RU2490448C1 - Device for positional control of horizontal borehole - Google Patents
Device for positional control of horizontal borehole Download PDFInfo
- Publication number
- RU2490448C1 RU2490448C1 RU2012126790/03A RU2012126790A RU2490448C1 RU 2490448 C1 RU2490448 C1 RU 2490448C1 RU 2012126790/03 A RU2012126790/03 A RU 2012126790/03A RU 2012126790 A RU2012126790 A RU 2012126790A RU 2490448 C1 RU2490448 C1 RU 2490448C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gamma
- ray
- directional
- telesystem
- sensors
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к буровой технике и предназначено для контроля положения ствола горизонтальной скважины между кровлей и подошвой пласта - коллектора, а также для литологического расчленения разреза в процессе бурения.The invention relates to drilling equipment and is intended to control the position of the horizontal wellbore between the roof and the bottom of the reservoir - collector, as well as for lithological dissection of the section during drilling.
Известно устройство для контроля положения ствола горизонтальной скважины между кровлей и подошвой пласта - коллектора. Устройство содержит установленные в непосредственной близости от долота датчики гамма-каротажа, ориентированные под углом 180° друг к другу, и феррозонд, расположенный под углом 90° к диаметральной оси датчиков гамма-каротажа. Датчики гамма-каротажа и феррозонд расположены в отдельном измерительном наддолотном модуле с беспроводным электромагнитным каналом связи и снабжены электронной схемой согласования сигналов феррозонда с импульсами датчиков гамма-каротажа. Электронная схема согласования сигналов содержит блок управления, коммутатор переключения импульсов датчиков гамма-каротажа, счетчики импульсов гамма-каротажа, а также суммарный счетчик импульсов гамма-каротажа. При этом выход измерительной обмотки феррозонда подключен к входу блока управления, определяющего полярность выходного сигнала феррозонда и связанного с коммутатором. Коммутатор обеспечивает переключение каналов прохождения импульсов счетчиков гамма-каротажа в зависимости от полярности выходного сигнала феррозонда, в соответствующие счетчики импульсов гамма-каротажа, обозначенные как ГК - «верх» или ГК - «низ», выходы которых соединены с суммарным счетчиком импульсов гамма-каротажа - «сумма», соединенным с измерительной схемой наддолотного модуля. (Патент RU 2362012, класс Е21В 47/02, G01V 3/30, приоритет 21.01.2008 г.).A device for monitoring the position of the horizontal wellbore between the roof and the bottom of the reservoir - collector. The device comprises gamma-ray sensors installed in the immediate vicinity of the bit, oriented at an angle of 180 ° to each other, and a flux probe located at an angle of 90 ° to the diametrical axis of the gamma-ray sensors. Gamma-ray and flux-gage sensors are located in a separate measuring bitmap module with a wireless electromagnetic communication channel and are equipped with an electronic circuit for matching flux-gate signals with pulses of gamma-ray sensors. The electronic signal matching circuit includes a control unit, a gamma-ray sensor pulse switching switch, gamma-ray pulse counters, and a total gamma-ray pulse counter. The output of the measuring winding of the flux gate is connected to the input of the control unit, which determines the polarity of the output signal of the flux gate and connected to the switch. The switch provides switching channels of the passage of pulses of gamma-ray log meters, depending on the polarity of the output of the flux-gate, to the corresponding gamma-ray pulse counters, designated as GK - “top” or GK - “bottom”, the outputs of which are connected to the total gamma-ray pulse counter - “sum” connected to the measuring circuit of the over-bit module. (Patent RU 2362012, class Е21В 47/02,
Недостатком известного устройства является отсутствие в конструкции упругих элементов, значительно гасящих механические вибрацию и удары, что уменьшает надежность устройства в целом, а также жесткая установка датчиков в корпусе, что приводит к соударению датчиков при воздействии вибраций и ударов. Кроме того, конструкция подвержена влиянию больших нагрузок и вибраций, что ухудшает регистрационные характеристики.A disadvantage of the known device is the absence in the design of elastic elements that significantly dampen mechanical vibration and shock, which reduces the reliability of the device as a whole, as well as the rigid installation of the sensors in the housing, which leads to the collision of the sensors when exposed to vibration and shock. In addition, the design is subject to the influence of large loads and vibrations, which affects the registration characteristics.
Известна аппаратура для определения направления скважины в процессе бурения в виде конструкции с направленным датчиком гамма-каротажа, содержащая ряд счетчиков Гейгера-Мюллера, расположенных в отрезке трубы над буровой коронкой и несколько магнитных и гравитационных датчиков, обеспечивающих направленную характеристику в процессе вращения датчиков гамма-каротажа. Эти ориентационные датчики включают акселерометры и магнитометры, пригодные для обнаружения изменений в ориентации и позиции приборного переводника. Акселерометры способны выявлять в реальном времени вращательное смещение от эталона по мере его возникновения в процессе бурения. Датчики магнитного потока, или магнитометры, облегчают выявление азимутальной ориентации прибора на основе магнитного поля Земли. (Патент WO 02082124, класс Е21В 47/022, G01V 3/38, приоритет 06.04.2001 г., прототип).Known equipment for determining the direction of the well during drilling in the form of a structure with a directional gamma-ray sensor, containing a series of Geiger-Muller counters located in a pipe segment above the drill bit and several magnetic and gravity sensors that provide directional characteristics during the rotation of gamma-ray sensors . These orientation sensors include accelerometers and magnetometers suitable for detecting changes in the orientation and position of the instrument sub. Accelerometers are able to detect in real time a rotational displacement from the standard as it occurs during drilling. Magnetic flux sensors, or magnetometers, facilitate the detection of the azimuthal orientation of the device based on the Earth's magnetic field. (Patent WO 02082124, class Е21В 47/022,
По данным акселерометров можно вычислить апсидальный угол гравиметра и ориентацию ряда гамма - счетчиков. Выход магнитометра являет собой синусоидальную волну, период которой является скоростью вращения, и амплитуда которой представляет позицию прибора в магнитном поле Земли. Во время вращения измеряется выход магнитометра и определяется его амплитуда от пика до пика. Обладая этой информацией и применяя известные математические формулы, устанавливают угловую позицию магнитометра в любой данный момент.According to accelerometers, the apsidal angle of the gravimeter and the orientation of a number of gamma - counters can be calculated. The magnetometer output is a sine wave, the period of which is the speed of rotation, and the amplitude of which represents the position of the device in the Earth's magnetic field. During rotation, the magnetometer output is measured and its amplitude is determined from peak to peak. Possessing this information and applying well-known mathematical formulas, they establish the angular position of the magnetometer at any given moment.
Недостаток известной аппаратуры заключается в сложности конструкции, содержащей ряд счетчиков Гейгера-Мюллера и специальный механизм со ступенчатым двигателем для позиционирования окон для пропускания излучения. Кроме того, здесь используется до 8 магнитометров и несколько акселерометров, что также усложняет схему обработки сигналов и их согласование с показаниями гамма-счетчиков.A disadvantage of the known equipment is the complexity of the design, which contains a number of Geiger-Muller counters and a special mechanism with a step motor for positioning windows for transmitting radiation. In addition, up to 8 magnetometers and several accelerometers are used here, which also complicates the signal processing scheme and their coordination with the readings of gamma counters.
Задачей предлагаемого изобретения является упрощение конструкции и повышение оперативности управления процессом проводки при горизонтальном бурении скважин, в частности, в маломощных пластах.The objective of the invention is to simplify the design and increase the efficiency of controlling the wiring process during horizontal drilling, in particular in low-power formations.
Указанная задача решается тем, что устройство для контроля положения ствола горизонтальной скважины, содержит установленные в кожухе телесистемы основной и направленный блоки датчиков гамма-каротажа. Направленный блок датчиков гамма-каротажа помещен в свинцовый корпус с окном для регистрации направленного гамма-излучения, которое физически соотнесено к положению отклонителя. Блоки датчиков гамма-каротажа расположены в измерительном гамма-модуле с проводным каналом связи с блоком телесистемы и снабжены электронной схемой согласования сигналов телесистемы с импульсами датчиков гамма-каротажа, содержащей блок управления, коммутатор переключения подачи питания на блоки датчиков гамма-каротажа, источник постоянного тока, высоковольтные источники питания, счетчики импульсов гамма-каротажа, микропроцессор. При этом выход сигналов телесистемы подключен ко входу блока управления, определяющего вид выходного сигнала телесистемы и связанного с коммутатором, обеспечивающим переключение подачи питания на один из блоков датчиков гамма-каротажа в зависимости от вида выходного сигнала телесистемы.This problem is solved in that the device for monitoring the position of the horizontal wellbore contains the main and directional blocks of gamma-ray sensors installed in the housing of the television system. The directed block of gamma-ray sensors is placed in a lead case with a window for detecting directional gamma radiation, which is physically related to the position of the diverter. The gamma-ray sensor blocks are located in the gamma-ray measuring module with a wired communication channel with the telesystem unit and are equipped with an electronic circuit for matching the telesystem signals with gamma-ray sensor pulses, containing a control unit, a switch for switching the power supply to the gamma-ray sensor blocks, and a direct current source , high-voltage power supplies, gamma-ray pulse counters, microprocessor. In this case, the output of the telesystem signals is connected to the input of the control unit, which determines the type of the telesystem output signal and is connected to the switch, which switches the power supply to one of the gamma-ray sensor blocks depending on the type of the telesystem output signal.
На фиг.1 представлен корпус измерительного гамма-модуля с блоками датчиков гамма-каротажа.Figure 1 shows the housing of the measuring gamma module with blocks of gamma-ray sensors.
На фиг.2 изображена схема согласования сигналов телесистемы с импульсами датчиков гамма-каротажа.Figure 2 shows a diagram of the matching signals of the telesystem with the pulses of the gamma-ray sensors.
Измерительный гамма-модуль 1 содержит основной блок датчиков гамма-каротажа 2 и направленный блок датчиков гамма-каротажа 3, который помещен в свинцовый корпус 4 с окном для регистрации направленного гамма-излучения 5, которое физически соотнесено к положению отклонителя. Указанные датчики помещены в выемки корпуса измерительного гамма-модуля 1 с проводным каналом связи, передающим информацию на приемный модуль основной телесистемы, обеспечивающей проводку скважины.The
На фиг.2 показана схема согласования сигналов телесистемы с импульсами основного и направленного блока датчиков гамма-каротажа. Она содержит блок управления 6, к которому подключен выход сигналов телесистемы 7, источник постоянного тока 8 подведен к входу коммутатора 9. Коммутатор 9 соединен со входом высоковольтного источника питания 10 основного блока датчиков гамма-каротажа 2 и входом высоковольтного источника питания 11 направленного блока датчиков гамма-каротажа 3. Ко входу микропроцессора 14 подведены выходы счетчика импульсов 12 основного блока датчиков гамма-каротажа 2 и выходы счетчика импульсов 13 направленного блока датчиков гамма-каротажа 3.Figure 2 shows the matching scheme of the signals of the telesystem with the pulses of the main and directional block of gamma-ray sensors. It contains a
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
В процессе бурения скважины по продуктивному пласту-коллектору происходит измерение гамма-излучения основным блоком датчиков гамма-каротажа 2, который измеряет гамма-излучение всех окружающих его пород и показания передаются на микропроцессор 14 и далее на приемный модуль основной телесистемы, обеспечивающей проводку скважины. Пласт-коллектор (песчаник) отличается существенно заниженными значениями гамма-излучения, в отличие от перекрывающих пород (глина). Среднее значение естественной радиоактивности для песчаника - 10-15 Бк/кг, для глины - 50-80 Бк/кг. Увеличение значений гамма-излучения по направлению бурения свидетельствует о том, что буровая компоновка приближается к границе пласта-коллектора. Для того, чтобы определить, в каком направлении происходит увеличение значений гамма-излучения сигнал от телесистемы 7 поступает в блок управления 6, который определяет тип сигнала и управляет работой коммутатора 9, а он, в свою очередь, переключает подачу питания от источника постоянного тока 8 на направленный блок датчиков гамма-каротажа 3 через высоковольтный источник питания 11. После переключения на направленный блок датчиков гамма-каротажа 3, происходит разворот буровой компоновки на 360° с одновременным замером гамма-излучения в каждом секторе разворота, направленным блоком датчиков гамма-каротажа 3. Анализ полученных значений гамма-излучения оператором позволяет определять местонахождение границы пласта относительно компоновки бурового инструмента и управлять процессом бурения.In the process of drilling a well through a reservoir, gamma radiation is measured by the main unit of gamma-
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012126790/03A RU2490448C1 (en) | 2012-06-26 | 2012-06-26 | Device for positional control of horizontal borehole |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012126790/03A RU2490448C1 (en) | 2012-06-26 | 2012-06-26 | Device for positional control of horizontal borehole |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2490448C1 true RU2490448C1 (en) | 2013-08-20 |
Family
ID=49162867
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012126790/03A RU2490448C1 (en) | 2012-06-26 | 2012-06-26 | Device for positional control of horizontal borehole |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2490448C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU176509U1 (en) * | 2017-07-18 | 2018-01-22 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ВНИИГИС-Забойные телеметрические комплексы" (ООО НПФ "ВНИИГИС-ЗТК") | Over-bit module with a set of rock gamma-ray detectors |
RU2733536C1 (en) * | 2020-05-21 | 2020-10-05 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Device for monitoring position of horizontal wellbore during drilling |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2007560C1 (en) * | 1991-06-06 | 1994-02-15 | Научно-производственная фирма "Геофизика" | Device for checking position of well shaft deflecting tool |
RU95118810A (en) * | 1995-10-31 | 1997-11-20 | Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин с опытным заводом геофизической аппаратуры | DEVICE FOR MONITORING POSITION OF A HORIZONTAL WELL |
WO2002082124A1 (en) * | 2001-04-06 | 2002-10-17 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method and apparatus for determining the high side of a drill string during gamma mwd operations and correlating gamma events therewith |
RU37766U1 (en) * | 2004-01-14 | 2004-05-10 | ООО Научно-исследовательский институт технических систем "Пилот" | GEOGRAPHIC CABLE TELEMETRIC SYSTEM FOR DRILLING DRILLING WELLS |
RU76680U1 (en) * | 2008-03-11 | 2008-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ВНИИГИС-Забойные телеметрические комплексы" (ООО НПФ "ВНИИГИС"- ЗТК") | DEVICE FOR MONITORING POSITION OF A HORIZONTAL WELL |
RU2362012C1 (en) * | 2008-01-21 | 2009-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ВНИИГИС-Забойные телеметрические комплексы" (ООО НПФ "ВНИИГИС-ЗТК") | Facility for control over position of borehole of horizontal well |
US8011425B2 (en) * | 2005-10-07 | 2011-09-06 | Weatherford Canada Partnership | Transmitting sensor response data and power through a mud motor |
-
2012
- 2012-06-26 RU RU2012126790/03A patent/RU2490448C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2007560C1 (en) * | 1991-06-06 | 1994-02-15 | Научно-производственная фирма "Геофизика" | Device for checking position of well shaft deflecting tool |
RU95118810A (en) * | 1995-10-31 | 1997-11-20 | Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин с опытным заводом геофизической аппаратуры | DEVICE FOR MONITORING POSITION OF A HORIZONTAL WELL |
WO2002082124A1 (en) * | 2001-04-06 | 2002-10-17 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method and apparatus for determining the high side of a drill string during gamma mwd operations and correlating gamma events therewith |
RU37766U1 (en) * | 2004-01-14 | 2004-05-10 | ООО Научно-исследовательский институт технических систем "Пилот" | GEOGRAPHIC CABLE TELEMETRIC SYSTEM FOR DRILLING DRILLING WELLS |
US8011425B2 (en) * | 2005-10-07 | 2011-09-06 | Weatherford Canada Partnership | Transmitting sensor response data and power through a mud motor |
RU2362012C1 (en) * | 2008-01-21 | 2009-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ВНИИГИС-Забойные телеметрические комплексы" (ООО НПФ "ВНИИГИС-ЗТК") | Facility for control over position of borehole of horizontal well |
RU76680U1 (en) * | 2008-03-11 | 2008-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ВНИИГИС-Забойные телеметрические комплексы" (ООО НПФ "ВНИИГИС"- ЗТК") | DEVICE FOR MONITORING POSITION OF A HORIZONTAL WELL |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU176509U1 (en) * | 2017-07-18 | 2018-01-22 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ВНИИГИС-Забойные телеметрические комплексы" (ООО НПФ "ВНИИГИС-ЗТК") | Over-bit module with a set of rock gamma-ray detectors |
RU2733536C1 (en) * | 2020-05-21 | 2020-10-05 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Device for monitoring position of horizontal wellbore during drilling |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10845503B2 (en) | Three-dimensional directional transient electromagnetic detection device and method for mining borehole | |
CA3050825C (en) | Well ranging apparatus, systems, and methods | |
CA2912472C (en) | Method and apparatus for detecting gamma radiation downhole | |
EP0366567A2 (en) | Downhole combination tool | |
US10001582B2 (en) | Method for using pulsed neutron induced gamma ray measurements to determine formation properties | |
RU2560741C2 (en) | Improved determination of orientation of conductive bed due to error correction of probe in wellbore | |
US10316642B2 (en) | Tool face orientation system for drilling boreholes | |
CN106640046A (en) | Face angle testing device of rotary tool | |
US8975574B2 (en) | Well-logging tool with azimuthal and spectral radiation detectors and related methods | |
CN109143378A (en) | A kind of secondary temporal difference method of the bed-parallel advanced detection of water bearing in coal mine roadway | |
EP2784550A2 (en) | Acoustic borehole imaging tool | |
AU2006202091A1 (en) | Method and apparatus for determining the high side of a drill string during gamma MWD operations and correlating gamma events therewith | |
RU2490448C1 (en) | Device for positional control of horizontal borehole | |
RU2362012C1 (en) | Facility for control over position of borehole of horizontal well | |
US20140346337A1 (en) | Well-Logging Tool With First And Second Azimuthal Radiation Detectors And Related Methods | |
CN102979518A (en) | Directional gamma probe | |
US10061056B2 (en) | Neutron tool with dual-purpose detector | |
US20220252755A1 (en) | Acquiring Formation Porosity Using Multiple Dual-Function Detectors and Neural Network | |
RU76680U1 (en) | DEVICE FOR MONITORING POSITION OF A HORIZONTAL WELL | |
RU169724U1 (en) | Supraslot module | |
US10731456B2 (en) | Method for wellbore ranging and proximity detection | |
RU2254598C1 (en) | Device for inspecting cement ring behind casing string in wells (versions) | |
US20220413180A1 (en) | Method and apparatus for obtaining real-time downhole oil saturation | |
US20230123713A1 (en) | Method and apparatus for obtaining real-time formation gas saturation | |
RU176509U1 (en) | Over-bit module with a set of rock gamma-ray detectors |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170627 |