RU2626486C1

RU2626486C1 - Method of measuring depth in well

Info

Publication number: RU2626486C1
Application number: RU2016110244A
Authority: RU
Inventors: Олег Витальевич Иванов; Владимир Иванович Масленников; Николай Александрович Кузичкин; Владимир Александрович Марков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Газпром георесурс"
Priority date: 2016-03-21
Filing date: 2016-03-21
Publication date: 2017-07-28

Abstract

FIELD: measuring equipment.

SUBSTANCE: method using a borehole tool comprises gimballess inertial navigation system, consisting of an electronics module with three axis angular velocity sensor attached to it, and located so that one of its sensitive axes lying on the downhole tool axis and triaxial sensor linear acceleration, so positioned that one of its axes lying on the sensitivity axis of the downhole tool, and the other two are parallel to two axes of sensitivity of the angular velocity sensor, comprising calculating vectors acceleration and displacement of the downhole tool in the base coordinate system, the result of which is to determine the vertical depth and path length, which are recorded by electronic unit.

EFFECT: increasing the accuracy of measurement of these parameters and, consequently, the accuracy of linking the data of borehole studies to the geological section.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области геофизических исследований нефтяных и газовых скважин и может быть использовано для измерения в скважинном приборе глубины его местоположения относительно точки отсчета (стола ротора буровой установки, планшайбы эксплуатационной скважины) [1, стр. 21], а также длины пути вдоль оси ствола скважины [2, стр. 4] от точки отсчета до местоположения скважинного прибора. В данном случае глубина - это проекция длины пути на вертикальную ось [3, стр. 88], поэтому в вертикальных скважинах [4, стр. 20] длина пути и вертикальная глубина равны.The invention relates to the field of geophysical studies of oil and gas wells and can be used to measure the depth of its location in a downhole tool relative to a reference point (rig rotor table, production well faceplate) [1, p. 21], as well as the path length along the barrel axis wells [2, p. 4] from the reference point to the location of the downhole tool. In this case, the depth is the projection of the path length onto the vertical axis [3, p. 88], therefore, in vertical wells [4, p. 20], the path length and vertical depth are equal.

При проведении геофизических исследований и работ приборами на кабеле в нефтяных и газовых скважинах спускоподъемные операции осуществляют путем намотки (смотки) геофизического кабеля на барабан (с барабана) лебедки каротажного подъемника [1, стр. 221], при этом кабель пропускается через систему измерения глубины с роликом [1, стр. 20], которая позволяет получать длину пути вдоль оси ствола скважины от точки отсчета в скважине до местоположения скважинного прибора посредством измерения длины кабеля. Такую длину пути при геофизических исследованиях скважин принято называть глубиной, при этом каротажные данные всегда привязываются к этой глубине. И даже если измерения фиксируются не по глубине, а через определенные интервалы времени, в конечном итоге эти измерения преобразуются в данные, индексированные по глубине. Достоверность получаемых данных является критическим элементом при их интерпретации и зависит от точности измерения данных и глубины. В данном случае определение глубины проводят на поверхности, в этом случае существуют погрешности по отношению к реальной глубине нахождения скважинного прибора в скважине. При проведении каротажа по стволу скважины кабель может растягиваться, в результате чего возникает погрешность измерения глубины.When conducting geophysical research and work with cable instruments in oil and gas wells, hoisting operations are carried out by winding (winding) the geophysical cable onto the drum (from the drum) of the logging hoist winch [1, p. 221], while the cable is passed through a depth measuring system with roller [1, p. 20], which allows you to get the path length along the axis of the wellbore from the reference point in the well to the location of the downhole tool by measuring the length of the cable. In geophysical surveys of wells, such a path length is usually called depth, while logging data is always tied to this depth. And even if measurements are not fixed in depth, but at certain time intervals, in the end, these measurements are converted to data indexed in depth. The reliability of the data obtained is a critical element in their interpretation and depends on the accuracy of data measurement and depth. In this case, the depth is determined on the surface, in this case there are errors with respect to the actual depth of the downhole tool in the well. When logging along the wellbore, the cable can stretch, resulting in an error in measuring depth.

Предложено несколько различных методов уменьшения погрешности определения глубины.Several different methods have been proposed to reduce the error in determining depth.

Известен способ определения глубины оборудования в подземной скважине [5], включающий определение длины кабеля, спущенного в скважину, на поверхности, деление кабеля в скважине на серию элементов. Причем каждый элемент в серии задают как часть кабеля, для которого натяжение рассматривается как эффективно постоянная величина. Затем определяют натяжение в каждом элементе кабеля в скважине, растяжение кабеля в скважине для определенного натяжения во всех элементах и определяют глубину оборудования по длине кабеля, спущенного в скважину с поверхности, и определенному растяжению кабеля в скважине. Этот способ имеет следующий недостаток: в данном случае невозможно учесть такие ситуации, как, когда, к примеру, скважинный прибор застревает в стволе скважины (вследствие различных скважинных и возможно меняющихся условий) при проведении каротажа вверх по стволу скважины, кабель может растягиваться, при этом лебедка продолжает наматывать кабель, а это, в свою очередь, обуславливает возникновение погрешности измерения глубины.A known method for determining the depth of equipment in an underground well [5], including determining the length of the cable lowered into the well at the surface, dividing the cable in the well into a series of elements. Moreover, each element in the series is set as part of the cable, for which the tension is considered as an effectively constant value. Then, the tension in each cable element in the well is determined, the cable tension in the well for a certain tension in all elements, and the depth of the equipment is determined by the length of the cable lowered into the well from the surface and a specific cable elongation in the well. This method has the following drawback: in this case it is impossible to take into account situations such as when, for example, the downhole tool gets stuck in the wellbore (due to various downhole and possibly changing conditions) when logging up the wellbore, the cable can be stretched, while the winch continues to wind the cable, and this, in turn, causes the appearance of an error in measuring depth.

Известен способ измерения глубины скважины при геофизических исследованиях [6], основанный на разметке обсадной колонны по ее длине магнитными метками и счете этих меток. Разметку обсадной колонны производят посредством перемещения мерной базы, вынесенной в скважину разметочной установки, с одновременным исследованием геологического разреза и определением элементов конструкции обсадной колонны. Производят привязку к глубине геологического разреза по данным модуля естественной радиоактивности пород и элементов конструкции обсадной колонны с применением модуля локатора муфт, спускаемых в скважину одновременно с разметочной установкой на геофизическом кабеле. Недостатком данного способа является невозможность измерения глубины в необсаженных скважинах [1]. Также этот способ не позволяет измерять глубину в скважинах, обсаженных с использованием немагнитных труб [7].A known method of measuring the depth of the well during geophysical studies [6], based on the marking of the casing along its length with magnetic marks and counting these marks. The marking of the casing is carried out by moving the measuring base, taken out into the borehole marking installation, while examining the geological section and determining the structural elements of the casing. Binding to the depth of the geological section is carried out according to the module of natural rock radioactivity and casing string structural elements using the coupler locator module, lowered into the well simultaneously with the marking unit on the geophysical cable. The disadvantage of this method is the impossibility of measuring depth in open-hole wells [1]. Also, this method does not allow measuring depth in wells cased using non-magnetic pipes [7].

Известен способ слежения за местоположением инструмента (в данном случае подразумевается скважинный прибор - это следует из описания изобретения) в буровой скважине [8], включающий получение первого изображения скважины, используя устройство формирования изображения, связанное с инструментом, получение второго изображения скважины, используя устройство формирования изображения по истечении выбранного периода времени, согласование первого изображения со вторым изображением путем смещения одного из первого и второго изображений, определение величины смещения и сравнение величины смещения с опорным расстоянием для определения расстояния перемещения инструмента. Для слежения по изображению могут использоваться любые известные в данной области техники устройства формирования изображения/датчики, включая оптические, акустические, инфракрасные, микроволновые и резистивные. Датчики изображения выполнены в виде матрицы, размер которой должен обеспечивать достоверное формирование изображения. Слежение по изображению предполагает использование специальных алгоритмов сопоставления изображений, некоторые из которых представлены в [9]. Уровень вычислительной сложности данных алгоритмов таков, что их реализация со скоростью обработки, приемлемой для определения местоположения скважинного прибора при геофизических исследованиях скважин [1], возможна только в гибридных оптико-цифровых системах и в высокопроизводительных аппаратных средствах, таких как графические процессоры, или в программируемых матричных устройствах, указанных в [9]. Недостатком данного способа является то, что при работе в обсаженных скважинах изменения изображений внутренней поверхности на всем протяжении обсадной трубы могут быть недостаточными для измерения глубины таким способом, т.е. возможна ситуация, когда два изображения не будут различаться и вследствие этого будет наблюдаться погрешность определения глубины. Влияние состава среды в скважине на возможность измерения глубины путем слежения по изображению также является недостатком, к примеру, для оптических датчиков среда должна быть прозрачной, для акустических датчиков скважина должна быть заполнена любой негазирующей жидкостью плотностью не более 1,3 г/см³ [1, стр. 201] и т.д.A known method for tracking the location of a tool (in this case, a downhole tool is implied - this follows from the description of the invention) in a borehole [8], which includes obtaining a first image of the well using an image forming device associated with the tool, obtaining a second image of the well using a formation device image after a selected period of time, matching the first image with the second image by shifting one of the first and second images, determine dividing the offset value and comparing the offset value with the reference distance to determine a tool travel distance. For image tracking, any imaging devices / sensors known in the art, including optical, acoustic, infrared, microwave, and resistive, can be used. Image sensors are made in the form of a matrix, the size of which should ensure reliable image formation. Image tracking involves the use of special image matching algorithms, some of which are presented in [9]. The level of computational complexity of these algorithms is such that their implementation with a processing speed acceptable for determining the location of a downhole tool in geophysical well surveys [1] is possible only in hybrid optical-digital systems and in high-performance hardware, such as graphic processors, or in programmable matrix devices specified in [9]. The disadvantage of this method is that when working in cased wells, changes in the image of the inner surface throughout the casing may not be sufficient to measure depth in this way, i.e. a situation is possible when the two images will not differ and as a result an error in determining the depth will be observed. The influence of the composition of the medium in the well on the ability to measure depth by tracking the image is also a drawback, for example, for optical sensors, the medium must be transparent, for acoustic sensors, the well must be filled with any non-carbonating liquid with a density of not more than 1.3 g / cm ³ [1 , p. 201], etc.

Все изложенные выше способы определения глубины в скважине имеют общий недостаток, а именно: в наклонно направленных скважинах [3, стр. 129], когда забой скважины имеет определенное отклонение от вертикали, этими способами нельзя измерить вертикальную глубину, которая необходима для привязки данных скважинных исследований к геологическому разрезу [3, 76]. Для этих целей проводят дополнительные инклинометрические исследования [1, стр. 179], а привязку данных измерений к вертикальной глубине осуществляют путем последующей комплексной обработки данных инклинометрии и данных скважинных исследований. В результате возможно возникновение значительных погрешностей в определении вертикальной глубины, обусловленных несколькими спускоподъемными операциями и погрешностями при обработке.All the above methods for determining the depth in the well have a common drawback, namely: in directional wells [3, p. 129], when the bottom of the well has a certain deviation from the vertical, these methods cannot measure the vertical depth, which is necessary to bind the data of downhole studies to the geological section [3, 76]. For these purposes, additional inclinometric studies are carried out [1, p. 179], and the measurement data are linked to the vertical depth by subsequent complex processing of the inclinometry data and borehole research data. As a result, significant errors in determining the vertical depth may occur due to several tripping operations and processing errors.

Следовательно, а также учитывая актуальность использования наклонно направленных скважин в силу того, что они по производительности значительно превосходят вертикальные скважины [3, 129], существует необходимость в применении методов, позволяющих повысить точность измерений вертикальной глубины и длины пути при геофизических исследованиях скважин.Therefore, and also taking into account the relevance of using directional wells due to the fact that they significantly exceed vertical wells in productivity [3, 129], there is a need to use methods to improve the accuracy of measuring vertical depth and path length in geophysical well surveys.

Предлагаемое изобретение решает задачи измерения в скважинном приборе вертикальной глубины и длины пути вдоль оси ствола скважины от точки отсчета (стола ротора буровой установки, планшайбы эксплуатационной скважины) до местоположения скважинного прибора в вертикальных и наклонно направленных скважинах при проведении геофизических исследований скважин, а также повышения точности измерения этих параметров за счет использования бесплатформенной инерциальной навигационной системы [10], устанавливаемой в скважинный прибор.The present invention solves the problem of measuring in a downhole tool the vertical depth and length of the path along the axis of the wellbore from the reference point (table of the rotor of the drilling rig, faceplate of the production well) to the location of the downhole tool in vertical and directional wells during geophysical research of wells, as well as improving accuracy measuring these parameters through the use of a strapdown inertial navigation system [10] installed in a downhole tool.

Указанные задачи решаются тем, что с применением скважинного прибора, спускаемого в скважину на геофизическом кабеле, содержащего бесплатформенную инерциальную навигационную систему, состоящую из блока электроники, выполненного с использованием высокопроизводительных аппаратных средств и имеющего возможность обработки данных и регистрации результатов обработки при помощи управляющей программы, с подключенными к нему трехосевым датчиком угловой скорости, предназначенным для ориентации данных и расположенным так, чтобы одна из его осей чувствительности лежала на оси скважинного прибора, и трехосевым датчиком линейного ускорения для измерения проекций кажущихся ускорений на оси, связанные с корпусом скважинного прибора, расположенным таким образом, чтобы одна из его осей чувствительности лежала на оси скважинного прибора, а две другие были параллельны двум осям чувствительности датчика угловой скорости, не лежащим на оси скважинного прибора. Блоком электроники через одинаковые интервалы времени производится считывание данных с обоих датчиков и расчет по известным алгоритмам, изложенным в [10], [11], [12], вектора ускорения скважинного прибора в базовой декартовой системе координат с использованием данных трехосевого датчика угловой скорости и учетом начальных условий движения, заданных в блоке электроники в виде соответствующих параметров ориентации. При этом длительность интервалов времени выбирается исходя из требуемой детализации по глубине и точности измерений, начало базовой системы координат находится в точке отсчета скважины, а аппликата направлена вертикально. Далее в блоке электроники производится двойное интегрирование рассчитанного вектора ускорения скважинного прибора в базовой системе координат по известным формулам, изложенным в [13], результатом которого является вектор перемещения в базовой системе координат, при этом проекция этого вектора на вертикальную ось представляет собой глубину и регистрируется блоком электроники.These problems are solved in that using a downhole tool lowered into the well on a geophysical cable containing a strap-down inertial navigation system consisting of an electronic unit made using high-performance hardware and having the ability to process data and record processing results using a control program, connected to it by a three-axis angular velocity sensor designed for data orientation and located so that one of its sensitivity axes lay on the axis of the downhole tool, and a three-axis linear acceleration sensor for measuring projections of apparent accelerations on the axis associated with the body of the downhole tool, located so that one of its sensitivity axes lay on the axis of the downhole tool, and the other two were parallel to two axes sensitivity of the angular velocity sensor, not lying on the axis of the downhole tool. At equal intervals of time, the electronics block reads data from both sensors and calculates, according to well-known algorithms described in [10], [11], [12], the downhole tool acceleration vector in the base Cartesian coordinate system using data from a three-axis angular velocity sensor and taking into account initial motion conditions specified in the electronics unit in the form of corresponding orientation parameters. In this case, the duration of the time intervals is selected based on the required detailing in depth and accuracy of measurements, the origin of the base coordinate system is at the reference point of the well, and the applicate is directed vertically. Then, in the electronics block, the calculated acceleration vector of the downhole tool is double integrated into the base coordinate system using the well-known formulas described in [13], the result of which is the displacement vector in the base coordinate system, while the projection of this vector onto the vertical axis represents the depth and is recorded by the block electronics.

Также блоком электроники производится двойное интегрирование рассчитанной составляющей вектора ускорения вдоль оси скважинного прибора в базовой системе координат и регистрация результатов интегрирования, результатом которого является перемещение, значение которого является длиной пути вдоль оси ствола скважины от точки отсчета до местоположения скважинного прибора.Also, the electronic unit performs double integration of the calculated component of the acceleration vector along the axis of the downhole tool in the base coordinate system and registration of the integration results, the result of which is a movement whose value is the length of the path along the axis of the wellbore from the reference point to the location of the downhole tool.

Настоящее изобретение, обеспечивающее измерение глубины в скважинном приборе, может быть включено в любой инструмент, используемый в скважине.The present invention, providing a depth measurement in a downhole tool, can be included in any tool used in the well.

На фиг. 1 представлена схема реализации способа в наклонно направленной скважине.In FIG. 1 shows a diagram of the implementation of the method in a directional well.

На фиг. 2 приведена структурная схема скважинного прибора, посредством которого реализуется предлагаемый способ.In FIG. 2 shows a structural diagram of a downhole tool by which the proposed method is implemented.

Устройство, реализующее способ, представляет собой скважинный прибор 1, спускаемый в скважину на геофизическом кабеле 2 (фиг. 1). Скважинный прибор 1, подключенный к геофизическому кабелю 2, содержит бесплатформенную инерциальную навигационную систему 4, состоящую из блока электроники 7 с подключенными к нему трехосевым датчиком угловой скорости 5, расположенным так, чтобы одна из его осей чувствительности лежала на оси скважинного прибора 3, и трехосевым датчиком линейного ускорения 6, расположенным так, чтобы одна из его осей чувствительности лежала на оси скважинного прибора, а две другие были параллельны двум осям датчика угловой скорости, не лежащим на оси скважинного прибора (фиг. 2).A device that implements the method is a downhole tool 1, lowered into the well on a geophysical cable 2 (Fig. 1). The downhole tool 1, connected to the geophysical cable 2, contains a strapdown inertial navigation system 4, consisting of an electronics unit 7 with a three-axis angular velocity sensor 5 connected to it, so that one of its sensitivity axes lies on the axis of the downhole tool 3, and a three-axis linear acceleration sensor 6, located so that one of its sensitivity axes lies on the axis of the downhole tool, and the other two are parallel to the two axes of the angular velocity sensor, not lying on the axis of the well device (Fig. 2).

Способ реализован следующим образом. Перед включением скважинного прибора 1 он устанавливается на устье скважины в точку отсчета О (фиг. 1), относительно которой будет определяться глубина. После включения скважинного прибора 1 блок электроники 7 начинает считывание значений линейного ускорения и угловой скорости по трем осям с трехосевого датчика линейного ускорения 6 и трехосевого датчика угловой скорости 5, после чего осуществляется запоминание этих значений во внутреннюю память блока электроники. Учитывая расположение этих датчиков относительно оси корпуса скважинного прибора, данные, считываемые с трехосевого датчика линейного ускорения 6, представляют собой три значения, являющиеся проекциями кажущегося ускорения на оси системы координат скважинного прибора O'X'Y'Z' (фиг. 2). Данные, считываемые с трехосевого датчика угловой скорости 5, представляют собой три значения, являющиеся угловыми скоростями вращения датчика вокруг осей той же системы координат O'X'Y'Z (фиг. 2). Когда прибор находится на устье, подвижную систему координат O'X'Y'Z' принимаем как базовую OXYZ (фиг. 1), а запомненные в этом положении скважинного прибора данные датчиков используются в дальнейшем при расчетах как начальные условия движения, определяющие параметры ориентации. Считывание данных блоком электроники с датчиков производят через одинаковые интервалы времени, длительность которых выбирается исходя из требуемой детализации по глубине и точности измерений. Каждый раз после считывания данных в блоке электроники 7 (фиг. 2) под управлением управляющей программы производится расчет по известным алгоритмам, изложенным в [10], [11], [12], вектора ускорения скважинного прибора в базовой декартовой системе координат OXYZ, начало которой находится в точке отсчета скважины О (фиг. 1), а аппликата направлена вертикально. Вектор ускорения скважинного прибора в системе координат OXYZ рассчитывается с использованием данных трехосевого датчика угловой скорости и учетом начальных условий движения. Дополнительно в блоке электроники под управлением управляющей программы рассчитывается составляющая вектора ускорения вдоль оси скважинного прибора в базовой системе координат OXYZ.The method is implemented as follows. Before turning on the downhole tool 1, it is installed at the wellhead at the reference point O (Fig. 1), with respect to which the depth will be determined. After turning on the downhole tool 1, the electronics unit 7 starts reading the values of linear acceleration and angular velocity along three axes from the three-axis linear acceleration sensor 6 and the three-axis angular velocity sensor 5, after which these values are stored in the internal memory of the electronics unit. Given the location of these sensors relative to the axis of the body of the downhole tool, the data read from the three-axis linear acceleration sensor 6 are three values that are projections of the apparent acceleration on the axis of the coordinate system of the downhole tool O'X'Y'Z '(Fig. 2). The data read from the three-axis angular velocity sensor 5 are three values, which are the angular velocities of rotation of the sensor around the axes of the same coordinate system O'X'Y'Z (Fig. 2). When the device is located at the mouth, the moving coordinate system O'X'Y'Z 'is taken as the base OXYZ (Fig. 1), and the sensor data stored in this position of the downhole tool are used in the calculations for the initial motion conditions that determine the orientation parameters. Data is read by the electronics unit from the sensors at the same time intervals, the duration of which is selected based on the required detail in depth and measurement accuracy. Each time after reading the data in the electronics unit 7 (Fig. 2) under the control of the control program, the well-known acceleration vector of the downhole tool in the base Cartesian coordinate system OXYZ is calculated using the well-known algorithms described in [10], [11], [12], beginning which is located at the reference point of the well O (Fig. 1), and the applicate is directed vertically. The downhole tool acceleration vector in the OXYZ coordinate system is calculated using data from a three-axis angular velocity sensor and taking into account the initial conditions of movement. Additionally, in the electronics block under the control of the control program, the component of the acceleration vector along the axis of the downhole tool is calculated in the base coordinate system OXYZ.

Для определения вектора перемещения

в базовой системе координат OXYZ (фиг. 1) в блоке электроники под управлением управляющей программы производится двойное интегрирование ускорения скважинного прибора в системе координат OXYZ, проекцией

на вертикальную ось будет отрезок ⎪OD⎪ (фиг. 1), который является вертикальной глубиной и регистрируется блоком электроники.To determine the displacement vector

in the base coordinate system OXYZ (Fig. 1) in the electronics block under the control of the control program, double integration of the acceleration of the downhole tool in the coordinate system OXYZ, projection

on the vertical axis there will be a segment ⎪OD⎪ (Fig. 1), which is the vertical depth and is recorded by the electronics unit.

Для определения длины пути вдоль оси ствола скважины от точки отсчета до местоположения скважинного прибора в блоке электроники под управлением управляющей программы производится двойное интегрирование составляющей вектора ускорения вдоль оси скважинного прибора в базовой системе координат OXYZ (фиг. 1), результатом которого является перемещение, значение которого является длиной пути вдоль оси ствола скважины от точки отсчета до местоположения скважинного прибора. Затем осуществляется регистрация модуля вектора перемещения.To determine the path length along the axis of the borehole from the reference point to the location of the downhole tool in the electronics unit under the control of the control program, the integration of the acceleration vector component along the downhole tool axis in the OXYZ base coordinate system is performed (Fig. 1), the result of which is displacement, the value of which is the path length along the axis of the wellbore from the reference point to the location of the downhole tool. Then, the module of the displacement vector is registered.

Таким образом, в любой момент времени после включения скважинного прибора 1 внутренняя память блока электроники 7 (фиг. 2) будет содержать массивы данных вертикальной глубины (длина отрезка ⎪OD⎪) и длины пути вдоль оси ствола скважины от точки отсчета О до местоположения скважинного прибора О' (фиг. 1).Thus, at any time after turning on the downhole tool 1, the internal memory of the electronics unit 7 (Fig. 2) will contain arrays of data of the vertical depth (length of the segment ⎪OD⎪) and the path length along the axis of the wellbore from the reference point O to the location of the downhole tool O '(Fig. 1).

Данное изобретение позволяет проводить измерения в скважинном приборе вертикальной глубины и длины пути вдоль оси ствола скважины от точки отсчета (стола ротора буровой установки, планшайбы эксплуатационной скважины) до местоположения скважинного прибора в вертикальных и наклонно направленных скважинах при проведении геофизических исследований скважин. При этом повышается точность измерения этих параметров за счет использования бесплатформенной инерциальной навигационной системы, устанавливаемой в скважинный прибор. В результате увеличивается точность привязки данных скважинных исследований к геологическому разрезу. На данные измерений не влияют скважинные условия, состояние кабеля, погрешность наземного датчика глубины. Для контроля длина пути и вертикальная глубина также могут передаваться по геофизическому кабелю в наземный регистратор [14].This invention allows measurements in a downhole tool to measure the vertical depth and length of the path along the axis of the wellbore from the reference point (table of the rotor of the rig, faceplate of the production well) to the location of the downhole tool in vertical and directional wells during geophysical well surveys. This increases the accuracy of the measurement of these parameters due to the use of strapdown inertial navigation system installed in the downhole tool. As a result, the accuracy of linking well survey data to a geological section increases. The measurement data is not affected by downhole conditions, cable condition, and the accuracy of the ground depth sensor. For control, the path length and vertical depth can also be transmitted via a geophysical cable to a ground-based recorder [14].

Технико-экономическая эффективность от использования предлагаемого изобретения определяется тем, что способ позволяет повысить точность измерения вертикальной глубины, а также длины пути вдоль оси ствола скважины от точки отсчета и таким образом определять местонахождение геофизического прибора в скважине относительно геологического разреза.Technical and economic efficiency from the use of the invention is determined by the fact that the method improves the accuracy of measuring the vertical depth, as well as the path length along the axis of the wellbore from the reference point, and thus determine the location of the geophysical instrument in the well relative to the geological section.

Источники информацииInformation sources

1. РД 153-39.0-072-01. Техническая инструкция по проведению геофизических исследований и работ приборами на кабеле в нефтяных и газовых скважинах. Москва. 2002 г. 1. RD 153-39.0-072-01. Technical instructions for conducting geophysical research and work with cable instruments in oil and gas wells. Moscow. 2002 year

2. ГОСТ Р 53713 2009. Месторождения нефтяные и газонефтяные. Правила разработки.2. GOST R 53713 2009. Oil and gas and oil fields. Development Rules.

3. Коршак А.А., Шаммазов А.М. Основы нефтегазового дела: Учебник для вузов. - 3-е изд., испр. и доп. - Уфа.: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2005. - 528 с. 3. Korshak A.A., Shammazov A.M. Basics of oil and gas business: Textbook for universities. - 3rd ed., Rev. and add. - Ufa .: OOO Design PoligrafServis, 2005. - 528 p.

4. Муравьев В. М. Эксплуатация нефтяных и газовых скважин. М., «Недра», 1973, 381 с. 4. Muravyov V. M. Operation of oil and gas wells. M., "Nedra", 1973, 381 pp.

5. Патент на изобретение. 2319002 РФ. МПК Е21В 47/04. Способ определения глубины оборудования в подземной скважине / Фитцджеральд Питер.5. Patent for an invention. 2319002 RF. IPC Е21В 47/04. A method for determining the depth of equipment in an underground well / Fitzgerald Peter.

6. Патент на изобретение. 2298646 РФ. МПК Е21В 47/04. Способ измерения глубины скважины при геофизических исследованиях / Масленников В.А., Марков В.А., Иванов О.В.6. Patent for an invention. 2298646 RF. IPC Е21В 47/04. A method of measuring well depth during geophysical surveys / Maslennikov V.A., Markov V.A., Ivanov O.V.

7. Легкосплавная обсадная труба. Режим доступа: http://akvatik-dp.ru/JIOT.htm (дата обращения: 23.12.2015).7. Alloy casing. Access mode: http://akvatik-dp.ru/JIOT.htm (accessed: 12/23/2015).

8. Патент на изобретение. 2461708 РФ. МПК Е21В 47/04, G01B 21/18. Автономный контроль глубины для скважинного оборудования / Гудман Кеннет.8. Patent for an invention. 2461708 RF. IPC E21B 47/04, G01B 21/18. Autonomous depth control for downhole equipment / Goodman Kenneth.

9. Алгоритм сопоставления изображений на основе скользящих гистограмм направленных градиентов. Режим доступа:9. Image matching algorithm based on moving histograms of directed gradients. Access mode:

http://www.jip.ru/2014/56-63-2014.pdf (дата обращения: 23.12.2015).http://www.jip.ru/2014/56-63-2014.pdf (accessed: 12.23.2015).

10. Мелешко В.В., Нестеренко О.И. Бесплатформенные инерциальные навигационные системы. Учебное пособие. - Кировоград: ПОЛИМЕД-Сервис, 2011.- 171 с. 10. Meleshko VV, Nesterenko O.I. Strap-free inertial navigation systems. Tutorial. - Kirovograd: POLIMED-Service, 2011.- 171 p.

11. Коваленко В.В., Малогабаритная инерциальная система. Учебное пособие. - Челябинск: 2010. - 53 с.11. Kovalenko VV, Small-sized inertial system. Tutorial. - Chelyabinsk: 2010 .-- 53 p.

12. Матвеев В.В. Основы построения бесплатформенных инерциальных систем. СПб.: ГНЦ РФ ОАО "Концерн "ЦНИИ Электроприбир",2009. - 280 с. 12. Matveev V.V. Fundamentals of the construction of strapdown inertial systems. SPb .: SSC RF Concern Central Research Institute Elektropribir, 2009. - 280 p.

13. Конев В.В., Векторная алгебра. Учебное пособие. - Томск. Изд. ТПУ. 2008. -31 с. 13. Konev VV, Vector algebra. Tutorial. - Tomsk. Ed. TPU 2008. -31 p.

14. Блок каротажного регистратора ВУЛКАН V3. Режим доступа: http://www.npf-geofizika.ru/?part_id=41,251 &obj_id=438 (дата обращения: 07.12.2015).14. Block logging recorder VULCAN V3. Access mode: http://www.npf-geofizika.ru/?part_id=41,251 & obj_id = 438 (accessed: 12/07/2015).

Claims

1. A method of measuring depth in a well using a downhole tool lowered into the well on a geophysical cable containing a strap-down inertial navigation system consisting of an electronics unit made using high-performance hardware, capable of processing data and recording processing results using a control program, with a triaxial angular velocity sensor connected to it, designed for data orientation and positioned so that one of e about the sensitivity axes lay on the axis of the downhole tool, and a three-axis linear acceleration sensor for measuring projections of apparent accelerations on the axis associated with the body of the downhole tool, so that one of its sensitivity axes lay on the axis of the downhole tool, and the other two were parallel to two axes the sensitivity of the angular velocity sensor, not lying on the axis of the downhole tool, including the steps of:

(a) storing data of a three-axis angular velocity sensor and a three-axis linear acceleration sensor in the position of the downhole tool at the wellhead to fix the base coordinate system;

(b) reading data from a three-axis angular velocity sensor and a three-axis linear acceleration sensor at equal time intervals, the duration of which is selected based on the required detail in depth and measurement accuracy;

(c) calculating the acceleration and displacement vectors of the downhole tool in the base coordinate system;

(d) registering a displacement vector module that is a vertical depth.

2. A method for measuring depth in a well according to claim 1, comprising the steps of:

(a) calculating the component of the acceleration vector along the axis of the downhole tool in the base coordinate system and then calculating the displacement;

(b) recording the displacement value, which is the path length along the axis of the wellbore from the reference point to the location of the downhole tool.