки тока в кабеле; полное сопротивдение проводящего элемента, определенное в нормальных условиях на участке, ограниченном начальным и конечным положениями чувствительного элемента; К /2 R - константа для перевода информационного результирующего сигнала в определенную геометрическую х-ку; фц - величина диапазона определения геометрической х-ки; Способ позволяет проводить с требуемой точностью исследование стволов буровых скважин в условиях эксплуатации, при которых возможно повреждение геофизического кабеля аномальным воздействием т-ры и давления. 2 ил. (Л Од Ф Ьд го

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН.BU 1439224 А 1 (51)4 Е 21 В 47 022

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СТВОЛОВ БУРОВЫХ

СКВАЖИН (57) Изобретение относится к промыслово-геофизическим исследованиям нефтяных и газовых скважин. Цель изобретения — повьппение точности определения гебметрических х-к стволов буровых скважин. Скважинный прибор (СП) спускают на геофизическом кабе-, ле до заданной глубины. После остаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4121 782/22-03 (22) 22. 09. 86 (46) 23.11.88. Бюл. 9 43 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических методов исследований, испытания и контроля, нефтегазоразведочных скважин (72) А.Г.Малюга (53) 622.24.1.7 (088.8) (56) Зельцман П.А. Крнструирование аппаратуры для геофизических исследований скважин. — М.: Недра, 1968> с. 172-175.

Авторское свидетельство СССР

У 1 181353 в кп. Е 21 В 47/022, 1985 ° ковки СП и успокоения чувствительного элемента производят измерение на дневной поверхности сопротивления участков проводящего элемента СП и сопротивление изоляции кабеля R<, Геометрическую х-ку стволов бурильных скважин определяют из выражения

"о 2 н (+Б разность йзмереннйх сопротивлений участков проводящего элемента, полученная на дневной поверхности при наличии утечки тока в кабеле; Rùполное сопротивдение проводящего элемента, определенное в нормальных условиях на участке, ограниченном начальным и конечным положениями чувствительного элемента; К = Фд/2"

«К — константа для перевода информаи ционного результирующего сигнала в определенную геометрическую х-ку; ф — величина диапазона определения геометрической х-ки; Способ позволяет проводить с требуемой точностью исследование стволов буровых скважин в условиях эксплуатации, при которых возможно поврежцение геофизического кабеля аномальным воздействием т-ры и давления. 2 ил.

14 39274

Rur 1 㠄=- — — — -+

R +

Киг z

r. + R! о р и

Rur z

45 где r r, — полное сопротивление

ei Ог измерительной цепи, определяющее соответственно величину первого и второго аналоговых сигналов при наличииутечки тока в кабеле, В этом случае информацию О К„ используют для определения истинного

55 значения определяемой геометрической харяктеристикн Ф по формуле г, + К

«2Г rq+ R1

Изобретение относится к промыслово-геофизическим исследованиям нефтяных и газовых скважин.и может быть использовано в приборах, применяемых

5 для определения геометрических характеристик стволов буровых скважин.

Цель изобретения - повышение точности определения геометрических характеристик стволов буровых скважин.

На фиг.1 изображена принципиальная электрическая схема измери,тельной части скважинного прибора; на фиг.2 — номограмма для нахождения поправок к разности измеренных сопротивлений участков проводящего элемента в зависимости от величины измеренных сопротивлений изоляции кабеля. 20

Способ осуществляется следующим образом.

С помощью лебедки подъемника в скважине на геофизическом кабеле перемещают до заданной глубины исследования сква- 25 жинный прибор, включающий коммутатор

1 с приводом (не показан) и датчик 2 с резистивным проводящим элементом (например, реохордом) и заданными относительно него начальным и конечным положениями чувствительного элемента (например, отвеса со скользящим по реохорду контактом). После остановки скважинного прибора на заданной глубине и успокоения чувствительного элемента в исходной позиции коммутатора 1 (фиг.1) сопротивление R изоляции кабеля, условно изображенное на схеме в виде резистора З,получают на дневной поверхности путем Holt 40 чения наземного измерительного прибора к жиле и оплетке (броне) кабеля (фиг.il,ñooòâåòñòâåíío ЖК и ОК).

Запоминают это сопротивление. Затем, управляя работой привода (например, с помощью дополнительной жилы кабеля), осуществляют коммутатором 1 поочередное подключение к ЖК выводов резистивного проводящего элемента датчика 2. При этом с помощью наземного регистрирующего устройства„в случае К = m получают в упрощенном виде сопротивления измерительной цепи где г,„, r — полное сопротивление измерительной цепи, определян шее соответственно величину первого и второго аналоговых сигналов при отсутствии утечки тока в кабеле; г, r - сопротивления участков проводящего элемента, заключенных по обе стороны от текущего положения чувствительного элемента (его скользяще" го контакта), соответственно между, erо начальным и конечным по- ложениями;

R — сопротивление кабеля, k условно изображенное на схеме в виде резистора 4; — результирующее сопротивление, эквивалентное определяемой геометрической характеристике ствола скважины при отсутствии утечки тока в кабеле.

В этом случае информация î R может служить лишь показателем достоверности осуществляемых измерений.

При наличии утечки тока в кабеле, т.е. при R „ (< oo соответственно получают

К,г го «o1 го +

Ц Г1

r. — r, т — г, 11 К1 1 .. ) К 1(ф = Kr (? — ------ ), с Р

Незначительные расхождения между значениями Ф, полученными с помощью левой и правой частей этого выражения, могут возникать иэ-за недоста,точной точности построения номограм ;мы и ошибок отсчета по ней исходных и искомых данных. Обычно максимум расхождения не превышает 0,002 . Это достаточно убедительно подтверждает правильность как графоаналитического (номографического), так и чисто алгебраического вариантов реализации предлагаемого способа определения геометрических характеристик стволов буровых скважин.

14392 разность измеренных сопротивлений участков проводящего элемента, полученная на дневной поверхности при наличии утеч5 ки тока в кабеле; измеренное сопротивление изоляции кабеля; полное сопротивление про- 1

10 водящего элемента, определенное в нормальных условиях на участке, ограниченном начальным и конечным положениями чувст- 15 вительного элемента;, Ф„

К= — — — константа для перевода

2R„ информационного результирукщего сигнала в определяемую геометрическую характеристику; ф,х — величина диапазона определения геометрической характеристики.

В качестве примера оценим опреде25 ляемую геометрическую характеристику ствола скважины по предлагаемому способу. При этом принимают r

О

0,7 КОм, R „= 1 КОм, т,„= 180 КОм, ф = 360

Тогда получают

360 180 ф = — — х0,7(2- — — -) = 126 41 46", 2 180+1 35

Отсюда видно, что устраненная погреш;ность определения геометрической ха(jI рактеристики ДФ= -41 46

Для пояснения механизма определе40 ния геометрических характеристик стволов скважин с учетом поправок на изменение сопротивления изоляции кабеля пользуются номограммой (фиг.2).

Номограмма служит для нахождения поп45 равок 4 на изменение сопротивления изоляции кабеля с целью осуществления математической операции r = r о + .+ д . График номограммы отражает функцональную зависимость Й= f (г, R ц =

= const) при известном по конструк-. тивным данныи полном сопротивлении проводящего элемента R „= 1 КОм. Графики, имеющие вид лучка прямых, пересекакицихся в точке начала отсчета координат (d,г), построены с исполь55 эованием приведенных рабочих формул для нахождения текущих значений r u го и образуют на осях, ограничивакп их поле номограммы, шкалы, отражающие зависимость где с ; — углы между i-й (i=I 2,3,..., N) прямой и абсциссой, соответствунщие выбранному масштабу построения графиков номограммы, Номограмма показывает, что при известных значениях R „и r нахождение поправок 4 не вызывает затруднений. Однако, если величину R можно измерить, то текущее значение в скважинных условиях при наличии утечки тока в кабеле (при R (() искаи жается и принимается на дневной поверхности в виде значения r По этой о причине для обеспечения возможности нахождения поправок принято условие

r r,. Такое допущение приемлемо, поскольку, по крайней мере, для

RM 7 50 КОм при известных в скважинной аппаратуре максимальных значе" ниях R â результате измерения максимальных текущих значений г ., х.с внесена погрешность, не превьппающая сотых долей процента. В частности, при исходных данных рассмотренного примера эта погрешность составляет

0 i 006 .

Продублировав с использованием приведенной ноиограммы (нахождение поправки и по штриховым линиям) оценку определенной геометрической характеристики ствола скважины ф, нетрудно убедиться в соблюдении равенства

K(r + д ) .Kr (2 — — — — ---) R g о o R + R

14З92Ы

Использование предлагаемого способа позволяет осуществлять с требуемой точностью исследование стволов буровых скважин в особо жестких условиях эксппуатации, когда можно ожи5 г е где дать, что примененный геофизический кабель будет поврежден аномальным воздействием температуры и давления, близкими к предельно допустимым значениям, либо превышающими их.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ определения геометрических характеристик стволов буровых скважин, включающий последовательный 15 спуск на геофизическом кабеле до заданной глубины скважинного прибора, измерение на дневной поверхности сопротивления участков проводящего элемента скважинного прибора и определение геометрических характеристик стволов буровых скважин, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности определения, дополнительно измеряют сопротивление изоля- 25 ции кабеля, а геометрическую характеристику Ф стволов буровых скважин определяют иэ выражения

R ч* = Кг (2 — — — --) .R + Rr

Ru ф

ZR„ константа для перевода информационного результирующего сигнала в определенную геометрическую характеристику I величина диапазона определения геометрической характеристики. разность измеренных сопро" тивлений участков проводящего элемента, полученная на дневной поверхности при наличии утечки тока в кабеле;, измеренное сопротивление изоляции кабеля; полное сопротивление проводящего элемента, определенное в нормальных условиях на участке, ограниченном начальным и конечным положениями чувствительного элемента;

8000 ,1000

ЖО

ВН1111ПИ 3акаэ á048/30 Тираж 531

Подписное

Пропав.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Г!роектная, 4