Устройство для контроля за положением отклонителя ствола скважины

 

Изобретение относится к технике бурения наклонно-направленных скважин и позволяет обеспечить контроль за положением отклонителя ствола скважины в процессе бурения. В бурильной трубе 9 размещен инктинометр (И) 1 с каротажными каьелем 2 и магнитным датчиком азимута. Над И 1 соосно установлена телескопическая система в виде трубы 4, в которой размещена с возможностью перемещения штанга 5. Труба 4 жестко связана с И 1, а штанга 5 соединена с кабелем 2 и подпружинена относительно трубы 4 пружиной (П) 6. На И 1 аксиально установлена диамагнитная насадка 3. Наружный диаметр и длина насадки 3 выбраны из условия обеспечения равенства силы упругости сжатой П 6 силе давления промывочной жидкости (Ж) 7 на телескопическую систему и И 1 в осевом направлении. В трубе 9 размещен переводник 10 с магнитной меткой 11, установленный над отклонителем 12 и жестко связанный с ним. Под действием давления Ж 7 И 1 опускается в переводник 10 и измеряется значение азимута в соориентированном магнитном потоке. Прекращают циркуляцию Ж 7. Под действием упругой силы сжатой П 6 И 1 удаляется от метки 11 и измеряется значение азимута скважины. На основании измеренных значений определяют азимут установки отклонителя 12. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д!) 4 Е 2! В 47/022

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

Я©

«фъ

Ж

Ф>

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

r!O ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4376579/23-03 (22) 11 .02.88 (46) 30.10.89. Бюл. !« 40 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики (72) И.М. Барский, Е.А.Салов и Д.А. Бернштейн (53) 622.241.7 (088.8) (56) Калинин А.Г. и др. Ориентирование отклоняющих систем в скважинах. М.: Гостоптехиздат, 1 963, с. 60-62.

Авторское свидетельство СССР

Ф 796397, кл. Е 21 В 47/022, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗА ПОЛОЖЕНИЕМ ОТКЛОНИТЕЛЯ СТВОЛА СКВАЖИНЫ (57) Изобретение относится к технике бурения наклонно направленных скважин и позволяет обеспечить конт- ролЬ за положением отклонителя ствола скважины в процессе бурения. В бурильной трубе 9 размещен инклииометр (И) 1 с каротажным кабелем 2 и магнитным датчиком азимута. Над

Иl соосно установлена телескопическая система в виде трубы 4, в которой размещена с возможностью перемещения штанга 5. Труба 4 жестко связана с И1, а штанга 5 соединена с кабелем 2 и подпружинена относительно трубы 4 пружиной (П) 6. На

Иl аксиально установлена диамагниная насадка 3. Наружный диаметр и длина насадки 3 выбраны из условия обеспечения равенства силы упругости сжатой П6 силе давления промывочной жидкости (Ж)7 на телескопическую систему и Иl в осевом на- правлении. В трубе 9 размещен пере.

„„5U„„1518496 А1

2 водник 10 с магнитной меткой 11, установленный над отклонителем 12 и жестко связанный с ним. Под действием давления Ж7 Иl опускается в пере водник 1 О и измеряется значение азимута в соориентированном магнитном потоке. Прекращают циркуляцию Ж7. Под действием упругой силы сжатой П6 Иl удаляется от метки

ll и измеряется значение азимута скважины. На основании измеренных значений определяют азимут установки отклонителя 12. 1 ил. азимута инклинометра удаляется от магнитной метки ll переводи,;ка 10 на расстояние, на котором влияние магнитнои метки 11 на результат измерения магнитного азимута не проявляется, после чего регистрируют азимут ствола скважины, определяют угол поворота отклонителя 12 и устанавливают его в заданном направлении.

Устройство апробировано при турбинном бурении наклонно направленной скважины с профилем„ состоящим из вертикального участка и участка набора зенитного угла ствола (45 ), характеризующегося большой длиной второго участка, на котором проводят работы с отклонителем. Желаемое направление по азимуту ствола скважины составляло 110 . В скважи»у с) ."

z» 6v ход жидкоc l» )1 промывке 1- 1; ус а

ЬРВЛЕН раВ»="-,, 5 М, С .тс) ....> СПЕт» Ч»)»ЗОЗДЕ»;, VB *-:i Я 111»К» 1ЦО1 B TР» телескопи ескуь систему силы Г = о0011

С

ВмЗ Б ЧВ(ДРЙ ПЕРО МЕШРНИЕ И1ЕКЛИН»»МЕ TPQ вниз н;» .: и и установку q:, = тчкка мута инклииометра напро:.",1в магпитн .: метки переводника.

10 В процессе бурения сква)кины произвели замер показаний инклинометра (ПИ) и. определили положение плоскости действия с тклонителя Относительно стран света, равное 150,2-.

011ределили азимут устаиовленного отклонителя (А „,), пользуясь выражением

A ó.î = 360 -ПИ + A ñêü = ЗбО 150 2

+ 123,5 =. 333,3, ну была опущена колонна бурильных труб с наружным диаметром 114 мм (внутренний диаметр 95 мм) со стандартной компоновкой, низа бурильного инструмента, включающего долото, турбобур, отклонитель P-1 и бурильные трубы.

Под колонной бурильных труб над отклонителем была размещена диамагнитная труба (переводник) из стали

1Х18Н9Т с направляющей воронкой и магнитными полюсами, установленными в плоскости действия отклоняющей сис-темы. Колонна труб была опущена в скважину на глубину 302 м до участка интенсивного набора зенитного угла, после чего на верх бурильной колончы был установлен переходник, обеспечивающий перевод кабеля в скважине на наружную поверхность бурильной колон- ны. Затем внутрь бурильных труб на кабеле был опущен цифровой инклинометр ИН1-721 непрерывного действия, снабженный диамагнитной насадкой длиной 1,0 и и наружным диаметром 80 мм, закрепленной на инклинометре, и телескопической системой с рабочим ходом штанги 2,5 и и жесткостью спиральной пружины 300 Н/м, установленной между кабелем и инклинометром.

Место вывода кабеля из колонны бурильных труб было герметизировано, а колонна опущена на глубину 350 м до достижения инструментом забоя скважины. Датчиком азимута инкли 1ометра определили азимут скважины„ равный 1 23,5, после чего была вклюо чена циркуляция промывочной жидкости и начат процесс бурения скважины. Расгде ПИ вЂ” показания пнклинометра в соориентированном магнитном потоке;

Л „, — азимут скважины

Для установки Отк.—,.онителя требуемое положение, Осуществили» доворот инструмента ротором по ч-спаоА стрелке на угOJI„BBBJIB111:

360 — А„, -, А „. „= 3»)»"» — 33 „3 +

+ 11оо

1. 6..» где JI. „., — же.1» 1: .й азимут устанозк11 о тклс ките»з:...

Пс»сле раз: ";.,;Ia инструмента ротором Осуществ,-1ен пс вторньй замер, ксторый подтверлил правильь-:ость предыдущей установк-; б р -..пьног" инструмента.

Использование предлагаемого устройст»за позволяет по сравне1111а;. про;отичом .-»существ.1т1. кснтраль за положением отклонителя cTBQJIa-.. скважинь1 в процессе ее бурения»1;ем»так:.м зна-1етРльн-» ускор11ть прОцесс стрОи тельства ск-.г.а;1.=.;.-". за счет оператнвногс получения лнклино1:.етрнч ской информации, сокрал,ения числа корректировок, связаннь1х с Отклонением профиля в процессе набора кривизны повысить соответствие фактического про-. филя скважины проектному путем повы= шения точности ориентирования Отклонителя и контроля пространственного положения ствола скважины. формула и з О б р е т е н и я

Устройство для контроля за положением отклонителя ствола скважины, 1518496 спиральной пружиной и соединена с каротажным кабелем, а насадка выполнена цилиндрической, при этом величина максимально возможного .перемещения 1 штанги выбрана из условия

klcF +Р где k

Составитель А. Цветков

Техред А. Кравчук КорректорМ.Шароши

Редактор А. Лежнина

Заказ 6580/37 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101 содержащее инклинометр с каротажным кабелем и магнитным датчиком азимута, диамагнитную насадку, акснально установленную на инклинометре, и переводник с магнитной меткой, размещенный на колонне бурильных труб над отклонителем и.жестко связанный с ! ним, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения контроля эа положением отклонителя ствола скважины в процессе бурения, оно снабжено соосно установленной над инклинометром телескопической системой в виде трубы, в которой размещена с возможностью перемещения штанга, при этом жестко связана с инклинометром, штан га подпружинена относительно трубы

1 — коэффициент жесткости пружины; — сила давления промывочной жидкости на телескопическую: систему и инклинометр в осевом направлении, — вес инклинометра с насадкой и телескопической системой в жидкости.