RU2375568C1 - Method for depth measuring in geophysical investigations of oil and gas wells (versions) - Google Patents
Method for depth measuring in geophysical investigations of oil and gas wells (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2375568C1 RU2375568C1 RU2008138908/03A RU2008138908A RU2375568C1 RU 2375568 C1 RU2375568 C1 RU 2375568C1 RU 2008138908/03 A RU2008138908/03 A RU 2008138908/03A RU 2008138908 A RU2008138908 A RU 2008138908A RU 2375568 C1 RU2375568 C1 RU 2375568C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- medium
- well
- geophysical
- depth
- source
- Prior art date
Links
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области измерений в процессе геофизических исследований бурящихся нефтяных и газовых скважин.The invention relates to the field of measurements in the process of geophysical exploration of drilling oil and gas wells.
Известен способ определения глубины скважины, выполняемый без использования каротажного кабеля (заявка на патент РФ №93055889, G01V 1/40, 1996.), согласно которому на забой скважины спускают сейсмический приемник, вблизи устья скважины с учетом точных координат устанавливают источник сейсмических сигналов, инициируя источником сейсмические колебания, производят регистрацию времен распространения сейсмического сигнала от устья скважины до сейсмического приемника на забое скважины. Затем производят импульсное сейсмическое воздействие в трех точках на поверхности земли с известными координатами и регистрацию времен распространения сейсмической волны от этих точек до сейсмического приемника на забое. На основе зарегистрированных данных распространения сейсмических сигналов вычисляют координаты забоя скважины. При этом вертикальная координата с учетом превышения земной поверхности над уровнем моря соответствует глубине скважины по вертикали.A known method for determining the depth of the well, performed without the use of a logging cable (patent application of the Russian Federation No. 93055889, G01V 1/40, 1996.), according to which a seismic receiver is lowered to the bottom of the well, near the wellhead, taking into account the exact coordinates, a source of seismic signals is established, initiating source of seismic vibrations, record the propagation times of the seismic signal from the wellhead to the seismic receiver at the bottom of the well. Then, a pulsed seismic effect is made at three points on the earth's surface with known coordinates and registration of the propagation times of the seismic wave from these points to the seismic receiver at the bottom. Based on the recorded seismic propagation data, the bottom hole coordinates are calculated. In this case, the vertical coordinate, taking into account the excess of the earth's surface above sea level, corresponds to the depth of the well vertically.
Известный способ позволяет достаточно точно вычислить глубину вертикальной скважины. Однако для таких вычислений следует с высокой точностью учитывать скорость распространения упругих волн по породам пересекаемого скважиной разреза, что требует большого объема дополнительных исследовательских работ.The known method allows you to accurately calculate the depth of a vertical well. However, for such calculations, it is necessary to take into account with high accuracy the speed of propagation of elastic waves through the rocks of a section crossed by a well, which requires a large amount of additional research work.
Известен способ измерения глубины скважины (патент РФ №2272130, Е21В 47/00, 2006.), взятый за прототип. Согласно этому способу источник и приемник колебаний среды размещают на буровом инструменте, спускаемом в скважину. При этом в качестве источника импульсов колебаний среды используют управляемый клапан, установленный вблизи долота. Посредством управляемого клапана перекрывают проходное сечение бурильных труб и генерируют импульсы давления буровой жидкости. В качестве приемника импульсов колебаний среды используют два идентичных датчика давления, один из которых устанавливают на колонне бурильных труб вблизи устья скважины, а второй - ниже по оси трубопровода на 10-20 метров. По времени распространения импульсов давления от источника к приемнику и между приемниками рассчитывают скорость распространения импульсов давления в данной среде, а глубину скважины вычисляют по формуле:A known method of measuring the depth of the well (RF patent No. 2272130, ЕВВ 47/00, 2006.), taken as a prototype. According to this method, the source and receiver of oscillations of the medium are placed on a drilling tool lowered into the well. At the same time, a controlled valve installed near the bit is used as a source of pulses of oscillations of the medium. By means of a controlled valve, the bore of the drill pipe is closed and pressure pulses of the drilling fluid are generated. Two identical pressure sensors are used as a receiver of pulses of oscillations of the medium, one of which is installed on the drill pipe string near the wellhead, and the second is 10-20 meters lower along the axis of the pipeline. The propagation speed of pressure pulses in a given medium is calculated from the time of propagation of pressure pulses from the source to the receiver and between the receivers, and the well depth is calculated by the formula:
H={[h/(T-t)]+D-P,H = {[h / (T-t)] + D-P,
где Н - глубина скважины; h - расстояние между датчиками давления;where H is the depth of the well; h is the distance between the pressure sensors;
t - время распространения импульса давления от управляемого клапана до первого датчика давления; Т - время распространения импульса давления от управляемого клапана до второго датчика давления; D - расстояние от управляемого клапана до долота; р - расстояние от первого датчика давления до стола ротора.t is the propagation time of the pressure pulse from the controlled valve to the first pressure sensor; T is the propagation time of the pressure pulse from the controlled valve to the second pressure sensor; D is the distance from the controlled valve to the bit; p is the distance from the first pressure sensor to the rotor table.
Известный способ позволяет определять искомую глубину в любой точке ствола как вертикальной, так и наклонной скважины с достаточно высокой точностью измерений. Однако возможность применения известного способа ограничена, поскольку осуществим он только в процессе бурения и невозможен при работе с геофизическими приборами на кабеле или с автономными приборами.The known method allows you to determine the desired depth at any point in the wellbore of both vertical and deviated wells with a sufficiently high measurement accuracy. However, the possibility of applying the known method is limited, since it is feasible only during drilling and is not possible when working with geophysical instruments on a cable or with autonomous instruments.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение возможности измерения глубины скважины методом акустического воздействия на скважинную жидкость при различных технологиях проведения геофизических исследований с высокой надежностью и точностью измерения полученных параметров.The objective of the present invention is to provide the possibility of measuring the depth of the well by the method of acoustic impact on the well fluid with various technologies for conducting geophysical studies with high reliability and accuracy of measurement of the obtained parameters.
Поставленная задача решается тем, что по способу измерения глубины скважины, включающему операции размещения на забое и вблизи устья скважины соответственно источника и приемника импульсов колебаний среды, измерение промежутка времени от момента отправки из источника импульса колебаний среды до его поступления в приемник и вычисление по полученным данным глубины скважины, согласно первому варианту осуществления изобретения источник импульсов колебаний среды устанавливают на устье скважины, на геофизическом приборе устанавливают два приемника колебаний среды, разнесенные по оси геофизического прибора друг от друга на базовое расстояние, соизмеримое с габаритными размерами геофизического прибора, спускают геофизический прибор в скважину на каротажном кабеле, далее импульсы колебаний среды, принятые по гидравлическому каналу скважины от источника на устье скважины, преобразуют посредством приемников в электрические нормированные импульсы, которые передают по геофизическому кабелю к наземным системам регистрации, при этом глубину скважины определяют по формуле: H1=T1/(Т2-Т1), где H1 - текущая глубина скважины; T1 и Т2 - время пробега импульса колебаний среды от источника до первого и второго приемника соответственно.The problem is solved in that according to the method of measuring the depth of the well, including the placement operations on the bottom and near the wellhead, respectively, of the source and receiver of pulses of medium vibrations, measuring the period of time from the moment the medium vibrates from the source of the pulse until it arrives at the receiver and calculates from the received data the depth of the well, according to the first embodiment of the invention, the source of the pulses of the oscillations of the medium is installed on the wellhead, on the geophysical instrument installed and the receiver of the medium vibrations, spaced along the axis of the geophysical instrument from each other to a base distance commensurate with the overall dimensions of the geophysical instrument, lowers the geophysical instrument into the well on a wireline cable, then the pulsations of the medium vibrations received through the hydraulic channel of the well from the source at the wellhead transform by means of receivers, into normalized electrical impulses, which are transmitted via a geophysical cable to ground-based recording systems, while the well depth is determined by the formula : H 1 = T 1 / (T 2 -T 1 ), where H 1 is the current depth of the well; T 1 and T 2 - travel time of the pulse of the oscillations of the medium from the source to the first and second receiver, respectively.
Аналогично, по способу измерения глубины скважины, включающему операции размещения на забое и вблизи устья скважины соответственно источника и приемника импульсов колебаний среды, измерение промежутка времени от момента отправки из источника импульса колебаний среды до его поступления в приемник и вычисление по полученным данным глубины скважины, согласно второму варианту осуществления изобретения источник импульсов колебаний среды устанавливают на устье скважины, на геофизическом приборе устанавливают два приемника колебаний среды, разнесенные по оси прибора друг от друга на базовое расстояние, соизмеримое с габаритными размерами геофизического прибора, спускают геофизический прибор в скважину на колонне труб или колтюбинге, фиксируют на поверхности текущее время излучения каждого импульса колебаний среды, одновременно фиксируя в памяти геофизического прибора текущее время поступления каждого соответствующего импульса колебаний среды, принятого по колонне труб, при этом путем изменения как минимум одного из параметров излучаемых импульсов колебаний среды в процессе спуско-подъемных операций производят управление режимами измерений геофизического прибора, а по окончании исследования наземной системой регистрации путем сопоставления и обработки данных определяют глубину скважины по формуле:Similarly, according to the method for measuring the depth of the well, including the operations of placing on the bottom of the well and near the wellhead, respectively, the source and receiver of pulses of medium vibrations, measuring the time interval from the moment the medium vibrates from the source of the pulse until it arrives at the receiver and calculates the depth of the well from the received the second embodiment of the invention, the source of the pulses of the oscillations of the medium is installed at the wellhead, two receivers of medium vibrations are installed on the geophysical instrument The distances spaced along the axis of the instrument from each other to a base distance commensurate with the overall dimensions of the geophysical instrument, lower the geophysical instrument into the borehole on a pipe string or coiled tubing, fix the current radiation time of each pulse of medium vibrations on the surface, while simultaneously recording the current time in the memory of the geophysical instrument the arrival of each corresponding pulse of medium vibrations received along the pipe string, while changing at least one of the parameters of the radiated medium vibration pulses during tripping operations produce mode control unit geophysical measurements, and upon termination of investigations terrestrial registration system by comparing and processing the borehole depth is determined by the formula:
Hi=VT(Tiп-Tiи), где Hi - текущая глубина скважины в i-й момент измерения;Hi = V T (Tiп-Tiи), where Hi is the current well depth at the i-th moment of measurement;
Tiп и Tiи - текущее время приема и излучения соответственно i-го импульса колебаний среды; VT - скорость распространения импульса по трубе.Tiп and Tiи - the current time of reception and emission, respectively, of the i-th pulse of medium vibrations; V T is the pulse propagation velocity through the pipe.
Аналогично, по способу измерения глубины скважины, включающему операции размещения на забое и вблизи устья скважины соответственно источника и приемника импульсов колебаний среды, измерение промежутка времени от момента отправки из источника импульса колебаний среды до его поступления в приемник и вычисление по полученным данным глубины скважины, согласно третьему варианту осуществления изобретения источник импульсов колебаний среды размещают непосредственно в геофизическом приборе, спускаемом в скважину на каротажном кабеле либо на колонне труб, а прием импульсов колебаний среды осуществляют наземной системой регистрации, которой фиксируют текущее время излучения первого импульса из пакета передаваемых импульсов от источника колебаний среды и текущее время его прихода по гидравлическому каналу скважины, при этом глубину скважины вычисляют по формуле:Similarly, according to the method for measuring the depth of the well, including the operations of placing on the bottom of the well and near the wellhead, respectively, the source and receiver of pulses of medium vibrations, measuring the time interval from the moment the medium vibrates from the source of the pulse until it arrives at the receiver and calculates the depth of the well from the received the third embodiment of the invention, the source of the pulses of the oscillations of the medium is placed directly in the geophysical instrument, lowered into the well on a wireline or on the pipe string, and the reception of the pulsations of the oscillations of the medium is carried out by a ground-based recording system, which records the current time of emission of the first pulse from the packet of transmitted pulses from the source of oscillations of the medium and the current time of its arrival through the hydraulic channel of the well, while the depth of the well is calculated by the formula:
Hi=Vж(Тiи-Tiп), где Hi - текущая глубина скважины; Vж - скорость распространения импульса по жидкости; Тiи и Tiп - текущее время излучения и приема i-го импульса колебаний среды соответственно.Hi = Vzh (Ti-Tip), where Hi is the current depth of the well; Vzh - pulse propagation velocity through the liquid; Ti and Tip are the current time of emission and reception of the i-th pulse of medium vibrations, respectively.
Предложенные варианты способа измерения глубины при геофизических исследованиях нефтяных и газовых скважин имеют следующие преимущества по сравнению с известными способами:The proposed methods for measuring depth in geophysical studies of oil and gas wells have the following advantages compared to known methods:
- при реализации предложенного способа по первому и второму варианту применение двух приемников импульсов колебаний среды с базовым расстоянием относительно друг друга, соизмеримым с габаритными размерами геофизического прибора, позволяет устанавливать их на геофизическом приборе и проводить измерение глубин непосредственно в процессе геофизических исследований приборами, спускаемыми в скважину как на кабеле, так и на колонне труб. Базовое расстояние между приемниками импульсов колебаний среды позволяет исключить влияние параметров скважинной жидкости (температуры, давления, плотности) на показатель скорости распространения импульсов колебаний среды;- when implementing the proposed method according to the first and second embodiment, the use of two receivers of pulses of oscillations of the medium with a base distance relative to each other, commensurate with the overall dimensions of the geophysical instrument, allows you to install them on a geophysical instrument and measure depths directly in the process of geophysical exploration with instruments lowered into the well both on the cable and on the pipe string. The base distance between the receivers of the pulses of the oscillations of the medium eliminates the influence of the parameters of the well fluid (temperature, pressure, density) on the rate of propagation of the pulses of the oscillations of the medium;
- предложенные варианты способа не ограничивают частоту следования зондирующих импульсов колебаний среды (частоту измерения), что позволяет одновременно с измерением глубины скважины, путем изменения как минимум одного из параметров зондирующего импульса (период следования, модуляция по частоте или по фазе и т.д.), управлять режимами работы отдельных каналов геофизического прибора и проводить каротаж скважины без подъема инструмента. При этом значительно сокращается потребление энергии в скважинных приборах, а также время проведения исследований и, соответственно, время задалживания скважины;- the proposed method options do not limit the repetition rate of probing pulses of medium vibrations (measurement frequency), which allows simultaneous measurement of well depth by changing at least one of the parameters of the probe pulse (repetition period, modulation in frequency or phase, etc.) , control the operating modes of individual channels of the geophysical instrument and conduct well logging without raising the tool. At the same time, energy consumption in downhole tools is significantly reduced, as well as the time of research and, accordingly, the time of well completion;
- применение третьего варианта предложенного способа измерения глубины позволяет проводить измерение глубин непосредственно в процессе бурения скважины с одновременным проведением геофизических исследований путем выделения характерного признака импульса от излучателя, размещенного в геофизическом приборе, из общего пакета передаваемой на поверхность информации. При этом для реализации этого варианта способа не требуется использование специальных приемников импульсов колебаний среды, что значительно упрощает конструкцию геофизического прибора;- the application of the third version of the proposed method for measuring depth allows you to measure depths directly during well drilling while conducting geophysical surveys by extracting the characteristic sign of the pulse from the emitter located in the geophysical instrument from a common packet of information transmitted to the surface. Moreover, for the implementation of this variant of the method, the use of special receivers of pulses of oscillations of the medium is not required, which greatly simplifies the design of the geophysical instrument;
- для реализации предложенного способа измерения глубины по первому и второму варианту не требуется создания специального излучателя импульсов колебания среды, поскольку в качестве акустического излучателя может использоваться промышленный сейсмический излучатель, широко применяемый при сейсмических исследованиях.- to implement the proposed method for measuring depth according to the first and second embodiment, it is not necessary to create a special emitter of pulses of oscillation of the medium, since an industrial seismic emitter widely used in seismic studies can be used as an acoustic emitter.
На практике предложенный способ измерения глубины методом акустического воздействия на скважинную жидкость при геофизических исследованиях нефтяных и газовых скважин осуществляется следующим образом.In practice, the proposed method for measuring depth by the method of acoustic impact on well fluid during geophysical studies of oil and gas wells is as follows.
Вариант 1. Измерение глубины скважины в процессе проведения каротажных исследований необсаженной скважиныOption 1. Measurement of the depth of the well in the process of conducting logging studies of open-hole wells
Вблизи скважины в направлении устья устанавливают сейсмический излучатель АИ. На геофизическом приборе устанавливают первый и второй приемники колебаний среды - гидрофоны Г1 и Г2 соответственно, разнесенные друг от друга на базовое расстоянии L=1 м по оси прибора (при этом в случае работы с комплексными геофизическими приборами гидрофоны Г1 и Г2 устанавливают на первом модуле). Спускают геофизический прибор в скважину на каротажном кабеле В процессе проведения скважинных исследований АИ периодически излучает акустические импульсы, которые проходя по скважинной жидкости принимаются гидрофонами Г1 и Г2, преобразуются в нормированные электрические сигналы и передаются по каротажному кабелю к наземным системам регистрации. Системы регистрации рассчитывают время Т1 и Т2 распространения акустического импульса от АИ до гидрофонов Г1 и Г2 соответственно. Расстояние H1 от АИ до гидрофона Г1 будет равно H1=Vж·Т1, а расстояние Н2 от АИ до гидрофона Г2 будет равно Н2=Vж·Т2 (где Vж - скорость распространения акустического импульса в скважинной жидкости). Поскольку базовое расстояние между гидрофонами Г1 и Г2 равно 1 м, то скорость Vж будет определяться как Vж=1/(Т2-Т1). Следовательно, расстояние от АИ до гидрофона Г1, то есть текущая глубина скважины, определится по формуле H1=Т1/(Т2-Т1).A seismic emitter AI is installed near the well in the direction of the wellhead. On the geophysical instrument, the first and second receivers of oscillations of the medium are installed - hydrophones G1 and G2, respectively, spaced from each other at a basic distance L = 1 m along the axis of the instrument (in this case, when working with complex geophysical instruments, the hydrophones G1 and G2 are installed on the first module) . A geophysical instrument is lowered into a well on a logging cable During downhole research, AI periodically emits acoustic pulses that are transmitted through the wellbore fluid by hydrophones G1 and G2, converted into normalized electrical signals and transmitted through a logging cable to ground-based recording systems. The registration systems calculate the time T1 and T2 of the propagation of the acoustic pulse from the AI to the hydrophones G1 and G2, respectively. The distance H1 from the AI to the hydrophone G1 will be equal to H1 = Vzh · T1, and the distance H2 from the AI to the hydrophone G2 will be equal to H2 = Vzh · T2 (where Vzh is the acoustic pulse propagation velocity in the well fluid). Since the basic distance between the hydrophones G1 and G2 is 1 m, the speed Vzh will be determined as Vzh = 1 / (T2-T1). Therefore, the distance from the AI to the hydrophone G1, that is, the current depth of the well, is determined by the formula H1 = T1 / (T2-T1).
Учитывая, что H1>>L, амплитуды сигналов обоих гидрофонов будут практически одинаковы. Следовательно, погрешности, связанные с затуханием сигналов по базе L, будут минимальными.Given that H1 >> L, the amplitudes of the signals of both hydrophones will be almost the same. Therefore, the errors associated with the attenuation of the signals on the base L will be minimal.
На практике при глубине скважины 4000 м и средней скорости Vж=1500 м/с максимальное время T1max и Т2max составило соответственно Т1max=2666,66 мс и Т2max=2667,33 мс. Минимальное время определялось минимально необходимым шагом квантования по глубине_Н=0,1 м и составило T1min=67 мкс и T2min=733 мкс. Частота следования зондирующих импульсов (частота измерения) в данном случае может быть любой и ограничивается только длительностью зондирующих импульсов во избежание их наложения и интерференции.In practice, with a borehole depth of 4000 m and an average speed of Vzh = 1500 m / s, the maximum time T1max and T2max was T1max = 2666.66 ms and T2max = 2667.33 ms, respectively. The minimum time was determined by the minimum necessary quantization step in depth_H = 0.1 m and amounted to T1min = 67 μs and T2min = 733 μs. The probe pulse repetition rate (measurement frequency) in this case can be any and is limited only by the duration of the probe pulses in order to avoid their overlap and interference.
Вариант 2. Измерение глубины скважины в процессе проведения каротажных исследований геофизическим прибором, спускаемым в скважину на колонне бурильных труб, в том числе при работе с колтюбингомOption 2. Measurement of the depth of the well during logging with a geophysical tool lowered into the well on a drill string, including when working with coiled tubing
Вблизи скважины в направлении устья устанавливают сейсмический излучатель АИ. На геофизическом приборе устанавливают первый и второй приемники колебаний среды - гидрофоны Г1 и Г2 соответственно, разнесенные друг от друга на базовое расстоянии L=1 м по оси прибора (при этом в случае работы с комплексными геофизическими приборами гидрофоны Г1 и Г2 устанавливают на первом модуле). Опускают в скважину геофизический прибор на колонне бурильных труб или колтюбинге.A seismic emitter AI is installed near the well in the direction of the wellhead. On the geophysical instrument, the first and second receivers of oscillations of the medium are installed - hydrophones G1 and G2, respectively, spaced from each other at a basic distance L = 1 m along the axis of the instrument (in this case, when working with complex geophysical instruments, the hydrophones G1 and G2 are installed on the first module) . A geophysical instrument is lowered into the well on a drill pipe string or coiled tubing.
В процессе проведения скважинных исследований АИ периодически излучает акустические импульсы. Наземные системы фиксируют текущее время Тiи излучения каждого импульса колебаний среды. Излученные импульсы распространяются по скважинной жидкости и колонне бурильных труб. Так как скорость распространения импульсов колебаний среды по колонне бурильных труб значительно выше, чем по скважинной жидкости, первыми гидрофонами Г1 и Г2 принимаются импульсы, распространяющиеся по колонне труб. Гидрофоны Г1 и Г2 преобразует их в нормированные электрические сигналы. Системы регистрации геофизического прибора фиксируют текущее время Tiп поступления соответствующего импульса по колонне труб от АИ к гидрофонам Г1 и Г2, сохраняя его в памяти прибора. По окончании геофизических исследований сохраненные данные сопоставляют с данными наземной аппаратуры и производят расчет текущих глубин Hi исследуемой скважины.In the process of conducting downhole research, AI periodically emits acoustic impulses. Terrestrial systems record the current time Ti and radiation of each pulse of the oscillations of the medium. The emitted pulses propagate through the borehole fluid and the drill string. Since the propagation velocity of the pulses of oscillations of the medium along the drill pipe string is much higher than through the well fluid, the first hydrophones G1 and G2 receive pulses propagating along the pipe string. Hydrophones G1 and G2 converts them into normalized electrical signals. The registration systems of the geophysical instrument record the current time Tip of the arrival of the corresponding impulse along the pipe string from the AI to the hydrophones G1 and G2, storing it in the memory of the device. At the end of geophysical studies, the stored data is compared with the data of the ground equipment and the current depths Hi of the investigated well are calculated.
Текущая глубина скважины рассчитывается по формуле:The current well depth is calculated by the formula:
Hi=Vт(Тiп-Тiи),Hi = Vt (TiP-Tii),
где Hi - текущая глубина скважины; Тiи, Tiп - текущее время излучения и приема i-го импульса колебаний среды соответственно; Vт - скорость распространения импульса колебаний среды по трубе (с учетом материала трубы).where Hi is the current well depth; Ti, Tip - the current time of radiation and reception of the i-th pulse of medium vibrations, respectively; Vt is the propagation velocity of the pulse of oscillations of the medium through the pipe (taking into account the material of the pipe).
Измерение глубины скважины по импульсам колебаний среды, поступающим по колонне бурильных труб, в данном случае предпочтительнее, поскольку практически исключается зависимость скорости распространения излученного импульса колебаний среды от параметров скважинной жидкости и скорость определяется только материалом труб.In this case, measuring the depth of the well by the pulsations of the medium’s vibrations through the drill pipe string is preferable, since the dependence of the propagation velocity of the radiated medium’s pulse of oscillations on the parameters of the borehole fluid is practically eliminated and the speed is determined only by the pipe material.
На практике применялась колонна стальных труб. Скорость распространения излученного импульса колебаний среды по колонне стальных труб составила VT=5600 м/с.In practice, a column of steel pipes was used. The propagation velocity of the emitted impulse of medium vibrations through the steel pipe string was V T = 5600 m / s.
Наряду с регистрацией параметров Тiи и Tiп, путем изменения какого либо из параметров самого зондирующего импульса (импульса, посылаемого АИ), например, периода следования, производится управление режимом работы скважинного геофизического прибора. Так, путем изменения периода следования зондирующих импульсов можно управлять коэффициентами усиления трактов усиления, включать и выключать отдельные каналы и т.д.Along with recording the parameters Ti and Ti, by changing any of the parameters of the probing pulse itself (the pulse sent by the AI), for example, the repetition period, the operating mode of the downhole geophysical instrument is controlled. So, by changing the period of the probing pulses, you can control the gain of the amplification paths, turn individual channels on and off, etc.
Вариант 3. Измерение глубины скважины при проведении каротажа скважины в процессе буренияOption 3. Measurement of the depth of the well when conducting well logging during drilling
Акустический излучатель АИ устанавливается непосредственно в геофизическом приборе. В процессе проведения каротажа скважины АИ излучает импульсы колебаний среды. Скважинная система геофизического прибора регистрирует текущее время Тiи излучения первого импульса из пакета передаваемых сигналов и передает эту информацию наземной системе регистрации. Наземная система регистрации фиксирует текущее время поступления Tiп данного импульса по гидравлическому каналу связи. С учетом полученных данных рассчитывается текущая глубина скважины в i-й момент времени по формуле:The acoustic emitter AI is installed directly in the geophysical instrument. In the process of well logging, the AI emits pulses of oscillations of the medium. The borehole system of the geophysical instrument registers the current time Ti and radiation of the first pulse from the packet of transmitted signals and transmits this information to the ground-based registration system. The ground-based recording system records the current time Tp of a given pulse through the hydraulic communication channel. Based on the data obtained, the current well depth at the i-th point in time is calculated by the formula:
Hi=Vж(Tiп-Tiи),Hi = Vж (Tiп-Tiи),
где Hi - текущая глубина скважины; Tiи, Tiп - текущее время излучения и приема i-го импульса колебаний среды соответственно; Vж - скорость распространения импульса колебаний среды по скважинной жидкости.where Hi is the current well depth; Tiи, Tiп - current time of radiation and reception of the i-th pulse of medium vibrations, respectively; Vzh - the propagation velocity of the pulse of oscillations of the medium through the well fluid.
Так как плотность скважинной жидкости известна и контролируется в процессе бурения, а температура не имеет значительных аномалий, данная формула не требует поправок и обеспечивает достаточно высокую точность измерений.Since the density of the borehole fluid is known and controlled during the drilling process, and the temperature does not have significant anomalies, this formula does not require corrections and provides a sufficiently high measurement accuracy.
Таким образом, предложенный способ измерения глубины скважины методом акустического воздействия на скважинную жидкость в процессе геофизических исследований нефтяных и газовых скважин обеспечивает возможность измерения глубины скважины достаточно простым и надежным методом при любых геофизических исследованиях независимо от типа скважин.Thus, the proposed method for measuring well depth by the method of acoustic impact on well fluid during geophysical studies of oil and gas wells provides the ability to measure well depth by a fairly simple and reliable method for any geophysical studies, regardless of the type of well.
Использование при этом гидроакустического канала связи в комбинации с каналами забойных телесистем является простым и доступным средством, обеспечивающим высокую точность измерений.The use of a hydroacoustic communication channel in combination with channels of downhole telesystems is a simple and affordable means of ensuring high measurement accuracy.
Claims (3)
H1=T1L/(T2-T1),
где H1 - текущая глубина скважины; L - базовое расстояние между приемниками; T1 и Т2 - время пробега импульса от источника колебаний среды до первого и второго приемника соответственно.1. A method for measuring depth in geophysical studies of oil and gas wells, including placing a source and receivers of pulses of medium vibrations in a well, measuring the time interval from the moment of sending from a source of a pulse of medium vibrations to its arrival at receivers and calculating the depth of the well from the data obtained, characterized in that the source of the pulsations of the oscillations of the medium is installed at the wellhead, two receivers of the oscillations of the medium, spaced along the axis of the instrument from each other, are installed on the geophysical instrument hectares to the base distance commensurate with the overall dimensions of the geophysical instrument, the geophysical instrument is lowered into the well on the wireline cable, and then the medium pulses received through the hydraulic channel of the well from the source are converted by means of medium oscillation receivers into normalized electrical pulses that are transmitted through the wireline cable to the ground-based registration system, while the depth of the well is calculated by the formula
H 1 = T 1 L / (T 2 -T 1 ),
where H 1 is the current depth of the well; L is the base distance between the receivers; T 1 and T 2 - travel time of the pulse from the source of oscillations of the medium to the first and second receiver, respectively.
Hi=Vтр(Tiп-Tiи),
где Hi - текущая глубина скважины в i - тый момент измерения;
Vтр - скорость распространения звука по трубам с учетом материала труб; Тiи и Tiп - текущее время излучения и приема i - того импульса колебаний среды соответственно.2. A method for measuring depth in geophysical studies of oil and gas wells, including placing a source and receivers of pulses of medium vibrations in a well, measuring the time interval from the moment of sending a pulse of medium vibrations from the source to its arrival at receivers and calculating the depth of the well from the data obtained, characterized in that the source of the pulsations of the oscillations of the medium is installed at the wellhead, two receivers of the oscillations of the medium, spaced along the axis of the instrument from each other, are installed on the geophysical instrument hectares to a base distance commensurate with the overall dimensions of the geophysical instrument, the geophysical instrument is lowered into the well on a pipe string or coiled tubing, the current radiation time of each medium oscillation pulse is fixed on the surface, while the current arrival time of each corresponding medium oscillation pulse received along the pipe string, while changing at least one of the parameters of the emitted pulses of the oscillations of the medium during tripping operations zvodyat mode control autonomous geophysical measurement instrument, and after research ground registration system by comparing and processing the borehole depth is determined by the formula
H i = V Tr (T ip -T ii ),
where H i is the current depth of the well at i - the moment of measurement;
V Tr - the speed of sound propagation through the pipes, taking into account the material of the pipes; T ii and T iп - current time of radiation and reception of i - that pulse of oscillations of the medium, respectively.
Hi=Vж(Tiп-Tiи),
где Нi - текущая глубина скважины в i - тый момент измерения;
Vж - скорость распространения импульса колебаний в скважинной жидкости; Тiи, Tiп - текущее время излучения и приема i - того импульса колебаний среды. 3. A method for measuring depth in geophysical studies of oil and gas wells, including placing a source and receiver of pulses of medium vibrations in the well, measuring the time interval from the moment the medium vibrates from the source of the pulse until it arrives at the receiver, and calculating the well depth from the data obtained, characterized in that the source of the pulses of the oscillations of the medium is placed directly in the geophysical instrument, lowered into the well on a wireline or pipe string, and the reception of pulses of oscillations medium carried by the ground system registration, which record the current time of the first pulse of radiation from a packet transmitted from the pulse source environment fluctuations, and the current time of its arrival on the hydraulic pipe borehole, wherein the borehole depth is calculated by the formula
H i = V W (T i p -T i i ),
where H i is the current depth of the well at the i-th moment of measurement;
V W - the propagation speed of the oscillation pulse in the well fluid; T ii , T iп - current time of radiation and reception of i - that pulse of medium vibrations.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008138908/03A RU2375568C1 (en) | 2008-09-30 | 2008-09-30 | Method for depth measuring in geophysical investigations of oil and gas wells (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008138908/03A RU2375568C1 (en) | 2008-09-30 | 2008-09-30 | Method for depth measuring in geophysical investigations of oil and gas wells (versions) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2375568C1 true RU2375568C1 (en) | 2009-12-10 |
Family
ID=41489641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008138908/03A RU2375568C1 (en) | 2008-09-30 | 2008-09-30 | Method for depth measuring in geophysical investigations of oil and gas wells (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2375568C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2699095C1 (en) * | 2018-10-15 | 2019-09-03 | Акционерное общество "Научно-производственная фирма "Геофизика" (АО НПФ "Геофизика") | Method of determining downhole depth of well equipment on pipes |
| US20220004190A1 (en) * | 2018-12-03 | 2022-01-06 | Ima Schelling Deutschland Gmbh | Infrastructure system |
-
2008
- 2008-09-30 RU RU2008138908/03A patent/RU2375568C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| АБДРАХИМОВ Г.С. Контроль технологических процессов в бурении. - М.: Недра, 1974, с.111. ГРАЧЕВ Ю.В. и др. Автоматический контроль в скважинах при бурении и эксплуатации. - М.: Недра, 1968, с.71. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2699095C1 (en) * | 2018-10-15 | 2019-09-03 | Акционерное общество "Научно-производственная фирма "Геофизика" (АО НПФ "Геофизика") | Method of determining downhole depth of well equipment on pipes |
| US20220004190A1 (en) * | 2018-12-03 | 2022-01-06 | Ima Schelling Deutschland Gmbh | Infrastructure system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7675816B2 (en) | Enhanced noise cancellation in VSP type measurements | |
| US7310580B2 (en) | Method for borehole measurement of formation properties | |
| US6131694A (en) | Vertical seismic profiling in a drilling tool | |
| US6084826A (en) | Measurement-while-drilling acoustic system employing multiple, segmented transmitters and receivers | |
| JP5352674B2 (en) | Reverse vertical borehole seismic survey by impact measurement in both directions during excavation | |
| US5726951A (en) | Standoff compensation for acoustic logging while drilling systems | |
| US20030002388A1 (en) | Acoustic logging tool having quadrapole source | |
| JP2013545980A (en) | System and method for communicating data between an excavator and a surface device | |
| US5109947A (en) | Distributed seismic energy source | |
| US20060285439A1 (en) | Shear wave velocity determination using evanescent shear wave arrivals | |
| US20090195408A1 (en) | Methods and apparatus for high-speed telemetry while drilling | |
| EP1613981B1 (en) | Use of pattern recognition in a measurement of formation transit time for seismic checkshots | |
| CN105431612A (en) | Drilling method and apparatus | |
| US10041343B2 (en) | Micro-sonic density imaging while drilling systems and methods | |
| NO335989B1 (en) | Method and system for determining downhole operation in a borehole | |
| CN106567713B (en) | For the construction method and system of shield driving forward probe in marine bed | |
| CN115390129A (en) | In-situ acoustic penetration device with built-in longitudinal and transverse wave transmitting and receiving transducers | |
| RU2375568C1 (en) | Method for depth measuring in geophysical investigations of oil and gas wells (versions) | |
| JP2862171B2 (en) | Nondestructive method for measuring physical properties of formation using acoustic waves | |
| CN102042003A (en) | Digital sound wave and variable-density comprehensive logging instrument | |
| CN110805433B (en) | While-drilling sound wave remote detection system and method | |
| CN213457397U (en) | Stratum longitudinal wave speed test system | |
| JP2000186319A (en) | Ground investigation method | |
| SU1035549A1 (en) | Method of well seismoprospecting | |
| JPH0820438B2 (en) | Nondestructive measurement method of physical properties of formation using acoustic wave |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141001 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20160327 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191001 |