RU2206699C2 - Способ бурения наклонных и горизонтальных скважин - Google Patents
Способ бурения наклонных и горизонтальных скважин Download PDFInfo
- Publication number
- RU2206699C2 RU2206699C2 RU2001106324/03A RU2001106324A RU2206699C2 RU 2206699 C2 RU2206699 C2 RU 2206699C2 RU 2001106324/03 A RU2001106324/03 A RU 2001106324/03A RU 2001106324 A RU2001106324 A RU 2001106324A RU 2206699 C2 RU2206699 C2 RU 2206699C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drilling
- matching unit
- current collector
- inclinometer
- drill pipes
- Prior art date
Links
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Изобретение относится к бурению наклонных и горизонтальных скважин, в частности к способам передачи информации от забойных телеметрических систем на дневную поверхность и обратно. Цель - повышение надежности и качества бурения. Способ включает сборку буровой компоновки : долота, забойного двигателя, кривого переводника, удлинительной трубы, посадочного устройства, инклинометра, нижнего блока согласования, бурильных труб, крана шарового, квадрата, верхнего блока согласования, токосъемника, вертлюга и наземной аппаратуры, где бурильные трубы, кран шаровой и квадрат покрыты внутри электроизолирующим слоем. Новым является то, что в нижней и верхней частях колонны внутри труб устанавливают нижний и верхний контактные электроды, которые соединяют кабелем в электроизолирующей оболочке длиной более 10 м, внизу - с телеметрической системой, а наверху через блок согласования и токосъемник - с наземной аппаратурой. Информационные сигналы в виде переменного (импульсного) тока передаются по буровому раствору внутри бурильных труб от одного контактного электрода к другому как снизу вверх, так и сверху вниз. 1 ил.
Description
Изобретение относится к бурению скважин, в частности к бурению наклонных и горизонтальных скважин при телеметрическом измерении текущих координат забоя и передаче информации на дневную поверхность для управления направлением бурения.
Известен способ бурения наклонных скважин, который включает бурение вертикального ствола скважины, установку в буровую компоновку с глубины набора кривизны забойного двигателя, кривого переводника и посадочного устройства, опускание внутри труб компоновки посредством геофизического кабеля инклинометра и фиксацию его в посадочном устройстве. После спуска и фиксации инклинометра в посадочном устройстве в компоновку монтируют нижний трубный переводник с размещенным внутри электронным блоком, обеспечивающим прием и передачу сигналов (нижний ретранслятор). Нижний ввод блока присоединен к верхнему разъему кабеля, идущего от инклинометра, а верхний ввод присоединен к системе бескабельной передачи информации на поверхность (часть буровой компоновки, осуществляющей бескабельную передачу сигналов), усиливают трубы-ретрансляторы, имеющие между дросселями муфты и ниппеля усилитель с источником питания, верхний трубный переводник (верхний ретранслятор), обеспечивающий соединение верхнего ретранслятора с наземной аппаратурой.
Этот способ имеет следующие недостатки:
- трудоемкость изготовления электрических дросселей,
- трудоемкость изготовления специальных бурильных труб (проточка канавок в торцах ниппелей и муфт, проточка канавок по всей длине трубы, укладка, монтаж, изоляция и защита от давления дросселей и соединительных проводов),
- ослабление бурильной трубы после проточки канавки вдоль трубы,
- большие затухания сигнала в системе передачи информации, что не позволяет передавать информацию на большие расстояния и требует применения промежуточного ретранслятора.
- трудоемкость изготовления электрических дросселей,
- трудоемкость изготовления специальных бурильных труб (проточка канавок в торцах ниппелей и муфт, проточка канавок по всей длине трубы, укладка, монтаж, изоляция и защита от давления дросселей и соединительных проводов),
- ослабление бурильной трубы после проточки канавки вдоль трубы,
- большие затухания сигнала в системе передачи информации, что не позволяет передавать информацию на большие расстояния и требует применения промежуточного ретранслятора.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ бурения наклонных и горизонтальных скважин /2/.
Способ включает сборку буровой компоновки: долота, забойного двигателя, кривого переводника, удлинительной трубы, посадочного устройства, инклинометра, бурильных труб, крана шарового, квадрата, вертлюга и наземной аппаратуры В буровую компоновку после инклинометра устанавливают нижнюю приемно-передающую антенну, соединенную через блок согласования с инклинометром, а в верхней части буровой компоновки устанавливают верхнюю приемно-передающую антенну, соединенную через блок согласования и токосъемник или непосредственно с наземной аппаратурой обработки и визуализации информации, а конструкцию приемно-передающих антенн выполняют так, что при передаче информационного сигнала от инклинометра нижняя антенна возбуждает переменный (импульсный) электрический ток по буровому раствору внутри буровой компоновки, достигая верхней антенны и охватывая ее, ток возвращается по стенкам колонны к нижней антенне, образуя замкнутое электрическое кольцо вокруг нижней и верхней антенн, возбуждая в последней переменное (импульсное) напряжение - информационный сигнал.
Кроме этого, приемно-передающую антенну изготавливают в виде двух цилиндров разного диаметра, помещают один в другой и соединяют в торце, в зазор между цилиндрами устанавливают цилиндр из магнитомягкого материала с обмоткой, который закрывают электроизолирующим материалом, внешний цилиндр выполняют по диаметру бурильной трубы с муфтой и ниппелем, а второй торец внутреннего цилиндра изолируют от внешнего цилиндра.
Бурильные трубы, кран шаровой и квадрат покрывают внутри изолирующим слоем. Токосъемник изготавливают со скользящим контактом или бесконтактный с электромагнитной (радио) связью. Информационный сигнал передают однотипными приемно-передающими антеннами (верхней и нижней), как снизу - вверх, так и сверху - вниз.
Известный способ имеет недостатки:
- трудоемкость изготовления приемно-передающих антенн,
- повышенные потери энергии в ферромагнитных сердечниках антенных дросселей, что увеличивает ток потребления от источников питания и снижает их ресурс работы,
- сложность перестройки антенн на другую частоту.
- трудоемкость изготовления приемно-передающих антенн,
- повышенные потери энергии в ферромагнитных сердечниках антенных дросселей, что увеличивает ток потребления от источников питания и снижает их ресурс работы,
- сложность перестройки антенн на другую частоту.
Целью настоящего изобретения является повышение надежности и качества бурения.
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе бурения наклонных и горизонтальных скважин, включающем оборку буровой компоновки: долота, забойного двигателя, кривого переводника, удлинительной трубы, посадочного устройства, инклинометра, нижнего блока согласования, бурильных труб, крана шарового, квадрата, верхнего блока согласования, токосъемника, вертлюга и наземной аппаратуры, где бурильные трубы, кран шаровой и квадрат покрыты внутри электроизолирующим слоем, согласно изобретению в нижней части буровой компоновки устанавливают нижний контактный электрод и соединяют его кабелем в электроизолирующей оболочке через нижний блок согласования с инклинометром, а в верхней части буровой компоновки устанавливают верхний контактный электрод и соединяют его кабелем в электроизолирующей оболочке через верхний блок согласования с токосъемником, причем контактные электроды устанавливают внутри буровой колонны на максимально возможном расстоянии, например более 10 м, от посадочного устройства, вертлюга, токосъемника или других не изолированных от бурового раствора металлических поверхностей.
На чертеже представлено осуществление предлагаемого способа.
Сущность способа заключается в следующем.
Собирают буровую компоновку, состоящую из следующих изделий: долото 1, забойный двигатель 2, кривой переводник 3, удлинительная труба 4, посадочное устройство 5, инклинометр 6, нижний блок согласования 7, кабель в электроизолирующей оболочке 8, нижний контактный электрод 9, бурильные трубы 10, кран шаровой 11, квадрат 12, верхний контактный электрод 13, кабель в электроизолирующей оболочке 14, верхний блок согласования 15, токосъемник 16, вертлюг 17, наземная аппаратура 18.
Контактные электроды 9 и 13 изготавливают из любого нержавеющего металла (нержавеющая сталь, титан и др.) с внешней площадью, обеспечивающей достаточный электрический контакт с буровым раствором.
Кабели с электроизолирующей оболочкой 8 и 14 представляют собой провод с внешней изоляцией, исключающей контакт провода с буровым раствором по всей его длине.
Длину кабеля 8 от инклинометра 6 (блока согласования 7) до нижнего контактного электрода 9 выбирают в пределах одной свечи, порядка 20-25 м.
Длину кабеля 14 от верхнего контактного электрода 13 выбирают в пределах длины квадрата 12 порядка 16 метров, чем длиннее кабель, тем дальше электрод от неизолированных поверхностей и тем меньше потери энергии при передаче информационного сигнала.
В процессе бурения инклинометр 6 измеряет текущие параметры скважины и информационный сигнал в виде переменного (импульсного) напряжения через блок согласования 7 и кабель 8 поступает на нижний контактный электрод 9.
Электрод 9, находясь в контакте с буровым раствором, создает в нем переменный электрический ток, а поскольку бурильные трубы 10 изолированы внутри, то электрический ток потечет как вниз колонны и замкнется на посадочное устройство 5, так и вверх колонны и замкнется на верхний контактный электрод 13.
Величина электрического сопротивления бурового раствора от электрода 9 до посадочного устройства 5 определит величину тока потерь, и чем дальше электрод 9 от посадочного устройства 5, тем больше сопротивление раствора, меньше ток и меньше потеря энергии при передаче информационного сигнала.
Электрический ток от электрода 9 до электрода 13 в зависимости от количества труб будет разный и при максимальном количестве труб и сопротивлении бурового раствора электрический ток может быть в сотни и тысячи раз меньше тока потерь и может не достигнуть порога чувствительности приемного устройства блока согласования 15, что определит максимальную дальность передачи информации.
Использование предлагаемого способа позволит повысить надежность и качество бурения за счет:
- упрощения приемно-передающей системы,
- оперативного изменения тактовой частоты информационного сигнала без перестройки приемно-передающего тракта, что позволяет выбрать оптимальный режим для увеличения дальности передачи,
- снижения потерь энергии при передаче информационного сигнала.
- упрощения приемно-передающей системы,
- оперативного изменения тактовой частоты информационного сигнала без перестройки приемно-передающего тракта, что позволяет выбрать оптимальный режим для увеличения дальности передачи,
- снижения потерь энергии при передаче информационного сигнала.
Источники информации
1. Патент РФ 2140537, кл. Е 21 В 47/022, опубл.27.10.1999.
1. Патент РФ 2140537, кл. Е 21 В 47/022, опубл.27.10.1999.
2. Патент РФ 2162521, кл. Е 21 В 47/12, опубл. 27.01.2001 - прототип.
Claims (1)
- Способ бурения наклонных и горизонтальных скважин, включающий сборку буровой компоновки: долота, забойного двигателя, кривого переводника, удлинительной трубы, посадочного устройства, инклинометра, нижнего блока согласования, бурильных труб, крана шарового, квадрата, верхнего блока согласования, токосъемника, вертлюга и наземной аппаратуры, где бурильные трубы, кран шаровой и квадрат покрыты внутри электроизолирующим слоем, отличающийся тем, что в нижней части буровой компоновки устанавливают нижний контактный электрод и соединяют его кабелем в электроизолирующей оболочке через нижний блок согласования с инклинометром, а в верхней части буровой компоновки устанавливают верхний контактный электрод и соединяют его кабелем в электроизолирующей оболочке через верхний блок согласования с токосъемником, причем контактные электроды устанавливают внутри буровой колонны на максимально возможном расстоянии, например более 10 м, от посадочного устройства, вертлюга, токосъемника или других не изолированных от бурового раствора металлических поверхностей.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001106324/03A RU2206699C2 (ru) | 2001-03-05 | 2001-03-05 | Способ бурения наклонных и горизонтальных скважин |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001106324/03A RU2206699C2 (ru) | 2001-03-05 | 2001-03-05 | Способ бурения наклонных и горизонтальных скважин |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001106324A RU2001106324A (ru) | 2003-02-20 |
RU2206699C2 true RU2206699C2 (ru) | 2003-06-20 |
Family
ID=29209367
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001106324/03A RU2206699C2 (ru) | 2001-03-05 | 2001-03-05 | Способ бурения наклонных и горизонтальных скважин |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2206699C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2444622C2 (ru) * | 2006-12-29 | 2012-03-10 | Интеллисерв Интернэшнл Холдинг, Лтд | Система и способ телеметрии в стволе скважины |
-
2001
- 2001-03-05 RU RU2001106324/03A patent/RU2206699C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ГРАЧЕВ Ю.В., ВАРЛАМОВ В.П. Автоматический контроль в скважинах при бурении и эксплуатации. - М.: Недра, 1968, с.73-78. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2444622C2 (ru) * | 2006-12-29 | 2012-03-10 | Интеллисерв Интернэшнл Холдинг, Лтд | Система и способ телеметрии в стволе скважины |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2208661C (en) | Downhole electricity transmission system | |
US7163065B2 (en) | Combined telemetry system and method | |
US4725837A (en) | Toroidal coupled telemetry apparatus | |
CA1174279A (en) | Point gap assembly for a toroidal coupled telemetry system | |
US4525715A (en) | Toroidal coupled telemetry apparatus | |
EP1953570B1 (en) | A downhole telemetry system | |
JPH05239985A (ja) | 掘削または産出作業の最後における装置と地表との間の情報送信方法および装置 | |
WO2004033847A1 (en) | Apparatus and method for transmitting a signal in a wellbore | |
CA2476515A1 (en) | Electromagnetic borehole telemetry system incorporating a conductive borehole tubular | |
US8203461B2 (en) | Long distance power transfer coupler for wellbore applications | |
GB2146126A (en) | Drill stem logging system | |
CN101291015A (zh) | 随钻电磁发射天线、井下数据传输系统和方法 | |
US20020084913A1 (en) | Data transmission in pipeline systems | |
CN108278108A (zh) | 一种井下近钻头无线短传系统及其工作方法 | |
EP1194678B1 (en) | Data transmission in pipeline systems | |
RU2206699C2 (ru) | Способ бурения наклонных и горизонтальных скважин | |
CA2401723C (en) | Wireless communication using well casing | |
RU2162521C1 (ru) | Способ бурения наклонных и горизонтальных скважин | |
CN110725681A (zh) | 一种近钻头测量装置 | |
CA2481921C (en) | Extended range emf antenna | |
CA2431707C (en) | Data transmission in pipeline systems | |
RU2537717C2 (ru) | Способ передачи скважинной информации по электромагнитному каналу связи и устройство для его осуществления |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040306 |