RU2459951C1 - Device for measurement of inclination and drift angles of wells - Google Patents
Device for measurement of inclination and drift angles of wells Download PDFInfo
- Publication number
- RU2459951C1 RU2459951C1 RU2011101066/03A RU2011101066A RU2459951C1 RU 2459951 C1 RU2459951 C1 RU 2459951C1 RU 2011101066/03 A RU2011101066/03 A RU 2011101066/03A RU 2011101066 A RU2011101066 A RU 2011101066A RU 2459951 C1 RU2459951 C1 RU 2459951C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sensor
- inclination
- measuring
- angles
- drift angles
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Studio Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к техническим средствам для бурения нефтяных и газовых скважин, а именно к средствам определения зенитных и азимутальных углов скважин.The invention relates to technical means for drilling oil and gas wells, and in particular to means for determining anti-aircraft and azimuth angles of wells.
Известен инклинометр (патент RU 2112876, опубл. 10.06.1998 г.), содержащий корпус, в котором размещен чувствительный элемент в виде немагнитной поплавковой камеры с опорами подвеса, ось которых параллельна оси корпуса, поплавковая камера имеет маятниковость, причем плечо маятника перпендикулярно оси ее подвеса, два немагнитных поплавка, установленных в поплавковой камере с помощью опор подвеса, оси которых перпендикулярны плоскости, включающей ось подвеса поплавковой камеры и плечо ее маятника, поплавки имеют маятниковости, причем плечи маятников перпендикулярны осям подвеса поплавков, первый поплавок содержит синусно-косинусный вращающийся трансформатор, а во втором поплавке установлены два магнитометра, измерительная ось первого магнитометра параллельна оси подвеса второго поплавка, а измерительная ось второго магнитометра перпендикулярна оси подвеса второго поплавка и плечу его маятника, при этом зазоры между поплавками, поплавковой камерой и корпусом соединены и заполнены жидкостью, гироскопический датчик угловой скорости и вычислительное устройство, гироскопический датчик угловой скорости размещен в первом поплавке, при этом его измерительная ось параллельна оси первого поплавка, а ось собственного вращения ротора гироскопического датчика угловой скорости перпендикулярна оси подвеса первого поплавка и плечу его маятника, выход гироскопического датчика угловой скорости и магнитометров соединены с входом вычислительного устройства.A known inclinometer (patent RU 2112876, publ. 06/10/1998), comprising a housing in which a sensing element in the form of a non-magnetic float chamber with suspension supports, the axis of which is parallel to the axis of the housing, the float chamber has a pendulum, and the arm of the pendulum is perpendicular to its axis suspension, two non-magnetic floats installed in the float chamber using suspension supports, the axes of which are perpendicular to the plane, including the suspension axis of the float chamber and the arm of its pendulum, the floats have pendulums, and the shoulders of the pendulum perpendicular to the axes of the suspension of the floats, the first float contains a sine-cosine rotating transformer, and the second float has two magnetometers, the measuring axis of the first magnetometer is parallel to the suspension axis of the second float, and the measuring axis of the second magnetometer is perpendicular to the suspension axis of the second float and the arm of its pendulum, while between the floats, the float chamber and the housing are connected and filled with liquid, a gyroscopic angular velocity sensor and a computing device, gyroscopic the angular velocity sensor is located in the first float, while its measuring axis is parallel to the axis of the first float, and the axis of proper rotation of the rotor of the gyroscopic angular velocity sensor is perpendicular to the suspension axis of the first float and the arm of its pendulum, the output of the gyroscopic angular velocity sensor and magnetometers are connected to the input of the computing device.
Недостатком описанного устройства является сложность схемы преобразования угла поворота и измеряемых инклинометрических углов, последующей дешифровкой сигнала с выходом на регистрирующие приборы.A disadvantage of the described device is the complexity of the conversion of the angle of rotation and the measured inclinometric angles, the subsequent decryption of the signal with access to the recording devices.
Известен гироскопический инклинометр (пат. RU 2130118, опубл. 10.05.1999 г.), содержащий наземный прибор, скважинный прибор, включающий трехстепенный гироскоп, связанный каротажным кабелем с наземным прибором, отличающийся тем, что в скважинный прибор введены последовательно соединенные блок выработки составляющих ускорения и передающее устройство, а трехстепенный гироскоп выполнен магнитосферическим с четырехполюсниками на каждой оси подвеса его ротора, при этом входы блока выработки составляющих ускорения подключены параллельно входам четырехполюсников, а выходы соединены с первым, вторым и третьим входами передающего устройства, четвертый и пятый входы которого подключены параллельно нагрузочным сопротивлениям канала датчик угла - датчик момента по двум измерительным осям трехстепенного гироскопа, а выход передающего устройства подключен через каротажный кабель к наземному прибору.Known gyroscopic inclinometer (US Pat. RU 2130118, publ. 05/10/1999), containing a ground-based device, a downhole tool, including a three-stage gyroscope connected by a wireline cable to a ground-based device, characterized in that the accelerator component generation unit is connected in series to the downhole tool and a transmitting device, and a three-stage gyroscope is made magnetospherical with four-terminal on each axis of the suspension of its rotor, while the inputs of the unit for generating acceleration components are connected in parallel with the inputs of the four ehpolyusnikov, and the outputs are connected to first, second and third inputs of the transmitting device, the fourth and fifth inputs are connected parallel to the load resistance path angle sensor - torque sensor by measuring two threefold axis gyroscope and the output of the transmitting device is connected through the logging cable to the ground unit.
Недостатком данного изобретения является сложность скважинного прибора, возможность отказов и выхода из строя компонентов чувствительного элемента и сложность в дешифровке сигнала.The disadvantage of this invention is the complexity of the downhole tool, the possibility of failures and failure of the components of the sensing element and the difficulty in decoding the signal.
Известен инклинометр (пат. RU 2119052, опубл. 20.09.1998 г.), содержащий корпус, датчик азимутального и зенитного углов, арретирующий узел с подпружиненным штоком и часовой механизм, в арретирующий узел введены оцифрованный диск временной установки и пара кулачков, размещенных на выходном валу часового механизма, при этом кулачки имеют ориентированные относительно друг друга фигурные пазы для взаимодействия с пальцем, расположенным на одном конце подпружиненного состава рычага, другой конец которого взаимодействует со штифтами, расположенными на торце одного из профильных кулачков, жестко закрепленных на оси совместно с рукояткой и другим профильным кулачком, при этом профили обоих кулачков контактируют с подпружиненным выходным валом датчика азимутального и зенитного углов.A known inclinometer (US Pat. RU 2119052, publ. September 20, 1998), comprising a housing, an azimuth and zenith angle sensor, a locking unit with a spring-loaded rod and a clock mechanism, a digitized temporary installation disk and a pair of cams placed on the output the shaft of the clock mechanism, while the cams have curly grooves oriented relative to each other for interacting with a finger located at one end of the spring-loaded composition of the lever, the other end of which interacts with the pins located on the end face of one of the profile cams, rigidly fixed on the axis together with the handle and the other profile cam, while the profiles of both cams are in contact with the spring-loaded output shaft of the azimuthal and zenith angle sensors.
Недостатком данного устройства является низкий показатель точности и надежности измерения углов.The disadvantage of this device is the low accuracy and reliability of measuring angles.
Известно устройство для непрерывного контроля за направлением действия отклонителя, измерения зенитных и азимутальных углов скважин (патент RU 2263782, опубл. 10.11.2005 г.), принятое за прототип, которое содержит датчик измерения угла установки отклонителя и измерительный прибор - инклинометр с датчиками зенитных и азимутальных углов, размещенные в герметичном контейнере, ориентированно устанавливаемом в немагнитном корпусе, жестко связанном с отклонителем, а также проводной канал связи забойных датчиков с наземными регистрирующими приборами, сбрасываемый через бурильную колонну. В герметичном контейнере установлена телевизионная камера, напротив которой размещен измерительный прибор - инклинометр с датчиками зенитных и азимутальных углов, доступных для визуального наблюдения, и индикатором слежения за углом установки отклонителя, выполненным в виде линии-метки, нанесенной на сферическую крышку инклинометра и проходящей через ее полюсную точку.A device is known for continuous monitoring of the direction of action of the diverter, measurement of anti-aircraft and azimuthal well angles (patent RU 2263782, publ. 10.11.2005), adopted as a prototype, which contains a sensor for measuring the angle of installation of the diverter and a measuring device - an inclinometer with anti-aircraft sensors and azimuthal angles placed in an airtight container orientated to be mounted in a non-magnetic housing rigidly connected to the diverter, as well as a wired communication channel of downhole sensors with ground-based recording devices, discharged through the drill string. A television camera is installed in the sealed container, opposite which there is a measuring device - an inclinometer with sensors for zenith and azimuth angles available for visual observation, and an indicator for tracking the angle of the deflector, made in the form of a marking line drawn on the spherical cover of the inclinometer and passing through it pole point.
Недостатком данного устройства является низкий показатель точности из-за помех, возникающих в процессе ударов и тряски чувствительного элемента при спуске.The disadvantage of this device is the low accuracy rate due to interference arising from shock and shaking of the sensor during descent.
В основу изобретения положена задача - разработать устройство, позволяющее за счет получения четкого сигнала на экране компьютера показателей измерения зенитных и азимутальных углов и забойного двигателя уменьшить трудоемкость ориентирования, повысить надежность и точность измерения углов траектории скважины.The basis of the invention is the task of developing a device that, due to the receipt of a clear signal on a computer screen, measures the measurement of anti-aircraft and azimuthal angles and a downhole motor, to reduce the complexity of orientation, to increase the reliability and accuracy of measuring the angles of the well path.
Техническим результатом является обеспечение точности измерений азимутальных и зенитных углов в каждой точке измерения скважины с одновременным снижением времени получения информации.The technical result is to ensure the accuracy of measurements of azimuthal and zenith angles at each measurement point of the well while reducing the time for obtaining information.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для измерения зенитных и азимутальных углов скважин, содержащем телевизионную камеру и размещенный напротив нее измерительный прибор, имеющий корпус и датчик зенитных и азимутальных углов, доступных для визуального наблюдения, размещенные в герметичном контейнере, закрепленном на кабеле с возможностью его доставки в немагнитный корпус бурильной колонны и снабженном узлом фиксированного крепления с немагнитным корпусом, а также проводной канал связи датчика с наземным регистрирующим прибором, включающим видеоконтрольное устройство, в герметичном контейнере установлены видеоусилитель, преобразователь уровня (ВЧ-ключи), преобразователь уровня (НЧ-ключи), синхронизатор, а между измерительным прибором и телевизионной камерой установлены осветитель и объектив, при этом измерительный прибор заполнен кремнийорганической жидкостью, а датчик зенитных и азимутальных углов выполнен в виде измерительного блока, установленного на подпятнике и снабженного установленными перпендикулярно друг другу шкалы азимутальных углов с прикрепленными к ней снизу двумя параллельными магнитами и шкалы зенитных углов со смещенным центром тяжести, при этом наземный регистрирующий прибор снабжен линейным усилителем и блоком питания.The technical result is achieved in that in a device for measuring zenithal and azimuthal angles of wells, comprising a television camera and a measuring device located opposite it, having a housing and a sensor of zenithal and azimuthal angles available for visual observation, placed in a sealed container mounted on the cable with the possibility its delivery to the non-magnetic body of the drill string and equipped with a fixed mount with a non-magnetic body, as well as a wired communication channel between the sensor and the ground register In the sealed container, a video amplifier, a level converter (HF keys), a level converter (LF keys), a synchronizer are installed in a sealed container, and a illuminator and a lens are installed between the measuring device and the television camera, while the measuring device is filled with organosilicon liquid and the sensor of anti-aircraft and azimuthal angles is made in the form of a measuring unit mounted on a thrust bearing and equipped with azimuthal scales mounted perpendicular to each other a head with two parallel magnets attached to it from below and zenith angle scales with a shifted center of gravity, while the ground recording device is equipped with a linear amplifier and a power supply.
Техническая сущность устройства поясняется схемой на фиг.1. Устройство для измерения зенитных и азимутальных углов состоит из герметичного контейнера 12 и наземного регистрирующего прибора 13. Герметичный контейнер 12, выполненный из немагнитного материала, содержит телевизионную камеру 3 и размещенный напротив нее измерительный прибор 1, имеющий корпус и датчик зенитных и азимутальных углов, доступных для визуального наблюдения (не показано), видеоусилитель 4, преобразователи уровней 5 и 6, синхронизатор 7. Между измерительным прибором 1 и телевизионной камерой 3 установлен осветитель и объектив 2, а также проводной канал связи датчика с наземным регистрирующим прибором, включающим видеоконтрольное устройство. Герметичный контейнер 12 закреплен на кабеле с возможностью его доставки в немагнитный корпус бурильной колонны и снабжен узлом фиксированного крепления с немагнитным корпусом. Датчик зенитных и азимутальных углов выполнен в виде измерительного блока, установленного на подпятнике и снабженного установленными перпендикулярно друг другу шкалы азимутальных углов с прикрепленными к ней снизу двумя параллельными магнитами и шкалы зенитных углов со смещенным центром тяжести. Подпятник служит опорой шкалам, что позволяет им свободно вращаться вокруг своей оси. Измерительный прибор 1 заполнен кремнийорганической жидкостью для демпфирования датчика со шкалами зенитных и азимутальных углов. Видеоусилитель 4 предназначен для усиления и обработки сигнала, поступающего с телевизионной камеры 3. Синхронизатор 7 предназначен для формирования сигналов синхронизации телевизионного сигнала и формирования импульсных последовательностей управления процессом накопления, хранения и переноса зарядов в телевизионной камере 3. Преобразователи уровней 5 и 6 предназначены для формирования сигналов, поступающих с синхронизатора, импульсных напряжений с заданной амплитудой, верхним и нижним уровнями для питания секций накопления и памяти, а также выходного регистра. В преобразователях уровней предусмотрена возможность регулировки параметров импульсов в заданных пределах.The technical essence of the device is illustrated by the diagram in figure 1. A device for measuring zenith and azimuthal angles consists of a sealed
Наземный регистрирующий прибор 13 состоит из линейного усилителя 8, видеоконтрольного устройства (компьютер) 9, вспомогательной лебедки 10, блока питания 11. Линейный усилитель 8 предназначен для усиления, коррекции и формирования полного телевизионного видеосигнала для подачи его на видеоконтрольное устройство (компьютер) 9. Видеоконтрольное устройство (компьютер) 9 получает видеосигнал и показывает увеличенную в 20-30 раз картинку показателей с измерительного прибора 1. Вспомогательная лебедка 10 предназначена для спуско-подъемных операций герметичного контейнера 12. Блок питания 11 предохраняет от перебоев электричества всю аппаратуру.The
Устройство для измерения зенитных и азимутальных углов скважин работает следующим образом. На поверхности устройство собирают в последовательности, представленной на фиг.1. Спуск и подъем герметичного контейнера 12 в скважину осуществляется на грузонесущем геофизическом телевизионном кабеле с помощью вспомогательной лебедки 10. Перед спуском герметичного контейнера 12 останавливают работу ротора и спускают герметичный контейнер 12 с помощью телевизионного кабеля и кабельной головки внутрь колонны бурильных труб до его установки в посадочном месте. Измерительный прибор 1 определяет положение забойного двигателя, и информация через объектив 2, телевизионную камеру 3, видеоусилитель 4, преобразователь уровня (ВЧ-ключи) 5, преобразователь уровня (НЧ-ключи) 6, синхронизатор 7 передается на поверхность, где принимается линейным усилителем 8 и передается на видеоконтрольное устройство (компьютер) 9. По постоянному отображению на экране компьютера 9 определяют положение забойного двигателя, углы искривления скважины. При необходимости производят их корректировку медленным вращением бурильной колонны и устанавливают отклоняющую КНБК для бурения ствола согласно заданным параметрам проектного профиля и фиксируют ротор в заданном положении, а инклинометр извлекают на поверхность. Затем включают забойный двигатель и осуществляют бурение скважины по заданной траектории.A device for measuring anti-aircraft and azimuthal angles of wells works as follows. On the surface, the device is assembled in the sequence shown in figure 1. Launching and lifting the
Предлагаемое изобретение позволяет измерять траекторию скважины и положение двигателя-отклонителя с высокой точностью, надежностью с одновременным снижением времени на получение информации.The present invention allows to measure the trajectory of the well and the position of the diverter motor with high accuracy, reliability while reducing the time to obtain information.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011101066/03A RU2459951C1 (en) | 2011-01-12 | 2011-01-12 | Device for measurement of inclination and drift angles of wells |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011101066/03A RU2459951C1 (en) | 2011-01-12 | 2011-01-12 | Device for measurement of inclination and drift angles of wells |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011101066A RU2011101066A (en) | 2012-07-20 |
RU2459951C1 true RU2459951C1 (en) | 2012-08-27 |
Family
ID=46847058
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011101066/03A RU2459951C1 (en) | 2011-01-12 | 2011-01-12 | Device for measurement of inclination and drift angles of wells |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2459951C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2754819C2 (en) * | 2020-02-11 | 2021-09-07 | Общество с ограниченной ответственностью "БИТАС" | System for monitoring the mutual orientation of wellbores during cluster drilling |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3618221A (en) * | 1968-01-19 | 1971-11-09 | Joint Coal Board | Borehole survey means and core sample orienting means |
SU859634A1 (en) * | 1979-06-27 | 1981-08-30 | Предприятие П/Я М-5703 | Apparatus for monitoring roof support movement direction in water containing shaft |
SU911020A1 (en) * | 1978-07-24 | 1982-03-07 | за витель .;v- ;ii:j.-.,j. , a-v.-;.i i. .f: - .i А.С. Пеньков | Mechanical inclination meter |
SU1493775A1 (en) * | 1987-09-04 | 1989-07-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники | Visual inclination meter |
SU1559132A1 (en) * | 1988-06-15 | 1990-04-23 | Кольская комплексная геологоразведочная экспедиция сверхглубокого бурения | Self-sufficient inclinometer |
RU2263782C2 (en) * | 2003-12-16 | 2005-11-10 | Товарищество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Внедренческий Центр Алмас" | Continuous control method of deflector operation direction, horizontal and inclination well angle measuring and control device |
-
2011
- 2011-01-12 RU RU2011101066/03A patent/RU2459951C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3618221A (en) * | 1968-01-19 | 1971-11-09 | Joint Coal Board | Borehole survey means and core sample orienting means |
SU911020A1 (en) * | 1978-07-24 | 1982-03-07 | за витель .;v- ;ii:j.-.,j. , a-v.-;.i i. .f: - .i А.С. Пеньков | Mechanical inclination meter |
SU859634A1 (en) * | 1979-06-27 | 1981-08-30 | Предприятие П/Я М-5703 | Apparatus for monitoring roof support movement direction in water containing shaft |
SU1493775A1 (en) * | 1987-09-04 | 1989-07-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники | Visual inclination meter |
SU1559132A1 (en) * | 1988-06-15 | 1990-04-23 | Кольская комплексная геологоразведочная экспедиция сверхглубокого бурения | Self-sufficient inclinometer |
RU2263782C2 (en) * | 2003-12-16 | 2005-11-10 | Товарищество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Внедренческий Центр Алмас" | Continuous control method of deflector operation direction, horizontal and inclination well angle measuring and control device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2754819C2 (en) * | 2020-02-11 | 2021-09-07 | Общество с ограниченной ответственностью "БИТАС" | System for monitoring the mutual orientation of wellbores during cluster drilling |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011101066A (en) | 2012-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7877887B2 (en) | Method and system for heading indication with drift compensation | |
CN102140913B (en) | Small-diameter directional gyro inclinometer for drilling | |
CN100489459C (en) | Strapdown inertial combined measurement controller adapted to whole-optical fiber digital slope level | |
US10781691B2 (en) | System and method for providing a continuous wellbore survey | |
US20030041661A1 (en) | Inertially-stabilized magnetometer measuring apparatus for use in a borehole rotary environment | |
EP0172599A1 (en) | Borehole survey method and apparatus | |
CA2691034A1 (en) | Reducing error contributions to gyroscopic measurements from a wellbore survey system | |
CN109882157B (en) | Optical fiber inertial navigation system of underground multi-component measuring instrument and data processing method thereof | |
AU2005220213B2 (en) | Method and apparatus for mapping the trajectory in the subsurface of a borehole | |
US20190330979A1 (en) | System and Method for Providing a Continuous Wellbore Survey | |
US20200072037A1 (en) | Borehole survey instrument and method | |
US4696112A (en) | Bore hole navigator | |
RU2459951C1 (en) | Device for measurement of inclination and drift angles of wells | |
RU2066749C1 (en) | Method for determination of wellbore inclination and direction of cased well | |
CN106917621B (en) | Small-aperture single-gyroscope horizontal well rotation directional inclination measurement device and method | |
US11939830B2 (en) | Tool, system and method for orienting core samples during borehole drilling | |
US8752305B2 (en) | Apparatus and method for determining the direction east | |
RU2433262C1 (en) | Method of gps-based (versions) azimuth well directivity control and checking inclination apparatus for implementation of method of gps-based azimuth well directivity control | |
RU2101487C1 (en) | Gyroscopic inclinometer without gimbal and method of its using | |
CN106321074B (en) | Optical engine-based inclinometer while drilling and measuring device thereof | |
RU2004786C1 (en) | Inclinometer | |
RU2503810C1 (en) | Method for determining well deviation angles | |
CN101324187A (en) | Digital recording gradient meter | |
RU2269001C1 (en) | Method for well path measuring in azimuth and dual-mode body-mounted gyroscopic inclinometer for above method implementation | |
RU2184845C1 (en) | Device for determination of borehole inclination angle and position of deflecting tool during drilling |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130113 |