RU2348803C2 - Method of whipstock orientation in drilling string assembly and running, and related device for implementation thereof - Google Patents
Method of whipstock orientation in drilling string assembly and running, and related device for implementation thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2348803C2 RU2348803C2 RU2006112728/03A RU2006112728A RU2348803C2 RU 2348803 C2 RU2348803 C2 RU 2348803C2 RU 2006112728/03 A RU2006112728/03 A RU 2006112728/03A RU 2006112728 A RU2006112728 A RU 2006112728A RU 2348803 C2 RU2348803 C2 RU 2348803C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mark
- pipe
- plane
- laser
- axis
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области наклонного и горизонтального бурения, а также к области капитального ремонта скважин.The invention relates to the field of inclined and horizontal drilling, as well as to the field of workover.
Известен способ непрерывного слежения за положением отклонителя при спуске бурильной колонны [1], широко применяемой в практике. Причем дефектация геометрии бурильной колонны на практике производится, фактически, визуально, т.е. субъективно. Рекомендаций, методов и устройств дефектации геометрии компоновки бурильной колонны совместно с забойной инклинометрической системой в доступных источниках информации авторы не обнаружили.A known method for continuously monitoring the position of the diverter during the descent of the drill string [1], widely used in practice. Moreover, in practice, the detection of the geometry of the drill string is performed visually, i.e. subjectively. The authors did not find any recommendations, methods, or devices for defecting the geometry of the drill string assembly together with the downhole inclinometric system in available information sources.
Суть известного способа очевидна и заключается в следующем. На концах каждого элемента компоновка колонны, а именно бурильной трубы, наносятся метки, расположенные в одной осевой плоскости. Для этой цели бурильные колонны выкатывают на мостки и используют специальный шаблон с уровнемером. После нанесения меток технолог приступает к сборке бурильной колонны. На отклонителе имеется метка, указывающая направление действия отклонителя. По завершению сборки необходимо замерить смещение угла отклонителя. С этой целью с использованием ранее нанесенных меток производится снос метки направления действия отклонителя на верхнюю торцовую часть забойной инклинометрической системы. Таким образом на каждом элементе бурильной колонны, т.е. на компоновке низа бурильной но колонны с забойной инклинометрической системой и каждой бурильной трубе имется метка, а следовательно, при сборке бурильной колонны в местах их соединения имеются по две метки, между которыми и замеряют либо угловое расстояние, либо линейное с дальнейшем пересчетом в угловое. При этом используют, как правило, бумажную ленту или транспортир при переходе с элемента на элемент, при помощи которых отмечают расстояние (угловое или линейное) между предварительно нанесенными метками.The essence of the known method is obvious and is as follows. At the ends of each element, the layout of the string, namely the drill pipe, marks are applied located in one axial plane. For this purpose, drill strings are rolled out onto the walkways and a special template with a level gauge is used. After labeling, the technologist proceeds with the assembly of the drill string. There is a mark on the diverter indicating the direction of action of the diverter. Upon completion of the assembly, it is necessary to measure the offset of the diverter angle. To this end, using the previously applied marks, the mark of the direction of action of the diverter is drilled to the upper end part of the downhole inclinometric system. Thus, on each element of the drill string, i.e. on the layout of the bottom of the drill string with the downhole inclinometric system and each drill pipe there is a mark, and therefore, when assembling the drill string at the points of their connection, there are two marks, between which either the angular distance or linear is measured with further conversion to angular. When this is used, as a rule, a paper tape or protractor when switching from element to element, with which the distance (angular or linear) between the previously applied marks is noted.
Недостатками данного метода являются следующие: существенная погрешность измерения угла отклонителя, обусловленная необходимостью последовательного сноса метки с элемента на элемент, что приводит к накоплению ошибки, значительные затраты времени. Для надежности приходится неоднократно перепроверять снос меток, а это увеличивает общую продолжительность спуско-подъемных операций и увеличивается риск поворота колонны. Способ не позволяет объективно контролировать прямолинейность участка компоновки, существенно влияющего на смещение угла отклонителя.The disadvantages of this method are the following: a significant error in the measurement of the diverter angle, due to the need for successive removal of the label from element to element, which leads to the accumulation of errors, significant time expenditures. For reliability, it is necessary to repeatedly check the drift of marks, and this increases the total duration of tripping and lifting and increases the risk of column rotation. The method does not allow to objectively control the straightness of the layout area, significantly affecting the offset of the deflector angle.
Наиболее близким способом к предлагаемому является способ, заявленный в [2]. Содержание известного способа состоит в следующем. Направляют лазерный луч в сторону отклонителя и на измерительной панели фиксируют точку падения лазерного луча. Затем измеряют угловое расстояние между точкой падения луча и нижней меткой - меткой отклонителя. Процесс измерения угла повторяется при каждом присоединении очередной бурильной трубы. Суммарный угол вычисляется с учетом знаков измеренных углов. Окончательный снос метки отклонителя производится по последней метке и суммарному углу.The closest way to the proposed one is the method claimed in [2]. The content of the known method is as follows. The laser beam is directed towards the deflector and the point of incidence of the laser beam is fixed on the measuring panel. Then measure the angular distance between the point of incidence of the beam and the bottom mark - label deflector. The angle measurement process is repeated each time a regular drill pipe is connected. The total angle is calculated taking into account the signs of the measured angles. The final drift of the deflector mark is made according to the last mark and the total angle.
Недостатками этого способа является следующее.The disadvantages of this method are the following.
1. Необходимость учета промежуточных углов, что увеличивает погрешность измерения.1. The need to take into account intermediate angles, which increases the measurement error.
2. При неблагоприятных погодных условиях (снег, дождь, туман, ветер) общая погрешность сноса метки угла отклонителя может быть значительной, ибо работы по сносу меток ведутся на открытом воздухе.2. Under adverse weather conditions (snow, rain, fog, wind), the total error of the demolition of the angle mark of the diverter can be significant, because the work on the demolition of the marks is carried out in the open air.
3. Максимальная длина, на которую может быть снесена метка, принципиально равна длине присоединенного элемента бурильной колонны. Погрешность сноса меток на большие длины - меньше. Идеальный вариант - снос метки отклонителя на самый верх бурильной колонны.3. The maximum length by which the mark can be demolished is essentially equal to the length of the attached drill string element. The accuracy of label drift over long lengths is less. The ideal option is the demolition of the diverter tag to the very top of the drill string.
4. Работа по сносу меток должна производиться на двух уровнях - внизу и вверху, т.е. необходимы два человека для качественной работы.4. Label demolition work should be carried out at two levels - bottom and top, ie two people are needed for quality work.
5. Сложность работы на втором уровне - на высоте более 20 метров, особенно в неблагоприятных погодных условиях.5. The complexity of the work at the second level - at an altitude of more than 20 meters, especially in adverse weather conditions.
Известное устройство включает [2] (см. фиг.1) три лазерных источникаThe known device includes [2] (see figure 1) three laser sources
1, 2, 3, закрепленных на составном цилиндрическом ободе 4 в радиальных плоскостях, между которыми 120 градусов, параллельно оси обода, проградуированную измерительную панель 6.1, 2, 3, mounted on a composite cylindrical rim 4 in radial planes, between which 120 degrees, parallel to the axis of the rim, a graduated
Недостатками данного устройства является следующее.The disadvantages of this device is the following.
1. Низкая точность измерения, обусловленная неблагоприятными погодными условиями (снег, дождь, ветер, туман).1. Low measurement accuracy due to adverse weather conditions (snow, rain, wind, fog).
2. Необходимость согласования действий двух человек при работе с известным устройством.2. The need to coordinate the actions of two people when working with a known device.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение точности и уменьшение времени определения ориентации отклонителя при спуске бурильной колонны.The technical result of the invention is to increase the accuracy and reduce the time to determine the orientation of the diverter during the launch of the drill string.
Технический результат достигается тем, что в способе ориентирования отклонителя при сборке и спуске бурильной колонны лазерный луч направляют в сторону отклонителя и на измерительной панели фиксируют точку падения лазерного луча, измеряют угловое расстояние между точкой падения луча и меткой отклонителя, а луч лазера поворачивают вокруг и параллельно оси корпуса забойной инклинометрической системы до тех пор, пока на измерительной панели угол между точкой падения лазерного луча и меткой отклонителя не станет равным нулю, затем на внутренней поверхности корпуса забойной инклинометрической системы в торцевой его части отмечают метку, лежащую на одном радиусе с внешним лазером, после чего внутри корпуса в поперечной его плоскости устанавливают фиксирующий элемент, выполненный в виде стержня, одним концом упирающийся в снесенную метку, а другим в диаметрально противоположную точку, после присоединения первой бурильной трубы и спуска сборки на длину присоединенной трубы внутри трубы в сторону фиксирующего элемента направляют два параллельных луча вдоль оси, затем поворачивают плоскость лучей до момента попадания фиксирующего элемента в плоскость лучей, сносят метку на внутреннюю поверхность первой трубы в торцовую ее часть по положению луча, осветившего половинку фиксирующего элемента, упирающуюся в предыдущую метку и аналогичным образом устанавливают второй фиксирующий элемент, после присоединения очередной трубы повторяют процесс сноса метки по внутренней поверхности на основании предыдущего фиксирующего элемента до полной сборки бурильной колонны, устройство включает три лазерных источника, забойную инклинометрическую систему, проградуированную измерительную панель, установленную перпендикулярно оси турбобура с отклонителем в одной плоскости с меткой направления действия отклонителя, причем три лазера смонтированы параллельно друг другу в диаметральной плоскости буровой колонны на платформе, установленной с возможностью вращения вокруг оси буровой колонны, два из них расположены внутри колонны симметрично относительно ее оси, а один снаружи, при этом устройство снабжено фиксирующими элементами, выполненными в виде стержней, с возможностью упора одного конца стержня в снесенную метку на внутреннюю поверхность буровой трубы, а его второго конца в диаметрально противоположную точку, причем для идентификации метки половина фиксирующего элемента, упирающаяся в метку, окрашена в один яркий люминесцирующий цвет, а другая половина - в другой, при этом на платформе размещены оптическая система с монитором и компасом на свободном месте платформы для определения угла отклонителя при попадании фиксирующего элемента в плоскость внутренних лазерных лучей, а также система стабилизации температуры внутри устройства.The technical result is achieved in that in the method of orienting the diverter during assembly and lowering of the drill string, the laser beam is directed towards the diverter and the point of incidence of the laser beam is fixed on the measuring panel, the angular distance between the point of incidence of the beam and the diverter mark is measured, and the laser beam is rotated around and parallel the axis of the bottomhole inclinometer system body until the angle between the point of incidence of the laser beam and the deflector mark on the measuring panel becomes zero, then to the inside On the front surface of the bottomhole inclinometric system case, a mark lying on its radius with an external laser is marked in its end part, after which a fixing element is made in the transverse plane inside the case, made in the form of a rod, abutting one end with a demarcated mark and the other diametrically opposite point, after connecting the first drill pipe and lowering the assembly to the length of the attached pipe inside the pipe, two parallel beams are directed along the axis towards the fixing element, then they draw the plane of the rays until the fixing element enters the plane of the rays, carry the mark on the inner surface of the first pipe to its end part according to the position of the beam illuminating the half of the fixing element, abutting against the previous mark and similarly install the second fixing element, after connecting another pipe, repeat the process the demolition of the label on the inner surface on the basis of the previous fixing element to the complete assembly of the drill string, the device includes three laser sources , a downhole inclinometric system, a graduated measuring panel mounted perpendicular to the axis of the turbodrill with the diverter in the same plane with the direction mark of the diverter, with three lasers mounted parallel to each other in the diametrical plane of the drill string on a platform mounted to rotate around the axis of the drill string, two of they are located inside the column symmetrically with respect to its axis, and one outside, while the device is equipped with fixing elements made in the form rods, with the possibility of stopping one end of the rod in a demolished mark on the inner surface of the drill pipe, and its second end on a diametrically opposite point, moreover, to identify the mark, half of the fixing element resting on the mark is painted in one bright luminescent color, and the other half is in another, while on the platform there is an optical system with a monitor and a compass in a free place on the platform to determine the angle of the deflector when the fixing element falls into the plane of the internal laser beams, and also a temperature stabilization system inside the device.
Преимуществами предлагаемого изобретения является следующее.The advantages of the invention are as follows.
1. Операции по определению пространственного положения отклонителя при спуске бурильного инструмента производятся внутри трубы («в лабораторных условиях»). Поэтому при любых погодных условиях достигается высокая точность измерений.1. Operations to determine the spatial position of the diverter during the launch of the drilling tool are carried out inside the pipe ("in laboratory conditions"). Therefore, in all weather conditions, high measurement accuracy is achieved.
2. Проведение измерений может производится не на каждом звене бурильной колонны, а могут «простреливаться» сразу несколько смонтированных труб, что повышает точность измерения.2. Measurements may not be made at each link of the drill string, but several mounted pipes may be “shot through" at once, which increases the accuracy of the measurement.
3. Измерения проводятся технологом на земле (на нулевом уровне) в комфортных условиях. При этом обеспечивается безопасность работы, комфорт, высокое качество выполняемых измерений.3. Measurements are carried out by the technologist on the ground (at zero level) in comfortable conditions. This ensures the safety of work, comfort, high quality measurements.
4. Все измерительные работы может производить один человек.4. All measurement work can be done by one person.
На фиг.1 показаны: 1, 2, 3 - лазеры, 4 - корпус устройства, 5 - фиксирующая площадка, 6 - измерительная панель, 7 - трафарет, 8 - зеркало, 9 - корпус забойной инклинометрической системы с отклонителем, В - метка забойной инклинометрической системы, ОС - направление действия отклонителя, Bc - проекция точки В (снос точки В).Figure 1 shows: 1, 2, 3 — lasers, 4 — the device’s body, 5 — the fixing platform, 6 — the measuring panel, 7 — the stencil, 8 — the mirror, 9 — the body of the downhole inclinometer system with a deflector, B — the mark of the downhole inclinometric system, OS - the direction of the deflector, Bc - the projection of point B (drift of point B).
На фиг.2 показаны: 9 - корпус забойной инклинометрической системы с отклонителем (см. фиг.1), 10 - метка отклонителя, 11 - лазерный луч (внешний), 12 - снесенная метка, 13 - фиксирующий элемент (первый).Figure 2 shows: 9 - the casing of the downhole inclinometric system with a deflector (see Fig. 1), 10 - the mark of the deflector, 11 - the laser beam (external), 12 - the demolished mark, 13 - the fixing element (first).
На фиг.3 показаны:Figure 3 shows:
9 - корпус забойной инклинометрической системы с отклонителем (см. фиг.1), 12 - снесенная метка (см. фиг.2), 13 - фиксирующий элемент (см. фиг.2), 14 - первая бурильная труба, 15 - лазерные лучи (внутренние), 16 - снесенная метка, 17 - фиксирующий элемент (второй).9 - housing downhole inclinometric system with a deflector (see figure 1), 12 - demolished mark (see figure 2), 13 - fixing element (see figure 2), 14 - the first drill pipe, 15 - laser beams (internal), 16 - demolished label, 17 - locking element (second).
На фиг.4 показаны:Figure 4 shows:
1, 2, 3 - лазеры (см. фиг.1), 11 - лазерный луч (внешний) (см. фиг.2), 15 - лазерные лучи (внутренние) (см. фиг.3), 17 - фиксирующий элемент (см. фиг.3), 18 - платформа вращающаяся, 19 - оптическая система наблюдения.1, 2, 3 - lasers (see figure 1), 11 - laser beam (external) (see figure 2), 15 - laser beams (internal) (see figure 3), 17 - fixing element ( see figure 3), 18 is a rotating platform, 19 is an optical surveillance system.
На фиг.5 показаны:Figure 5 shows:
1, 2, 3 - лазеры (см. фиг.1), 18 - платформа вращающаяся (см. фиг.4), 19 - оптическая система наблюдения (см. фиг.4), 20 - монитор, 21 - компас.1, 2, 3 — lasers (see FIG. 1), 18 — rotating platform (see FIG. 4), 19 — optical surveillance system (see FIG. 4), 20 — monitor, 21 — compass.
Рассмотри пример последовательности действий при реализации заявленного способа (фиг.2). Первым спускаемым звеном является КНБК с забойной инклинометрической системой 9. Данное звено висит в воздухе вертикально. Метка отклонителя 10 находится на нижнем уровне (уровень земли), а верхний торец забойной инклинометрической системы находится примерно на высоте 20-25 метров. На уровне метки устанавливается измерительная панель 6. Из верхнего торца забойной инклинометрической системы параллельно оси корпуса на измерительную панель направляют лазерный луч 11. На измерительной панели фиксируют точку падения и угол между точкой падения и меткой отклонителя. Поворачивают лазерный луч 11 до тех пор, пока измеренный угол не станет равным нулю. В этот момент на внутренней поверхности корпуса забойной инклинометрической системы в торцевой его части отмечают метку 12, лежащую на одном радиусе с лазерным лучом, после чего внутри корпуса в поперечной его плоскости устанавливают фиксирующий элемент 13, выполненный в виде стержня, одним концом упирающийся в снесенную метку 12, а другим в диаметрально противоположную точку. После установки фиксирующего элемента 13 снимается измерительная панель 6 и компоновка низа бурильной колонны с забойной инклинометрической системой опускается на их длину, присоединяется первая бурильная труба 14 и снова осуществляется спуск на длину первой бурильной трубы (фиг.3). Таким образом, фиксирующий элемент 13 находится на глубине длины первой бурильной трубы 14, а ее торец находится на уровне земли. Внутри трубы в сторону фиксирующего элемента направляют два параллельных луча 15 вдоль оси, затем поворачивают плоскость лучей до момента попадания фиксирующего элемента 13 в плоскость лучей. Затем сносят метку 16 на внутреннюю поверхность первой трубы в торцовую ее часть по положению луча, осветившего половинку фиксирующего элемента, упирающуюся в предыдущую метку 12 и аналогичным образом устанавливается второй фиксирующий элемент 17.Consider an example of a sequence of actions when implementing the inventive method (figure 2). The first lowering link is the BHA with a
После присоединения второй бурильной трубы и спуска сборки на длину присоединенной трубы повторяют процесс сноса метки по внутренней поверхности на основании предыдущего фиксирующего элемента до полной сборки бурильной колонны. Последняя метка показывает положение метки отклонителя.After attaching the second drill pipe and lowering the assembly to the length of the connected pipe, the label demolition process is repeated on the inner surface based on the previous fixing element until the drill string is fully assembled. The last mark indicates the position of the diverter mark.
Устройство, реализующее данный способ, показано на фиг.4 и 5. На верхнем торце собираемого бурильного инструмента на вращающейся вокруг его оси платформе 18 устанавливают три параллельных лазера 1, 2, 3, расположенных в одной диаметральной плоскости корпуса, два из которых внутренние 1, 2 расположены внутри корпуса бурильной колонны симметрично относительно ее оси, а один внешний лазер 3 расположен вне корпуса (фиг.4). Фиксирующий элемент 17 упирается одним концом в снесенную метку, а другим - в диаметрально противоположную точку. Кроме этого на вращающейся платформе 18 расположены (фиг.5) оптическая система наблюдения 19 с монитором 20, компас 21 для определения угла метки отклонителя и система стабилизации внутри прибора.A device that implements this method is shown in FIGS. 4 and 5. At the upper end of the assembled drilling tool, on a
Источники информацииInformation sources
1. Л.Я.Сушон, П.В.Емельянов, Р.Т.Муллагалиев. - Управление искривлением наклонных скважин в Западной Сибири. - М., Недра, 1988.1. L.Ya.Sushon, P.V. Emelyanov, R.T. Mullagaliev. - Management of deviation of deviated wells in Western Siberia. - M., Nedra, 1988.
2. Способ ориентирования отклонителя при сборке компоновки низа бурильной колонны с инклинометрической системой и устройство для его осуществления.2. The method of orientation of the diverter during assembly of the bottom of the drill string with the inclinometric system and a device for its implementation.
Авторы: Федечкин А.С., Тян В.К., Тян В.К. Патент 2237806.Authors: Fedechkin A.S., Tyan V.K., Tyan V.K. Patent 2237806.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006112728/03A RU2348803C2 (en) | 2006-04-17 | 2006-04-17 | Method of whipstock orientation in drilling string assembly and running, and related device for implementation thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006112728/03A RU2348803C2 (en) | 2006-04-17 | 2006-04-17 | Method of whipstock orientation in drilling string assembly and running, and related device for implementation thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006112728A RU2006112728A (en) | 2007-11-10 |
RU2348803C2 true RU2348803C2 (en) | 2009-03-10 |
Family
ID=38957839
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006112728/03A RU2348803C2 (en) | 2006-04-17 | 2006-04-17 | Method of whipstock orientation in drilling string assembly and running, and related device for implementation thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2348803C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2625131C1 (en) * | 2016-02-19 | 2017-07-11 | Закрытое акционерное общество "НТ КУРС" | Method of deflector orientation in high-temperature wells |
-
2006
- 2006-04-17 RU RU2006112728/03A patent/RU2348803C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2625131C1 (en) * | 2016-02-19 | 2017-07-11 | Закрытое акционерное общество "НТ КУРС" | Method of deflector orientation in high-temperature wells |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006112728A (en) | 2007-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7002484B2 (en) | Supplemental referencing techniques in borehole surveying | |
CN104328799B (en) | A kind of sheltered reverse excavation subway station steel pipe column accurate positioning method | |
US5084980A (en) | Laser alignment system for well equipment | |
US20040160223A1 (en) | Passive ranging techniques in borehole surveying | |
US9297249B2 (en) | Method for improving wellbore survey accuracy and placement | |
US11598163B2 (en) | Catwalk tubular measurement and method of use | |
NO320776B1 (en) | Method and apparatus for orienting a side boundary tool in a well liner by acoustically locating an indexing device | |
US9605532B2 (en) | Method and device for determining a drill bit's position in a borehole | |
US5134783A (en) | Thread timing for a rotary shouldered connection | |
CN106123849A (en) | The monitoring method of Vault settlement and monitoring element thereof in a kind of bored tunnel | |
US20160003028A1 (en) | Automatic Wellbore Survey Evaluation | |
CN101706276A (en) | Longitudinal calibration method in mounting shaft device | |
RU2348803C2 (en) | Method of whipstock orientation in drilling string assembly and running, and related device for implementation thereof | |
CN109425325A (en) | A kind of multi-rise building object inclination measurement method | |
CN210321605U (en) | Multifunctional measuring instrument | |
CN108894774A (en) | Combined type measurement while drilling tool and measurement method | |
CN205422692U (en) | Portable drilling angular instrument | |
CN214149018U (en) | Accurate control auxiliary device of tunnel blasting big gun hole angle | |
CN202255403U (en) | Upper centering bracket for gyroscopic total station | |
CN106150479B (en) | Use method of convenient gravity type laser verticality and aperture detector | |
CN104457717B (en) | Perpendicularity sensor mounting structure on overlength square tube post and method | |
KR101994620B1 (en) | Distance Measuring Apparatus | |
CN104420827A (en) | Device for measuring exterior angle difference of directional drilling tool | |
RU2237806C2 (en) | Method for directing deflector when constructing assembly of lower portion of drilling column with incline measuring system and device for realization of said method | |
RU2187637C2 (en) | Method of guidance of drill string to deposit by azimuth |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110418 |