RU2578142C1 - Устройство включения скважинной телесистемы с автономным источником питания - Google Patents
Устройство включения скважинной телесистемы с автономным источником питания Download PDFInfo
- Publication number
- RU2578142C1 RU2578142C1 RU2014151061/03A RU2014151061A RU2578142C1 RU 2578142 C1 RU2578142 C1 RU 2578142C1 RU 2014151061/03 A RU2014151061/03 A RU 2014151061/03A RU 2014151061 A RU2014151061 A RU 2014151061A RU 2578142 C1 RU2578142 C1 RU 2578142C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- permanent magnet
- telemetry system
- independent power
- magnetometers
- computing device
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000013536 elastomeric material Substances 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 abstract 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 7
- BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B44/00—Automatic control systems specially adapted for drilling operations, i.e. self-operating systems which function to carry out or modify a drilling operation without intervention of a human operator, e.g. computer-controlled drilling systems; Systems specially adapted for monitoring a plurality of drilling variables or conditions
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H35/00—Switches operated by change of a physical condition
- H01H35/24—Switches operated by change of fluid pressure, by fluid pressure waves, or by change of fluid flow
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Изобретение относится к контрольно-измерительным телесистемам режимов бурения скважин, имеющим определенный временной ресурс эксплуатации. Техническим результатом является продление срока службы автономного источника питания путем уменьшения энергозатрат. Предложено устройство включения скважинной телесистемы с автономным источником питания, содержащее сочлененный с телесистемой немагнитный корпус, постоянный магнит и вычислительное устройство. При этом немагнитный корпус установлен внутри бурильной трубы с помощью центратора. Снаружи немагнитного корпуса или центратора закреплен выполненный из эластомерного материала лепесток, размеры которого выбраны из условия, что при движении потока скважинной жидкости лепесток отклоняется. На лепестке установлен постоянный магнит. Внутри немагнитного корпуса на прямой, параллельной продольной оси корпуса, и на равном расстоянии от постоянного магнита установлены два магнитометра, магнитометры соединены с вычислительным устройством, выход которого связан со входом телесистемы. 2 ил.
Description
Изобретение относится к контрольно-измерительным телесистемам режимов бурения скважин, имеющим определенный временной ресурс эксплуатации.
Существует проблема дистанционного включения передатчика телесистемы с автономным источником питания в момент начала циркуляции бурового раствора для исключения передачи информации при остановленном бурении. При использовании датчиков вибраций (пат. РФ №2296218, МПК E21B 44/00) может потребоваться дополнительная настройка, кроме того, вибрация при циркуляции бурового раствора не всегда наблюдается.
Для изменения состояния телесистем с автономным источником питания использовали также изменение направления бурения (заявка №2312905, Великобритания, МПК E21B 7/06), что ограничивает свободу использования телесистем.
Известное устройство для включения питания автономного скважинного прибора содержит автономный источник питания, электронную схему, вычислительное устройство, размещенные в корпусе из немагнитного материала, внешний постоянный магнит для включения прибора на поверхности. Кроме того, устройство содержит датчик давления, соединенный через электронную схему с автономным источником питания. Изменение давления приводит к переводу автономного прибора на заданной глубине из «спящего» режима в режим измерений (Пат. РФ №2257470, МПК E21B 47/00 - прототип). При использовании датчика давления необходимо нарушать герметичность корпуса, что снижает надежность самого прибора и приводит к конструктивным трудностям при изготовлении.
Цель изобретения - создание простого устройства, позволяющего включать передатчик скважинной телесистемы только при наличии циркуляции бурового раствора, что позволяет экономить энергию и продляет срок службы автономного источника питания.
Устройство включения скважинной телесистемы с автономным источником питания содержит сочлененный с телесистемой немагнитный корпус, постоянный магнит и вычислительное устройство. Немагнитный корпус установлен внутри бурильной трубы с помощью центратора. Снаружи немагнитного корпуса или на центраторе закреплен лепесток, выполненный из эластомерного материала, размеры лепестка выбраны из условия, что при движении потока скважинной жидкости лепесток отклоняется. Постоянный магнит расположен на лепестке. Внутри немагнитного корпуса на прямой, параллельной продольной оси корпуса, и на равном расстоянии от постоянного магнита установлены два магнитометра, магнитометры соединены с вычислительным устройством, выход которого связан со входом телесистемы.
На рис. 1, 2 представлен один из вариантов устройства включения скважинной телесистемы с центратором, изготовленным из эластомерного материала. На корпусе 1 цилиндрической формы, выполненном из немагнитного материала, например титана, укреплен центратор 2, выполненный из эластомерного материала, имеющий несколько ребер 3 (на рис. 2 изображено 4 ребра). На центраторе 2 также установлен лепесток 4 с постоянным магнитом 5. Длина лепестка 4 выбрана таким образом, чтобы лепесток 4 не задевал бурильную трубу, внутри которой в рабочем состоянии закреплен центратор 2, а общие размеры лепестка 4 позволяют при движении скважинной жидкости свободно отклоняться. Внутри корпуса 1 расположена плата 6 с размещенными на ней магнитометрами 7 и 8 и вычислительное устройство 9. Магнитометры 7 и 8 размещены внутри корпуса 1 на прямой, параллельной продольной оси корпуса 1, и на равном расстоянии от постоянного магнита 5 и соединены с вычислительным устройством 9, выход которого соединен со входом телесистемы.
Лепесток 4 можно закрепить на немагнитном корпусе 1 с помощью немагнитного материала, например манжеты, выполненной из эластомерного материала, а центратор 2 может быть выполнен и из магнитного материала, если он расположен не на корпусе 1, но он, кроме основной функции, в этом случае с помощью ребер 3 обеспечивает зазор между корпусом 1 и бурильной трубой, который необходим для свободного отклонения лепестка 4.
Устройство в составе телесистемы опускают в скважину и на необходимой глубине с помощью центратора 2 закрепляют внутри бурильной трубы. При отсутствии циркуляции скважинной жидкости лепесток 4 с магнитом 5 расположен симметрично относительно магнитометров 7 и 8, воздействует на них одинаково и его воздействие взаимно компенсируется: вычислительное устройство 9 выдает сигнал об отсутствии движения жидкости в скважине, поддерживая телесистему в «спящем» режиме. При достижении скорости потока скважинной жидкости заданного уровня лепесток 4 отклоняется, и действие магнита 5 на магнитометры 7 и 8 разбалансируется, а вычислительное устройство 9 выдает сигнал о переводе телесистемы из «спящего» режима в рабочий.
Для предупреждения ложного срабатывания устройства при обратном движении скважинной жидкости, например, при спуске телесистемы в скважину вычислительное устройство 9 учитывает знак сигнала разбалансировки выходных сигналов магнитометров 7 и 8, который указывает направление отклонения лепестка 4 - вверх или вниз.
Для предотвращения срабатывания устройства при незначительных колебаниях скважинной жидкости, не связанных с началом бурения, задают порог срабатывания устройства выбором размеров лепестка 4 и/или уровнем выходных сигналов магнитометров 7 и 8, которые определяет вычислительное устройство 9.
Claims (1)
- Устройство включения скважинной телесистемы с автономным источником питания, содержащее сочлененный с телесистемой немагнитный корпус, постоянный магнит и вычислительное устройство, отличающееся тем, что немагнитный корпус установлен внутри бурильной трубы с помощью центратора, снаружи немагнитного корпуса или центратора закреплен выполненный из эластомерного материала лепесток, размеры которого выбраны из условия, что при движении потока скважинной жидкости лепесток отклоняется, постоянный магнит установлен на лепестке, внутри немагнитного корпуса на прямой, параллельной продольной оси корпуса, и на равном расстоянии от постоянного магнита установлены два магнитометра, магнитометры соединены с вычислительным устройством, выход которого связан со входом телесистемы.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014151061/03A RU2578142C1 (ru) | 2014-12-16 | 2014-12-16 | Устройство включения скважинной телесистемы с автономным источником питания |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014151061/03A RU2578142C1 (ru) | 2014-12-16 | 2014-12-16 | Устройство включения скважинной телесистемы с автономным источником питания |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2578142C1 true RU2578142C1 (ru) | 2016-03-20 |
Family
ID=55648196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014151061/03A RU2578142C1 (ru) | 2014-12-16 | 2014-12-16 | Устройство включения скважинной телесистемы с автономным источником питания |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2578142C1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3551620A (en) * | 1969-03-14 | 1970-12-29 | Jimmie N Hoover | Flow,no-flow device |
| SU1452948A1 (ru) * | 1987-04-01 | 1989-01-23 | Гомельский политехнический институт | Автономный каротажный цифровой прибор |
| SU1737551A1 (ru) * | 1989-12-06 | 1992-05-30 | Харьковский институт инженеров коммунального строительства | Магнитоуправл емое коммутационное устройство |
| US5517464A (en) * | 1994-05-04 | 1996-05-14 | Schlumberger Technology Corporation | Integrated modulator and turbine-generator for a measurement while drilling tool |
| RU2257470C1 (ru) * | 2004-03-03 | 2005-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ВНИИГИС-Забойные телеметрические системы" (ООО НПФ "ВНИИГИС-ЗТС") | Способ включения питания автономного скважинного прибора и устройство для его реализации |
| RU2406906C1 (ru) * | 2009-04-07 | 2010-12-20 | Сергей Юрьевич Петров | Магнитное устройство управления клапаном |
-
2014
- 2014-12-16 RU RU2014151061/03A patent/RU2578142C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3551620A (en) * | 1969-03-14 | 1970-12-29 | Jimmie N Hoover | Flow,no-flow device |
| SU1452948A1 (ru) * | 1987-04-01 | 1989-01-23 | Гомельский политехнический институт | Автономный каротажный цифровой прибор |
| SU1737551A1 (ru) * | 1989-12-06 | 1992-05-30 | Харьковский институт инженеров коммунального строительства | Магнитоуправл емое коммутационное устройство |
| US5517464A (en) * | 1994-05-04 | 1996-05-14 | Schlumberger Technology Corporation | Integrated modulator and turbine-generator for a measurement while drilling tool |
| RU2257470C1 (ru) * | 2004-03-03 | 2005-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ВНИИГИС-Забойные телеметрические системы" (ООО НПФ "ВНИИГИС-ЗТС") | Способ включения питания автономного скважинного прибора и устройство для его реализации |
| RU2406906C1 (ru) * | 2009-04-07 | 2010-12-20 | Сергей Юрьевич Петров | Магнитное устройство управления клапаном |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10253621B2 (en) | Integrated downhole system with plural telemetry subsystems | |
| US7339494B2 (en) | Acoustic telemetry transceiver | |
| EP2923039B1 (en) | Acoustic signal enhancement apparatus, systems, and methods | |
| US20070194947A1 (en) | Downhole power generation and communications apparatus and method | |
| Franconi et al. | Wireless communication in oil and gas wells | |
| US20160145974A1 (en) | Apparatus and method for power management of downhole tool | |
| RU2007147906A (ru) | Способ и устройство для сбора эксплуатационных данных бурового долота | |
| ATE539227T1 (de) | Testsensoren der bohrlochformierung | |
| WO2011085286A3 (en) | Downhole downlinking system employing a differential pressure transducer | |
| US11821300B1 (en) | Advanced sonde reliability monitoring, apparatus and associated methods | |
| US11225863B2 (en) | Method for controlling a drilling system | |
| DK178108B1 (en) | Activation mechanism for a downhole tool and a method thereof | |
| RU2613222C2 (ru) | Способ и устройство передачи данных из скважины | |
| RU2578142C1 (ru) | Устройство включения скважинной телесистемы с автономным источником питания | |
| WO2015108668A1 (en) | Production fluid monitoring system including a downhole acoustic sensing system having a downhole pulsator | |
| WO2016144349A1 (en) | Downhole fluid detection using surface waves | |
| EA200601342A1 (ru) | Измерительное устройство и бурильный агрегат для глубоких скважин | |
| CA2890293C (en) | Combination power source for a magnetic ranging system | |
| US20190003302A1 (en) | Multi-mode control of downhole tools | |
| WO2021025667A1 (en) | Downhole tool that monitors and controls inflow of produced fluid based on fluid composition measurements employing an electromagnetic acoustic transducer (emat) device | |
| NO20180881A1 (en) | Remote actuation of downhole sensors | |
| US9766094B2 (en) | Smart lower end | |
| US20190284932A1 (en) | System and method for transmission of pulses | |
| CN107676078A (zh) | 煤矿井下水脉冲无线随钻测量系统及测量方法 | |
| US9518448B2 (en) | Apparatus and method for generating power downhole and using same for performing a downhole operation |