RU42579U1

RU42579U1 - LAYOUT BOTTOM TELEMETRIC COMPLEX IN A DRILLING COLUMN

Info

Publication number: RU42579U1
Application number: RU2004128181/22U
Authority: RU
Inventors: Г.С. Сокирский; М.И. Ширманов; А.И. Удовиченко; Д.В. Акимов; А.А. Пичугин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ТехГеоБур"
Priority date: 2004-09-23
Filing date: 2004-09-23
Publication date: 2004-12-10

Abstract

Полезная модель относится к бурению скважин и предназначена для измерения забойных геофизических параметров в процессе бурения, в частности наклонных скважин.The utility model relates to well drilling and is intended to measure downhole geophysical parameters during drilling, in particular deviated wells.

Сущность полезной модели заключается в том, что скважинная аппаратура с датчиками забойного телеметрического комплекса располагается в бурильной колонне с устройством защиты от воздействия магнитных масс верхней и нижней частей бурильной колонны. Устройством защиты служат вставки из прочного диамагнитного материала, которые можно изготавливать составными для изменения расстояния от датчиков до магнитных масс.The essence of the utility model lies in the fact that the downhole equipment with downhole telemetry complex sensors is located in the drill string with a protection device against the effects of magnetic masses of the upper and lower parts of the drill string. The protection device is an insert made of durable diamagnetic material, which can be made compound to change the distance from the sensors to the magnetic masses.

Полезная модель позволяет повысить точность измерения геофизических параметров, повысить надежность работы и срок службы скважинной аппаратуры и датчиков.The utility model allows to increase the accuracy of measuring geophysical parameters, increase the reliability and service life of downhole equipment and sensors.

Description

Одной из основных задач при бурении скважин является повышение точности измерения геофизических параметров: азимута угла отклонителя и азимутного угла собственно скважины и уменьшение влияния магнитных масс составных частей бурильной колонны на датчики инклинометрического прибора. Указанная задача имеет в современной технике различные решения. Известна, например, забойная телеметрическая система, содержащая отклонитель и прочный диамагнитный корпус, в котором установлен скважинный прибор с блоком датчиков и электроники, в которой в качестве отклонителя используют диамагнитный винтовой отклонитель с полым ротором, выполненным из диамагнитного материала, при этом диамагнитный винтовой отклонитель с полым ротором образуют прочный диамагнитный корпус скважинного прибора (патент RU №2133339, кл. Е 21 В 47/02, опубл.20.07.99 г.).One of the main tasks when drilling wells is to increase the accuracy of measuring geophysical parameters: the azimuth of the diverter angle and the azimuth angle of the well itself and to reduce the influence of the magnetic masses of the components of the drill string on the sensors of the inclinometer device. This problem has various solutions in modern technology. For example, a downhole telemetry system is known, comprising a diverter and a strong diamagnetic housing, in which a downhole tool with a sensor and electronics unit is installed, in which a diamagnetic screw diverter with a hollow rotor made of diamagnetic material is used as a diverter, while a diamagnetic screw diverter with hollow rotor form a durable diamagnetic casing of the downhole tool (patent RU No. 2133339, class E 21 B 47/02, publ. 20.07.99).

Недостатком известной забойной телеметрической системы является воздействие больших вибрационных и ударных перегрузок на датчики телеметрической системы вследствие близости к долоту, что снижает точность измерений и срок службы скважинной аппаратуры.A disadvantage of the known downhole telemetry system is the effect of large vibration and shock overloads on the sensors of the telemetric system due to its proximity to the bit, which reduces the accuracy of measurements and the life of the downhole equipment.

Известна также компоновка телеметрической системы с низом бурильной колонны по патенту RU №2130542 С1, кл. Е 21 В 47/022, 7/04, опубл. 20.05.99 г., включающая долото, отклонитель, состоящий из винтовой пары и шпинделя, и телеметрическую систему с устройством ее защиты от магнитного воздействия масс низа бурильной колонны. Средством защиты телеметрической системы от воздействия магнитных масс низа бурильной Also known is the layout of the telemetry system with the bottom of the drill string according to patent RU No. 2130542 C1, class. E 21 B 47/022, 7/04, publ. 05/20/99, including a bit, a diverter, consisting of a screw pair and a spindle, and a telemetry system with a device for protecting it from the magnetic effect of the mass of the bottom of the drill string. A means of protecting the telemetry system from the effects of the magnetic mass of the bottom of the drill

колонны здесь является винтовая пара отклонителя, выполненная из диамагнитного материала.the column here is a screw pair of the diverter made of diamagnetic material.

Недостатком известной компоновки телеметрической системы с низом бурильной колонны является недостаточное удаление датчика телеметрической системы от магнитного воздействия масс низа бурильной колонны - на длину винтовой пары отклонителя (не более 2,5 метра), а также большие механические перегрузки при расположении телеметрической системы вблизи долота. Кроме того, известная компоновка не обеспечивает защиту датчиков от влияния магнитных масс верха бурильной колонны.A disadvantage of the known layout of the telemetry system with the bottom of the drill string is the insufficient removal of the telemetry system sensor from the magnetic effect of the mass of the bottom of the drill string - the length of the screw pair of the deflector (no more than 2.5 meters), as well as large mechanical overloads when the telemetry system is located near the bit. In addition, the known arrangement does not protect the sensors from the influence of the magnetic masses of the top of the drill string.

Задачей полезной модели является повышение точности измерения геофизических параметров на забое путем уменьшения воздействия магнитных масс как низа, так и верха бурильной колонны на датчики забойного телеметрического комплекса.The objective of the utility model is to increase the accuracy of measuring geophysical parameters at the bottom by reducing the impact of magnetic masses of both the bottom and the top of the drill string on the sensors of the downhole telemetry complex.

Поставленная задача решается в компоновке забойного телеметрического комплекса в бурильной колонне, включающей долото, отклонитель, состоящий из винтовой пары и шпинделя, и забойный телеметрический комплекс, включающий автономный инклинометрический прибор в корпусе из диамагнитного материала, причем забойный телеметрический комплекс снабжен устройством защиты от магнитного воздействия масс низа бурильной колонны, а также забойный телеметрический комплекс снабжен устройством защиты от магнитного воздействия масс верхней части бурильной колонны, причем устройствами защиты служат вставки из прочного диамагнитного материала, при этом вставка, защищающая забойный телеметрический комплекс от магнитного воздействия масс низа бурильной колонны, выполненная в виде диамагнитного удлинителя, установлена между отклонителем и забойным телеметрическим комплексом, а вставка, защищающая забойный телеметрический комплекс от магнитного воздействия масс верха бурильной колонны, выполненная из диамагнитного удлинителя, установлена между автономным инклинометрическим The problem is solved in the layout of the downhole telemetric complex in the drill string, including a bit, a diverter, consisting of a screw pair and a spindle, and a downhole telemetric complex, including an autonomous inclinometric device in a housing made of diamagnetic material, and the downhole telemetric complex is equipped with a device for protection against magnetic influence of masses the bottom of the drill string, as well as the downhole telemetry complex is equipped with a device for protection against magnetic influence of the masses of the upper part of the drill the core, and the protection devices are inserts made of durable diamagnetic material, while the insert protecting the bottomhole telemetric complex from the magnetic action of the bottom mass of the drill string, made in the form of a diamagnetic extension, is installed between the diverter and the bottomhole telemetric complex, and the insert protecting the bottomhole telemetric complex from the magnetic effect of the masses of the top of the drill string, made of a diamagnetic extension, is installed between the autonomous inclinometric

прибором и разделителем электрическим компоновки забойного телеметрического комплекса и верхом бурильной колонны.device and electric separator layout downhole telemetry complex and the top of the drill string.

На Фиг.1 представлена компоновка забойного телеметрического комплекса в бурильной колонне, общий вид.Figure 1 presents the layout of the downhole telemetric complex in the drill string, General view.

В состав компоновки забойного телеметрического комплекса в бурильной колонне входит долото 1, отклонитель 2, зонд, состоящий из стального переводника 4, диамагнитного удлинителя 5, муфты 6 из диамагнитного материала, соединенных между собой резьбовыми соединениями с добавлением клеевого состава, далее, переводник 7 из диамагнитного материала, вставка немагнитная 8, в которой собственно расположена скважинная аппаратура с инклинометрическими датчиками в охранном кожухе, причем переводник 7 и вставка 8 соединены между собой резьбовым соединением с добавлением клеевого состава, разделитель электрический 9, кожух охранный турбогенератора 10, верх бурильной колонны 3. Скважинная аппаратура включает в себя упорную гайку-центратор 11, автономный инклинометрический прибор с передатчиком в прочном корпусе из диамагнитного материала 12, кабельную сборку 13, турбогенератор 14.The composition of the downhole telemetric complex in the drill string includes a bit 1, a diverter 2, a probe consisting of a steel sub 4, a diamagnetic extension 5, a coupling 6 of diamagnetic material, interconnected by threaded joints with the addition of an adhesive composition, then, a sub 7 of diamagnetic material, the non-magnetic insert 8, in which the downhole equipment with inclinometric sensors is actually located in the guard, the sub 7 and the insert 8 are interconnected by a threaded connection by adding adhesive, an electric separator 9, a guard for the turbo-generator 10, the top of the drill string 3. The downhole equipment includes a thrust nut-centralizer 11, a stand-alone inclinometric device with a transmitter in a durable case made of diamagnetic material 12, a cable assembly 13, a turbogenerator 14 .

Наземная аппаратура забойного телеметрического комплекса состоит из приемной антенны 15, устройства согласования наземного 16, интерфейса 17, периферийных устройств 18.The ground-based equipment of the downhole telemetry complex consists of a receiving antenna 15, a ground matching device 16, an interface 17, and peripheral devices 18.

Работа компоновки забойного телеметрического комплекса в бурильной колонне осуществляется следующим образом.The layout of the downhole telemetric complex in the drill string is as follows.

Скважинной аппаратурой с датчиками производятся измерения зенитного угла, магнитного азимута и угла установки отклонителя 2. При этом датчики скважинной аппаратуры удалены от магнитных масс низа бурильной колонны удлинителем 5 из диамагнитного материала, а от влияния магнитных масс верха бурильной колонны 3 - вставкой 8 из диамагнитного материала. За счет такой компоновки исключается или уменьшается в значительной степени влияние магнитных масс бурильной колонны на точность измерения геофизических параметров скважины в процессе ее строительства. Удаление скважинной аппаратуры с датчиками от низа бурильной колонны, а именно от долота 1, в значительной степени снижает механические нагрузки (вибрации и удары) на скважинную аппаратуру и датчики. Следствием этого является увеличение срока службы скважинной аппаратуры и датчиков.Downhole equipment with sensors measures the zenith angle, magnetic azimuth and angle of installation of the diverter 2. In this case, the sensors of the downhole equipment are removed from the magnetic masses of the bottom of the drill string with an extension 5 of diamagnetic material, and from the influence of the magnetic masses of the top of the drill string 3 with an insert 8 of diamagnetic material . Due to this arrangement, the influence of the magnetic mass of the drill string on the accuracy of measuring the geophysical parameters of the well during its construction is eliminated or significantly reduced. Removing downhole equipment with sensors from the bottom of the drill string, namely from bit 1, significantly reduces the mechanical stresses (vibrations and shocks) on the downhole equipment and sensors. The consequence of this is an increase in the service life of downhole equipment and sensors.

Claims

1. The layout of the downhole telemetric complex in the drill string, including a bit, a diverter, consisting of a screw pair and a spindle, and a downhole telemetric complex, including an autonomous inclinometric device in a housing made of diamagnetic material, the downhole telemetric complex is equipped with a device for protection against magnetic influence of the mass of the bottom of the drill columns, characterized in that the downhole telemetry complex with sensors is also equipped with a device for protection against magnetic influence of the masses of the upper part b a drill string, and the protection devices are inserts made of durable diamagnetic material, while the insert protecting the downhole telemetric complex from the magnetic action of the bottom mass of the drill string is made in the form of a diamagnetic extension installed between the diverter and the bottomhole telemetric complex, and the insert protecting the downhole telemetric complex from the magnetic effect of the masses of the top of the drill string, made in the form of a diamagnetic extension cord installed between the autonomous inclinometer their electrical appliance and the separator downhole telemetry complex layout and the top of the drill string.

2. The arrangement according to claim 1, characterized in that the inserts protecting the sensors of the inclinometer device from the magnetic action of the masses of the top and bottom of the drill string are made integral to allow the distance from the sensors to magnetic masses to be changed.

3. The arrangement according to claim 1, characterized in that the lower diamagnetic extension cord is connected at one end to a diamagnetic coupling and at the other end to a steel sub connected to the diverter, said extension connections being threaded with adhesive.

4. The arrangement according to claim 1, characterized in that the upper diamagnetic extension of the stand-alone inclinometric device is connected by a lower end to a diamagnetic sub by a threaded connection with the addition of adhesive, and the specified sub is connected by a threaded connection with the addition of an adhesive with a coupling.