RU213860U1 - WELL BOTTOM ANGLE CONTROL DEVICE FOR HORIZONTAL DIRECTIONAL DRILLING - Google Patents
WELL BOTTOM ANGLE CONTROL DEVICE FOR HORIZONTAL DIRECTIONAL DRILLING Download PDFInfo
- Publication number
- RU213860U1 RU213860U1 RU2021117738U RU2021117738U RU213860U1 RU 213860 U1 RU213860 U1 RU 213860U1 RU 2021117738 U RU2021117738 U RU 2021117738U RU 2021117738 U RU2021117738 U RU 2021117738U RU 213860 U1 RU213860 U1 RU 213860U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- well
- housing
- directional drilling
- angles
- angle control
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 4
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static Effects 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к системам контроля углов дна скважины для горизонтального направленного бурения (ГИБ), применяется при выполнении работ по бестраншейной прокладке инженерных коммуникаций.The utility model relates to well bottom angle control systems for horizontal directional drilling (HIB) and is used when performing work on trenchless laying of engineering communications.
Технический эффект, заключающийся в возможности определения и контроля углов траектории скважины после каждого расширения для корректировки геометрии заведения оголовка дюкера в скважину и в обеспечении получения реальных статистических данных о геометрии скважины, достигается за счет того, что в устройстве контроля углов дна скважины для горизонтально-направленного бурения, содержащем корпус и установленные в корпусе акселерометры, согласно предлагаемой полезной модели внутри корпуса размещены источник питания и электронная плата с процессором и устройством для записи и хранения информации. 4 ил.The technical effect, which consists in the ability to determine and control the angles of the well trajectory after each expansion to correct the geometry of the insertion of the siphon head into the well and to provide real statistical data on the geometry of the well, is achieved due to the fact that in the device for controlling the angles of the well bottom for horizontally directional drilling, containing a housing and accelerometers installed in the housing, according to the proposed utility model, a power source and an electronic board with a processor and a device for recording and storing information are placed inside the housing. 4 ill.
Description
Полезная модель относится к системам контроля углов дна скважины для горизонтального направленного бурения (ГНБ), применяется при выполнении работ по бестраншейной прокладке инженерных коммуникаций.The utility model relates to well bottom angle control systems for horizontal directional drilling (HDD) and is used when performing work on trenchless laying of engineering communications.
Системы локации для ГНБ предназначены для контроля движения буровой головки под землей во время бурения, что позволяет машинисту установки ГНБ вести бурение согласно проекту и не допускать повреждений встречающихся на пути подземных инженерных коммуникаций. Это оборудование, благодаря своей чувствительности, позволяет определить положение буровой головки под землей и точно управлять ей, эффективно обходя при этом препятствия на значительном расстоянии находящиеся под землей объекты, в частности газопроводы, нефтепроводы, водопроводы, телефонные и интернет кабели, коллекторы.Location systems for HDD are designed to control the movement of the drill head underground during drilling, which allows the operator of the HDD rig to drill according to the project and prevent damage to underground utilities encountered along the way. This equipment, due to its sensitivity, allows you to determine the position of the drilling head underground and accurately control it, while effectively bypassing obstacles at a considerable distance from underground objects, in particular gas pipelines, oil pipelines, water pipes, telephone and Internet cables, collectors.
На дальнейшем этапе строительства подземных трубопроводов методом ГНБ, а именно на этапе расширения пилотной скважины, необходим оперативный контроль изменения ее траектории (углов), поскольку при расширении скважины, особенно многократном, любые изменения остаются неизвестными. Факторами, влияющими на такое изменение траектории скважины при расширении, являются, в частности неоднородное геологическое строение грунта вдоль интервала бурения, тип грунта, конструктивные особенности инструмента, буровой раствор. Отсутствие сведений об изменении траектории (углов) скважины может стать причиной аварий (повреждений или невозможности искривления трубы при ее прокладывании), увеличения или срывов сроков бурения.At the next stage of the construction of underground pipelines using the HDD method, namely at the stage of expansion of a pilot well, operational control of changes in its trajectory (angles) is necessary, since during expansion of the well, especially multiple, any changes remain unknown. The factors influencing such a change in the well trajectory during expansion are, in particular, the heterogeneous geological structure of the soil along the drilling interval, the type of soil, the design features of the tool, and the drilling fluid. The lack of information about the change in the trajectory (angles) of the well can cause accidents (damage or the impossibility of bending the pipe during its laying), increase or disruption of drilling time.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является кабельный погружной зонд систем локации ГНБ, содержащий корпус и встроенные в корпус акселерометры. [https://sense-hdd.ru/product/zond-izluchatel-sns-st-c/].The closest in technical essence and the achieved effect is a cable submersible probe of HDD location systems, containing a housing and accelerometers built into the housing. [https://sense-hdd.ru/product/zond-izluchatel-sns-st-c/].
Недостатками данного устройства являются ограниченные функциональные возможности, а именно повреждение кабельного) соединения. Операции пайки при наращивании бурильной колонны приводят к значительным потерям по времени, что в ГНБ является одним из основных факторов риска. С другой стороны, при значительных динамических нагрузках и большом числе проворотов колонны, кабельная линия крайне ненадежна. А при повреждении кабеля его восстановление невозможно. Вторым недостатком является то, что фиксацию углов приходится вести вручную, записывая угол и номер соответствующей штанги.The disadvantages of this device are limited functionality, namely damage to the cable connection. Soldering operations during the drill string extension lead to significant time losses, which is one of the main risk factors in HDD. On the other hand, with significant dynamic loads and a large number of column turns, the cable line is extremely unreliable. And if the cable is damaged, it cannot be restored. The second disadvantage is that the fixation of the angles has to be carried out manually, recording the angle and the number of the corresponding rod.
Технической проблемой является создание устройства, предоставляющего точную информацию об углах дна скважины на этапе ее расширения.The technical problem is the creation of a device that provides accurate information about the angles of the bottom of the well at the stage of its expansion.
Техническими результатами предлагаемого решения являются возможность определения и контроля углов траектории скважины после каждого расширения для корректировки геометрии заведения оголовка дюкера в скважину, обеспечение получения реальных статистических данных о геометрии скважины.The technical results of the proposed solution are the ability to determine and control the angles of the well trajectory after each expansion to correct the geometry of inserting the siphon head into the well, providing real statistical data on the geometry of the well.
Указанные технические результаты достигаются тем, что в устройстве контроля углов дна скважины для горизонтально-направленного бурения, содержащем корпус и установленные в корпусе акселерометры, согласно предлагаемой полезноймодели внутри корпуса размещены источник питания и электронная плата с процессором и устройством для записи и хранения информации.These technical results are achieved by the fact that in the device for monitoring the angles of the bottom of the well for horizontal directional drilling, containing a housing and accelerometers installed in the housing, according to the proposed utility model, a power source and an electronic board with a processor and a device for recording and storing information are placed inside the housing.
Измерение и фиксация углов происходит при статическом положении бурильной колонны. После прохождения устройства контроля углов дна скважины через скважину все изменения углов относительно статического (начального) положения точка входа бурильной колонны от акселерометров поступают в процессор для обработки и последующей передачи их в устройство записи и хранения информации. Источник питания обеспечивает бесперебойное функционирование устройства, запись и хранение информации. После прохождения бурильной колонны и ее выхода на поверхность устройство контроля углов дна скважины для горизонтально-направленного бурения извлекается и соединяется с компьютером для обработки и построению профиля дна скважины. Зная длины бурильных труб и углы на соответствующих интервалах, а также, имея в качестве базовых точки входа и выхода бурильной колонны на поверхность, обеспечивается возможность построения профиля дна скважины с точностью ее углов, достаточной для определения потенциально опасных мест, таких как подземные ямы и неоднородность грунта (другой тип почвы, плывун). При последующем изменении диаметра скважины при протаскивании дюкера (сваренные трубы) согласно техническому заданию заказчика с помощью полученной от устройства информации имеется возможность изменения углов дна скважины для безаварийного монтажа последней. Таким образом обеспечиваются возможность определения и контроля углов траектории скважины после каждого расширения для корректировки геометрии заведения оголовка дюкера в скважину и получение реальных статистических данных о геометрии скважины.Measurement and fixation of angles takes place at a static position of the drill string. After the well bottom angle control device passes through the well, all changes in angles relative to the static (initial) position of the drill string entry point from the accelerometers enter the processor for processing and subsequent transfer to the information recording and storage device. The power supply ensures uninterrupted operation of the device, recording and storage of information. After the drill string has passed through and surfaced, the bottom hole angle control device for horizontal directional drilling is removed and connected to a computer for processing and building a profile of the bottom of the hole. Knowing the lengths of the drill pipes and the angles at the corresponding intervals, as well as having the entry and exit points of the drill string to the surface as the base points, it is possible to build a profile of the bottom of the well with an accuracy of its angles sufficient to determine potentially dangerous places, such as underground pits and heterogeneity soil (another type of soil, quicksand). With a subsequent change in the diameter of the well when pulling the siphon (welded pipes) according to the technical specifications of the customer, using the information received from the device, it is possible to change the angles of the bottom of the well for trouble-free installation of the latter. Thus, it is possible to determine and control the angles of the well trajectory after each reaming to correct the geometry of insertion of the siphon head into the well and obtain real statistical data on the geometry of the well.
Устройство контроля углов дна скважины для горизонтально-направленного бурения иллюстрируется чертежами, гдеThe well bottom angle control device for horizontal directional drilling is illustrated in the drawings, where
на фиг. 1 - представлена - блок-схема; in fig. 1 - presented - block diagram;
на фиг. 2 - общий вид со снятой задней крышкой, in fig. 2 - general view with the back cover removed,
на фиг. 3 - схематичное расположение элементов,in fig. 3 - schematic arrangement of elements,
на фиг. 4 - пример использования устройства.in fig. 4 is an example of using the device.
Устройство контроля углов дна скважины для горизонтально-направленного бурения содержит корпус 1 (фиг. 2, 3, 4), выполненный, например, в виде трубы, имеющей переднюю 2 (фиг. 3) и заднюю 3 пробки. Внутри корпуса 1 установлены автономный источник питания 4 (фиг. 1, 3), например, аккумуляторы, электронная плата 5 (фиг. 3) с двумя акселерометрами 6, 7 (фиг. 1), процессором 8 и разъемом 9 (фиг. 1, 2) присоединения кабеля для считывания информации и зарядки аккумуляторов, устройство записи и хранения информации 10.The bottom angle control device for horizontal directional drilling contains a body 1 (Fig. 2, 3, 4), made, for example, in the form of a pipe having a front 2 (Fig. 3) and a rear 3 plugs. Inside the
Заявленная полезная модель работает следующим образом. The claimed utility model works as follows.
В процессе расширения буровая колонна вращается. При начале вращения акселерометры 6 и 7 передают информацию о начале вращения процессору 8. Процессор 8 при вращении переходит в спящий режим для сохранения заряда аккумуляторов. После остановки вращения на период производства работ по наращиванию штанги буровой машины, акселерометры 6 и 7 передают информацию на процессор 8 об отсутствии изменения угла и одновременно передают ему текущие показания угла. Далее процессор 8 принимает информацию и определяет от какого акселерометра эта информация поступила, например, если угол от 0 градусов до 30 градусов, то процессор 8 выделяет данные о величине угла от акселерометра 6, если угол больше 30 градусов - от акселерометра 7. Информацию об угле процессор 8 записывает на устройство записи и хранения информации 10. После начала вращения - процесс повторяется. И так до выключения прибора (окончания процесса производства работ). Наличие двух акселерометров обусловлено тем, что один более точен на углах до 40 градусов, другой - от 30 до 90 градусов. После извлечения устройства контроля углов дна скважины из скважины пробку 2 откручивают и к разъему 9 на плате 5 присоединяют кабель для сопряжения с компьютером. Данные записываются на компьютер и обрабатываются специализированной программой, после чего выводятся в виде таблицы для анализа и принятия решения о дальнейших действиях по производству работ. При наличии критических углов - работник принимает решение о дополнительном расширении скважины или проходки ее расширителем другого типа.During expansion, the drill string rotates. At the start of rotation,
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU213860U1 true RU213860U1 (en) | 2022-10-05 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2394270C1 (en) * | 2006-07-11 | 2010-07-10 | Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. | Modular instrument unit for geo-control |
RU2425213C1 (en) * | 2009-12-29 | 2011-07-27 | Закрытое акционерное общество "ГЕОФИЗМАШ" | Borehole instrumentation complex |
WO2013103875A1 (en) * | 2012-01-05 | 2013-07-11 | Merlin Technology, Inc. | Advanced drill string communication system, components and methods |
US9739140B2 (en) * | 2014-09-05 | 2017-08-22 | Merlin Technology, Inc. | Communication protocol in directional drilling system, apparatus and method utilizing multi-bit data symbol transmission |
RU2671016C2 (en) * | 2014-06-17 | 2018-10-29 | Халлибертон Энерджи Сервисез, Инк. | Magnetic resistance sensor for detecting magnetic structure in underground environment |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2394270C1 (en) * | 2006-07-11 | 2010-07-10 | Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. | Modular instrument unit for geo-control |
RU2425213C1 (en) * | 2009-12-29 | 2011-07-27 | Закрытое акционерное общество "ГЕОФИЗМАШ" | Borehole instrumentation complex |
WO2013103875A1 (en) * | 2012-01-05 | 2013-07-11 | Merlin Technology, Inc. | Advanced drill string communication system, components and methods |
RU2671016C2 (en) * | 2014-06-17 | 2018-10-29 | Халлибертон Энерджи Сервисез, Инк. | Magnetic resistance sensor for detecting magnetic structure in underground environment |
US9739140B2 (en) * | 2014-09-05 | 2017-08-22 | Merlin Technology, Inc. | Communication protocol in directional drilling system, apparatus and method utilizing multi-bit data symbol transmission |
RU2752571C2 (en) * | 2014-09-05 | 2021-07-29 | Мерлин Текнолоджи, Инк. | Apparatus and method which use a multibit character stream in a directional drilling system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20180223612A1 (en) | Multiple distributed pressure measurements | |
BR112016004150B1 (en) | METHOD FOR DRILLING AUTOMATION AND APPLIANCE FOR DRILLING AUTOMATION | |
CA3074135C (en) | Stuck pipe detection | |
CN109306863A (en) | A kind of cluster well top straight well section anti-collision method for early warning based on the detection of offset well casing string self-field | |
CN114033353B (en) | Electromagnetic positioning method and system for well track | |
CA2774292A1 (en) | Magnetic ranging system for controlling a drilling process | |
NO20131663A1 (en) | Apparatus and method for determining the inclination and orientation of a well tool using pressure measurements | |
RU2613688C1 (en) | Downhole survey automatic evaluation | |
MX2014000888A (en) | Method and system of displaying data associated with drilling a borehole. | |
RU213860U1 (en) | WELL BOTTOM ANGLE CONTROL DEVICE FOR HORIZONTAL DIRECTIONAL DRILLING | |
CN113551637B (en) | Monitoring device and method for surrounding rock deformation in whole process of tunnel construction based on TBM | |
CN106032750B (en) | Geological logging instrument based on drilling energy spectrum | |
CN205025458U (en) | Downhole choke pressure temperature monitoring integration instrument | |
US11661795B2 (en) | Tripping optimization | |
CN106761804A (en) | One kind is equipped on TBM advanced hydraulic pressure detection device and method in real time | |
RU2771433C1 (en) | System for monitoring the profile of the bottom of a borehole at the stages of expansion when building communications by the horizontal directional drilling method | |
Laguillo et al. | A novel borehole surveying system for underground mining: Design and performance assessment | |
CN205422679U (en) | A testing tool that is used for horizontal gas well specific retention section | |
CN111364969A (en) | Method for generating visual representation of wellbore drilling parameters | |
Huang et al. | Where the laterals go? A feasible way for the trajectory measurement of radial jet drilling wells | |
CN102022111B (en) | Method for detecting azimuth of damaged oilfield downhole casing | |
CN206148775U (en) | Download handle | |
CN216411586U (en) | Device for detecting underground pipeline laying line | |
WO2015024814A2 (en) | Method of calculating depth of well bore | |
CN105781519B (en) | Drilling fluid leakage judging instrument |