Устройство для определения угла наклона и направления искривления скважины

Устройство для определения угла наклона и направления искривления скважины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсиик

Социвлис тически к

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i894182 (6I) дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 06.02.80 (21) 2894020/22-03 с присоеаинением заявки М (23) П риоритет (5! )М. Кл.

Е 21 В 47/02

G 01 С 9/06

1ввударстюеннын квинтет

СССР ав левам нзобретеннй н открытнй

Опубликовано 30 ° 12 ° 81. Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 30.12.81 (53) УДК 622. 241.

° 7(088.8) (72) Автор изобретения

Н.А. Бачманов (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА НАКЛОНА

И НАПРАВЛЕНИЯ ИСКРИВЛЕНИЯ СКВАЖИНЫ световода j 2), Изобретение относится к геологоразведочной технике и может быть использовано для определения пространственного положения скважин, пройденных в породах с любыми магнитными свойствами.

Известен инклинометр, содержащий корпус, датчик азимута, датчик зенитного угла, световоды, источник света и светочувствительный слой (фотобумага, фотопленка) (11.

Известное устройство имеет низкую чувствительность и стабильность работы, обусловленную большим расстоянием от источника света до светочувствительного слоя, и может быть исполь15 зовано только в немагнитных породах.

Известен фотометрический инклинометр, позволяющий измерять азимут скважины в породах с магнитными свойствами, Достигается это тем, что дат«

20 чик азимута выполнен в виде гироскопа с укрепленным на его оси светово" дом в форме фокона, узкий торец которого установлен против светочувствительного слоя, а широкий торец против источника света. Датчик зенитного угла выполнен в виде цилиндрического световода, частично заполненного жидкостью, при этом светочувствительный слой расположен на наружной стороне .

Существенйым недостатком этого прибора является измерение азимута на принципе гироскопа. Применение гироскопа в инклинометре снижает надежность и точность работы его работы в подземных условиях эксплуатации, требует высококвалифицированных специалистов для обслуживания. Такой прибор дорог, сложен в изготовлении, имеет низкую надежность и точность в работе, и требует тщательного ухода при эксплуатации.

Цель изобретения - повышение надежности и точности определения кривизны, 894182

Ý0

Указанная цель достигается тем, что устройство имеет установленные в корпусе на заданном расстоянии, по крайней мере, два фотометрических инклинометра, а корпус выполнен в виде гибкой трубы.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - пример определения

° азимутов и зенитных углов скважин по результатам наблюдений в скважине.

Устройство для определения угла наклона и направления состоит из фотометрических инклинометров 1.-3, каждый из которых включает светочувствительный слой 4, источник 5 света, цилиндрический световод б, камеру с жид- . костью 7. Фотометрические инклинометры 1 -3 установлены в корпусе из гибкого материала на заданном расстоянии, светочувствительные слои этих инклинометров ориентированы относительно друг друга и закреплены в камере неподвижно. На фиг. 1 приведен случай, когда продольные оси камеры инклинометров находятся в одной вертикальной плоскости (апсидальной плоскости), В этом случае каждый инк линометр может зарегистрировать угол отклонения его оси от вертикали (зенитный угол).

Предлагаемое устройство для опреде." ления угла наклона и направления сква жины работает следующим образом.

Устройство на каротажном кабеле, тросе или с помощью бурильных труб опускают в скважину до тех rlop пока инклинометр не займет положение на участке скважины, азимут которого известен (в частном случае это устьескважины), а инклинометры 2 и 3 не займут положения на участках скважины, положение в пространстве которых необходимо определить.

По команде с наземного пульта или с автономного встроенного в прибор программного устройства включают источники 5 света каждого инклинометра на необходимое время выдержки, после чего инклинометры извлекают из скважины.

С каждого инклинометра 1-3 снимают фотобумагу 4 и обрабатывают ее, после чего проводят вычислительные операции в соответствии с фиг. 2.

На фиг. 2 показан общий вид на фотобумагу, развернутую и наклеенную на плоский лист. На фотобумаге видны следы уровней жидкости каждого инклинометра. Кривые уровней жидкости слабого фона - результат освещения фотобумаги перед началом измерений (исходная информация), Кривые сильного фона — результат освещения фотобумаги в скважине в момент измерений. фотобумагу каждого чувствительного устройства в соответствии с кривой слабого фона разворачивают и наклеивают

В соответствии с ожидаемой кривизной скважины инклинометры 1-3 уста. навливают в корпусе 8 на заданном расстоянии и закрепляют неподвижно.

На поверхности замли, перед началом измерений, корпус располагается в одной вертикальной плоскости так, что каждый инклинометр 1-3 располага-! ется под некоторым известным зенитным углом. По команде с наземного пульта или с встречного программного устройства кратковременно, включаются источники 5 света каждого инклинометра.

Свет от источника 5 распространяется по цилиндрическому световоду б до поверхности жидкости, отражается от нее и засвечивает часть фотобумаги светочувствительного слоя 4, находящейся выше уровня жидкости. Это является исходной опорной информацией о расположении фотобумаги относительно друг друга и трубы 8, а так:же об исправном состоянии инклинометра. на плоский лист бумаги ориентировано друг под другом.

На фиг. 2 обозначено: 1, 2 и 3,, соответственно, фотобумага первого, второго и третьего инклинометров, 5 и б кривые следов уровня жидкости, соответственно, первому, второму и третьему инклинометрам перед измерениями (исходная информация); 7, 8 и кривые следов уровней жидкости на фотобумаге, соответственно, первого, второго и третьего инклияометров в процессе измерения в скважине (информация о зенитных углах и азимутах скважины в заданных ее точках); 10 расстояние, пропорциональное известному аэимутуо(,1, точки скважины первого устройства ; 11 — расстояние, зависящее от зенитного угла g òo÷êè скважины, азимут которой известен, 12 и 13расстояния, определяющие искомые азимутыс и с(соответственно, второго и третьего чувствитепьных устройств, 14 и 15 - расстоя.;ия, определяющие

8941

Особенно эффективно применение предлагаемого устройства при оперативном контроле кривизны скважины 33 силами буровой бригады в процессе ее бурения,а также после искусствен5 искомые зенитные углы 92и Ц, соответственно, второго и третьего чувствительных устройств.

Кривые следов уровней жидкости, зарегистрированные на гибком свето- у чувствительном слое (фотобумаге)., являются удобным документальным подтверждением измеренных значений углов кривизны скважины в заданных точках, а также свидетельством исправного сос- 10 тояния инклинометра перед началом измерений.

Предлагаемое устройство просто по конструкции, удобно в эксплуатации, дешево в изготовлении и не требует !% высокой квалификации при его обслуживании. В связи с тем, что в устройстве отсутствуют сложные механические вращающиеся и трущиеся части, а также сложные электронные узлы, оно об- 20 ладает высокой точностью и надежностью работы в полевых условиях. Измерения легко могут быть выполнены силами буровой бригады.

Применение статистических методов И обработки измерений одновременно в трех и более точках позволяет существенно повысить надежность и точ-, ность определения положения скважи1 ны в пространстве в любых магнитных 36 средах. ного отклонения скважины на данную траекторию.

Повышенные надежность и точность работы устройства позволяет более оперативно и точно определить пространственное положение скважины и своевременно применить меры для предотвращения отклонения скважины от заданного направления. Это, е свою очередь, является резервом пбвышения эффективности геологоразведочных работ.

Формула изобретения

Устройство для определения угла наклона и направления искривления скважины, содержащее установленный в--корпусе фотометрический инклинометр, включающий цилиндрический световод, частично заполненный жидкостью, светочувствительный слой и источник света, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с. целью повышения надежности и точности определения кривизны, оно о имеет установленные в корпусе на заданном расстоянии, по крайней мере, два фотометрических инклинометра, а корпус выполнен в виде гибкой трубы.

Источники информаций, принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР

Р 561784, кл. Е 21 В 47/02, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 11 2529498, кл. Е 21 В 47/02, 19?7 °

894182

Составитель .И.Карбачинская

Техред, 3. Фанта Корректор Г. Огар

Редактор И,Ткач

Филиал ППП Патент", г.ужгород. ул,Проектная, 4

Заказ 11418/52 Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113025, Иосква, N-35, Раушская наб., д. 4/5