RU2017134129A - Уменьшение или предотвращение рассеяния электрического тока и связанного магнитного сигнала в стволе скважины - Google Patents

Claims (37)

1. Искусственная система для ориентации торца долота, содержащая:

блок электропитания, причем блок электропитания обеспечивает ток в заземляющем проводе и опорном проводе;

точку заземления, причем точка заземления соединена c заземляющим проводом и имеет электрическое соединение с землей;

опорный ствол скважины;

опорный проводник, установленный в опорном стволе скважины, причем опорный проводник включает в себя отрезок колонны насосно-компрессорных труб, отрезок колонны обсадных труб, хвостовик, бурильную трубу, утяжеленные бурильные трубы или соединения труб, опорный проводник имеет электрическое соединение с опорным проводом, опорный проводник имеет изолированный участок и неизолированный участок, неизолированный участок имеет электрическое соединение с землей, изолированный участок имеет изоляционный слой, установленный вокруг него; и

датчик системы наведения, установленный за пределами опорного ствола скважины, включающий в себя по меньшей мере один магнитометр.

2. Искусственная система для ориентации торца долота по п. 1, в которой электропитание обеспечивает электрический ток, который проходит через опорный провод, опорный проводник, землю, точку заземления и заземляющий провод.

3. Искусственная система для ориентации торца долота по п. 1, в которой датчик системы наведения включен в состав направляемой бурильной колонны, установленной в направляемом стволе скважины, причем направляемая бурильная колонна включает в себя инструмент, имеющий опорное направление, угол между опорным направлением и опорным стволом скважины определяет ориентацию торца долота.

4. Искусственная система для ориентации торца долота по п. 3, в которой датчик системы наведения содержит группу магнитометров, и отклонение между опорным направлением и осями магнитометра является известным.

5. Искусственная система для ориентации торца долота по п. 1, в которой блок электропитания обеспечивает один или несколько источников переменного тока или источников переключаемого постоянного тока.

6. Искусственная система для ориентации торца долота по п. 1, в которой изоляционный слой нанесен на опорный проводник одним или несколькими из следующих способов: напыление, нанесение кистью, погружение в ванну, электрoстатическое осаждение, обертывание, наплавление или экструдирование.

7. Искусственная система для ориентации торца долота по п. 1, в которой изоляционный слой выполнен из электроизоляционного материала.

8. Искусственная система для ориентации торца долота по п. 7, в которой изоляционный слой выполнен из одного или нескольких из следующего: пластик, резина, керамика, минерал, композит или лак.

9. Искусственная система для ориентации торца долота по п. 8, в которой изоляционный слой выполнен из одного или нескольких из следующего: акрилонитрилбутадиенстирол (АБС), ацетат, акриловый полимер, ацетиловая смола, полиамидная пленка, фторполимер, поликарбонат, ароматический полиамид, нейлон, полиэтилентерефталат, фенопласт, эпоксид, полиэстер, полиолефин, полистирол, полиуретан, поливинилхлорид, политетрафторэтилен, термопласт, полисульфон, полиэфиримид, полиамидимид или полифенилен.

10. Искусственная система для ориентации торца долота по п. 8, в которой изоляционный слой выполнен из одного или нескольких из следующего: неопреновая резина или силиконовый каучук.

11. Искусственная система для ориентации торца долота по п. 1, в которой неизолированный участок расположен на нижнем конце опорного проводника.

12. Способ, содержащий:

выполнение опорного проводника, причем опорный проводник имеет изолированный участок и неизолированный участок, изолированный участок имеет изоляционный слой, установленный вокруг него;

позиционирование опорного проводника в опорном стволе скважины так, что неизолированный участок опорного проводника имеет электрическое соединение с землей;

соединение блока электропитания между точкой заземления и опорным проводником, причем точка заземления установлена на некотором расстоянии от опорного проводника и имеет электрическое соединение с землей;

обеспечение тока блоком электропитания через опорный проводник, землю и точку заземления так, что генерируется опорное магнитное поле вдоль опорного проводника; и

измерение опорного магнитного поля магнитометром, установленным за пределами опорного ствола скважины;

определение ориентации торца долота скважинного инструмента, установленного за пределами опорного ствола скважины и в направляемом стволе скважины с применением измерения опорного магнитного поля, где угол между опорным направлением и опорным стволом скважины определяет ориентацию торца долота.

13. Способ по п. 12, в котором измерение опорного магнитного поля выполняет датчик системы наведения, включающий в себя по меньшей мере один магнитометр.

14. Способ по п. 12, в котором выполнение опорного проводника содержит напыление, нанесение кистью, нанесение с погружением в ванну, электрoстатическое осаждение, обертывание, наплавление, или экструдирование изоляционного слоя вокруг опорного проводника.

15. Способ по п. 12, в котором изоляционный слой выполнен из электроизоляционного материала.

16. Способ по п. 15, в котором изоляционный слой выполнен из одного или нескольких из следующего: пластик, резина, керамика, минерал, композит или лак.

17. Способ по п. 15, в котором изоляционный слой выполнен из одного или нескольких из следующего:

акрилонитрилбутадиенстирол (АБС), ацетат, акриловый полимер, ацетиловая смола, полиамидная пленка, фторполимер, поликарбонат, ароматический полиамид, нейлон, полиэтилен терефталат, фенопласт, эпоксид, полиэстер, полиолефин, полистирол, полиуретан, поливинилхлорид, политетрафторэтилен, термопласт, полисульфон, полиэфиримид, полиамидимид или полифенилен.

18. Способ по п. 15, в котором изоляционный слой выполнен из одного или нескольких из следующего:

неопреновая резина или силиконовый каучук.

19. Способ по п. 12, дополнительно содержащий

определение абсолютной величины опорного магнитного поля, измеренного магнитометром; и

определение расстояния между магнитометром и опорным проводником.

20. Способ по п. 12, в котором магнитометр является магнитометром с двумя или тремя измерительными осями, и способ дополнительно содержит:

определение направления, по которому опорное магнитное поле пересекает магнитометр; и

определение направления движения между магнитометром и опорным проводником.