RU76680U1 - DEVICE FOR MONITORING POSITION OF A HORIZONTAL WELL - Google Patents
DEVICE FOR MONITORING POSITION OF A HORIZONTAL WELL Download PDFInfo
- Publication number
- RU76680U1 RU76680U1 RU2008109350/22U RU2008109350U RU76680U1 RU 76680 U1 RU76680 U1 RU 76680U1 RU 2008109350/22 U RU2008109350/22 U RU 2008109350/22U RU 2008109350 U RU2008109350 U RU 2008109350U RU 76680 U1 RU76680 U1 RU 76680U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sensors
- flux
- pulses
- gate
- bit
- Prior art date
Links
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Предложение относится к буровой технике и предназначено для контроля положения ствола горизонтальной скважины между кровлей и подошвой пласта - коллектора. Контроль необходим для обеспечения проводки скважины по заданной траектории приблизительно по середине пласта и недопущения выхода ствола скважины во вмещающие породы.The proposal relates to drilling equipment and is intended to control the position of the horizontal wellbore between the roof and the bottom of the reservoir. Control is necessary to ensure that the well is guided along a predetermined path approximately in the middle of the formation and to prevent the wellbore from entering the enclosing rock.
Полезная модель решает задачу упрощения конструкции и повышения оперативности управления процессом проводки при горизонтальном бурении скважин, в частности в маломощных пластах.The utility model solves the problem of simplifying the design and improving the efficiency of controlling the wiring process for horizontal well drilling, in particular in low-power formations.
Устройство содержит: установленные в непосредственной близости от долота датчики ГК, ориентированные под углом 180° друг к другу, и феррозонд, расположенный под углом 90° к диаметральной оси датчиков ГК, в котором указанные датчики ГК и феррозонд расположены в отдельном измерительном наддолотном модуле с беспроводным электромагнитным каналом связи и снабжены электронной схемой согласования сигналов феррозонда с импульсами датчиков ГК, содержащей: блок управления, коммутатор переключения импульсов датчиков ГК, счетчики импульсов ГК, а также суммарный счетчик импульсов ГК, при этом, выход измерительной обмотки феррозонда подключен к входу блока управления, определяющего полярность выходного сигнала феррозонда и связанного с коммутатором, обеспечивающим переключение каналов прохождения импульсов счетчиков ГК в зависимости от полярности выходного сигнала феррозонда, в соответствующие счетчики импульсов ГК, обозначенные как: ГК - «верх» или ГК - «низ», выходы которых соединены с суммарным счетчиком The device comprises: GK 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 GK sensors, in which these GK sensors and a flux probe are located in a separate measuring over-bit module with wireless an electromagnetic communication channel and equipped with an electronic circuit for matching the flux-gate signals with pulses of the GK sensors, containing: a control unit, a switch for switching pulses of the GK sensors, pulse counters of the GK, and also, the total counter of pulses of the HA, in this case, the output of the measuring coil of the flux gate is connected to the input of the control unit that determines the polarity of the output signal of the flux gate and connected to the switch, which switches the transmission channels of the pulses of the counters of the HA depending on the polarity of the output signal of the flux gate to the corresponding pulse counters of the HA, designated as: GK - “top” or GK - “bottom”, the outputs of which are connected to the total counter
импульсов ГК - «сумма», соединенным с измерительной схемой наддолотного модуля.GK pulses - the "sum" connected to the measuring circuit of the over-bit module.
Description
Полезная модель относится к буровой технике и предназначена для контроля положения ствола горизонтальной скважины между кровлей и подошвой пласта - коллектора. Контроль необходим для обеспечения проводки скважины по заданной траектории приблизительно по середине пласта и недопущения выхода ствола скважины во вмещающие породы.The utility model relates to drilling equipment and is intended to control the position of the horizontal wellbore between the roof and the bottom of the reservoir. Control is necessary to ensure that the well is guided along a predetermined path approximately in the middle of the formation and to prevent the wellbore from entering the enclosing rock.
Известна система NaviGator, которая сочетает ориентируемый буровой двигатель с использованием датчиков для геонавигации и датчиков оценки пласта и содержит инклинометр, два азимутальных гамма-датчика, ориентированные под углом 180° относительно друг друга и многочастотный датчик удельного сопротивления горных пород, позволяющие при горизонтальном бурении обнаруживать границу контрастирующего пласта и контакт флюида на расстоянии до 5,5 метра от датчика (материалы фирмы Baker Hughes Inteq, США, 2006 г.).The well-known NaviGator system, which combines an orientable drilling engine using sensors for geosteering and formation assessment sensors, contains an inclinometer, two azimuthal gamma sensors oriented at an angle of 180 ° relative to each other and a multi-frequency resistivity sensor for rocks that can detect the boundary during horizontal drilling contrasting formation and fluid contact at a distance of up to 5.5 meters from the sensor (materials from Baker Hughes Inteq, USA, 2006).
Этот прибор позволяет бурильщику производить своевременное обнаружение границ пласта в горизонтальных скважинах до того, как долото выйдет из целевой зоны.This device allows the driller to make timely detection of reservoir boundaries in horizontal wells before the bit leaves the target zone.
Недостатком конструкции является то, что азимутальные гамма-датчики значительно удалены от долота, что снижает оперативность управления при бурении в более тонких пластах.The design drawback is that azimuthal gamma sensors are significantly removed from the bit, which reduces the control responsiveness when drilling in thinner formations.
Известна аппаратура для определения направления скважины в процессе бурения, в виде конструкции с направленным гамма-датчиком, содержащей ряд счетчиков Гейгера-Мюллера, расположенных в отрезке трубы над буровой коронкой и несколько магнитных и гравитационных датчиков, обеспечивающих направленную характеристику в процессе Known equipment for determining the direction of the well during drilling, in the form of a design with a directional gamma 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 in the process
вращения гамма-датчика. 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. (Международный патент WO №02/082124 А1, класс G01V 3/30, международная заявка PCT/USA/02634, приоритет 06.04.2001 г.)rotation of the gamma sensor. 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 identification of the azimuthal orientation of the device based on the Earth's magnetic field. (International patent WO No. 02/082124 A1, class G01V 3/30, international application PCT / USA / 02634, priority 04/06/2001)
По данным акселерометров можно вычислить апсидальный угол гравиметра и ориентацию ряда гамма-счетчиков.According to the accelerometers, the apsidal angle of the gravimeter and the orientation of a number of gamma counters can be calculated.
Выход магнитометра являет собой синусоидальную волну, период которой является скоростью вращения, и амплитуда которой представляет позицию прибора в магнитном поле Земли. Во время вращения выход магнитометра может измеряться постоянно и определяется его амплитуда от пика до пика. Обладая этой информацией, и применяя известные математические формулы, можно установить угловую позицию магнитометра в любой данный момент (прототип).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 can be measured continuously and its amplitude determined from peak to peak. With this information, and using well-known mathematical formulas, you can set the angular position of the magnetometer at any given moment (prototype).
Недостаток известной аппаратуры заключается в сложности конструкции, содержащей ряд счетчиков Гейгера-Мюллера и специального механизма 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 stepped 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 предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции и повышение оперативности управления процессом проводки при горизонтальном бурении скважин, в частности в маломощных пластах.The objective of the proposed utility model is to simplify the design and increase the efficiency of control of the wiring process during horizontal drilling of wells, in particular in low-power formations.
Указанная задача решается тем, что в устройстве для контроля положения ствола горизонтальной скважины, содержащем установленные This problem is solved in that in the device for monitoring the position of the horizontal wellbore containing installed
в непосредственной близости от долота датчики гамма-каротажа (ГК) (сцинтилляторы или счетчики Гейгера), ориентированные под углом 180° друг к другу, и феррозонд (магнитометр), расположенный под углом 90° к диаметральной оси датчиков ГК, при этом, указанные датчики ГК и феррозонд расположены в отдельном измерительном наддолотном модуле с беспроводным электромагнитным каналом связи и снабжены электронной схемой согласования сигналов феррозонда с импульсами датчиков ГК, содержащей: блок управления, коммутатор переключения импульсов датчиков ГК, счетчики импульсов ГК, а также суммарный счетчик импульсов ГК, при этом, выход измерительной обмотки феррозонда подключен к входу блока управления, который определяет полярность выходного сигнала феррозонда и управляет коммутатором, обеспечивающим переключение каналов прохождения импульсов счетчиков ГК, в зависимости от полярности выходного сигнала феррозонда, в соответствующие счетчики импульсов ГК, обозначенные как: ГК - «верх» или ГК - «низ», выходы которых соединены с суммарным счетчиком импульсов ГК - «сумма», соединенным с измерительной схемой наддолотного модуля.in the immediate vicinity of the bit, gamma-ray logging (GK) sensors (scintillators or Geiger counters) oriented at an angle of 180 ° to each other, and a flux probe (magnetometer) located at an angle of 90 ° to the diametrical axis of the GK sensors, while these sensors GK and fluxgate are located in a separate measuring over-bit module with a wireless electromagnetic communication channel and are equipped with an electronic circuit for matching fluxgate signals with pulses of GK sensors, containing: a control unit, a switch pulse switch of sensors GK, GK pulse counters, as well as the total GK pulse counter, at the same time, the output of the measuring coil 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 controls the switch, which switches the channels of the pulse passage of the GK counters, depending on the polarity of the output signal a flux-gate into the corresponding counters of pulses of HA, designated as: GK - “top” or GK - “bottom”, the outputs of which are connected to the total pulse counter of GK - “sum”, connected to The testing scheme of the over-bit module.
На фиг.1 представлено сечение наддолотного модуля с блоками датчиков ГК и феррозондом.Figure 1 shows the cross section of the above-bit module with blocks of sensors GK and a flux gate.
На фиг.2 изображено синусоидальное изменение амплитуды выходного сигнала феррозонда при повороте феррозонда вместе с наддолотным модулем.Figure 2 shows a sinusoidal change in the amplitude of the output signal of the flux gate during rotation of the flux gate together with a supra-bit module.
На фиг.3 представлена схема согласования сигналов феррозонда с импульсами датчиков ГК.Figure 3 presents a diagram of the matching signals of the flux gate with pulses of the sensors GK.
На фиг.4 изображена схема расположения долота в границах пласта.Figure 4 shows the location of the bit within the boundaries of the reservoir.
Устройство содержит: (поз.1) - первый блок датчиков ГК (ГК1), (например, сцинтилляторы или счетчики Гейгера), и (поз.2) - второй блок датчиков ГК (ГК2), расположенные под углом 180° друг к другу, The device contains: (pos. 1) - the first block of sensors GK (GK1), (for example, scintillators or Geiger counters), and (pos. 2) - a second block of sensors GK (GK2), located at an angle of 180 ° to each other,
феррозонд 3, ориентированный под углом 90° к диаметральной оси блоков датчиков ГК. Указанные датчики помещены в выемки корпуса измерительного наддолотного модуля 4, (фиг.1) с беспроводным электромагнитным каналом связи, передающим информацию на приемный модуль основной телесистемы, обеспечивающей проводку скважины. Конструкция телесистемы и наддолотного модуля подробно представлена в описании к патенту РФ на полезную модель №27839, где описана их работа.a flux probe 3, oriented at an angle of 90 ° to the diametrical axis of the blocks of sensors GK. These sensors are placed in the recesses of the casing of the measuring supra-bit module 4, (Fig. 1) with a wireless electromagnetic communication channel that transmits information to the receiving module of the main television system that provides the well wiring. The design of the telesystem and over-bit module is presented in detail in the description of the patent of the Russian Federation for utility model No. 27839, where their work is described.
Схема согласования (фиг.3) сигналов феррозонда 3 с импульсами датчиков ГК1 и ГК2 содержит: блок счетчиков импульсов ГК1 (поз.5), блок счетчиков импульсов ГК2 (поз.6), блок управления 7, к которому подключен выход измерительной катушки феррозонда 3, коммутатор 8, к которому подведены выходы блока управления 7 и выходы блоков счетчиков импульсов ГК1 и ГК2, а также счетчик импульсов ГК, обозначенный - «верх» (поз.9), и счетчик импульсов ГК, обозначенный - «низ» (поз.10), входы которых подключены к коммутатору 8, а выходы - к суммарному счетчику импульсов ГК, обозначенный как «сумма» (поз.11). Поз.12 - долото с наддолотным модулем 13 и телесистемой 14 в границах пласта (фиг.4).The coordination scheme (Fig. 3) of the signals of the flux-gate 3 with the pulses of the sensors GK1 and GK2 contains: a block of pulse counters GK1 (pos. 5), a block of pulse counters GK2 (pos. 6), a control unit 7, to which the output of the measuring coil of the flux-gate 3 is connected , a switch 8, to which the outputs of the control unit 7 and the outputs of the pulse counter blocks GK1 and GK2 are connected, as well as the pulse counter of the HA indicated by “top” (pos. 9), and the pulse counter of the HA indicated by “bottom” (pos. 10), the inputs of which are connected to the switch 8, and the outputs to the total counter of pulses GK, about The values as a "sum" (item 11). Pos.12 - a bit with a pre-bit module 13 and a telesystem 14 within the boundaries of the reservoir (figure 4).
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
При повороте феррозонда 3 вместе с наддолотным модулем 4 происходит совпадение одной из компонент вектора направленности естественного магнитного поля Земли и оси чувствительности феррозонда, которое может быть зафиксировано в измерительной катушке феррозонда максимальными значениями изменения амплитуды выходного сигнала (фиг.2). Синусоидальный сигнал от феррозонда 3 поступает в блок управления 7, который определяет полярность сигнала феррозонда и управляет работой коммутатора.When the flux-gate 3 is rotated together with the over-bit module 4, one of the components of the directivity vector of the Earth’s natural magnetic field coincides with the sensitivity axis of the flux-gate, which can be fixed in the flux-probe measuring coil with maximum values of the output signal amplitude variation (Fig. 2). The sinusoidal signal from the flux gate 3 enters the control unit 7, which determines the polarity of the flux gate signal and controls the operation of the switch.
Если выходной сигнал феррозонда положительной полярности, то блок счетчиков ГК1 определяется как ГК - «верх» и его выход через If the output signal of a flux-gate of positive polarity, then the block of counters GK1 is defined as GK - “top” and its output through
коммутатор подключается к входу счетчика импульсов ГК - «верх» и, соответственно, блок счетчиков ГК2 определяется как ГК - «низ» и его выход через коммутатор подключается к входу счетчика импульсов ГК - «низ».the switch is connected to the input of the pulse counter GK - "top" and, accordingly, the block of meters GK2 is defined as the HA - "bottom" and its output through the switch is connected to the input of the pulse counter GK - "bottom".
При отрицательной полярности выходного сигнала феррозонда, блок управления определяет ГК2 как ГК - «верх», а ГК1 как ГК - «низ» и в соответствии с этим осуществляет коммутацию.With a negative polarity of the output signal of the flux gate, the control unit determines GK2 as GK - “top”, and GK1 as GK - “bottom” and, in accordance with this, performs switching.
Далее, выходная информация со счетчиков ГК - «верх» и ГК - «низ» суммируется в блоке счетчиков импульсов ГК - «сумма».Further, the output from the counters GK - "top" and GK - "bottom" is summed up in the block of pulse counters GK - "sum".
Анализ оператором уровня выходных сигналов ГК - «верх» и ГК - «низ» позволяет определять местонахождение границы пласта (фиг.4) относительно наддолотного модуля, находящегося в непосредственной близости от долота, и управлять процессом бурения.Analysis by the operator of the level of the output signals GK - "top" and GK - "bottom" allows you to determine the location of the boundary of the reservoir (figure 4) relative to the over-bit module located in the immediate vicinity of the bit, and control the drilling process.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008109350/22U RU76680U1 (en) | 2008-03-11 | 2008-03-11 | DEVICE FOR MONITORING POSITION OF A HORIZONTAL WELL |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008109350/22U RU76680U1 (en) | 2008-03-11 | 2008-03-11 | DEVICE FOR MONITORING POSITION OF A HORIZONTAL WELL |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU76680U1 true RU76680U1 (en) | 2008-09-27 |
Family
ID=39929287
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008109350/22U RU76680U1 (en) | 2008-03-11 | 2008-03-11 | DEVICE FOR MONITORING POSITION OF A HORIZONTAL WELL |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU76680U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2490448C1 (en) * | 2012-06-26 | 2013-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ТомскГАЗПРОМгеофизика" | Device for positional control of horizontal borehole |
-
2008
- 2008-03-11 RU RU2008109350/22U patent/RU76680U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2490448C1 (en) * | 2012-06-26 | 2013-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ТомскГАЗПРОМгеофизика" | Device for positional control of horizontal borehole |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2001745C (en) | Downhole combination tool | |
US5230387A (en) | Downhole combination tool | |
CA2912472C (en) | Method and apparatus for detecting gamma radiation downhole | |
US10358911B2 (en) | Tilted antenna logging systems and methods yielding robust measurement signals | |
RU2661359C1 (en) | Multi-well distance measurement performance method and device | |
CN1869400B (en) | Double-induction resistivity measuring instrument during drilling | |
US9547102B2 (en) | Resistivity logging systems and methods employing ratio signal set for inversion | |
CN108240213A (en) | The geosteering device and geosteering method of a kind of more investigation depths | |
GB2481495A (en) | Real time determination of casing location and distance from tilted antenna measurement | |
CN101382599A (en) | Transient electromagnetical method for reservoir pore space anisotropy | |
WO2016069851A1 (en) | Inversion technique for fracture characterization in highly inclined wells using multiaxial induction measurements | |
CN109891191A (en) | Chance sensor fusion algorithm for independently being guided with brill | |
CN109143378A (en) | A kind of secondary temporal difference method of the bed-parallel advanced detection of water bearing in coal mine roadway | |
Mariita | Strengths and weaknesses of gravity and magnetics as exploration tools for geothermal energy | |
RU2362012C1 (en) | Facility for control over position of borehole of horizontal well | |
CN110513099A (en) | A kind of real-time forecasting system of the advanced material resources disaster of many reference amounts and method | |
CN102865068A (en) | Probe | |
CN103590828B (en) | Method for evaluating formation pressure by logging dck index method | |
CN2858950Y (en) | Drill-following dual-induction resistivity measuring instrument | |
RU76680U1 (en) | DEVICE FOR MONITORING POSITION OF A HORIZONTAL WELL | |
RU2490448C1 (en) | Device for positional control of horizontal borehole | |
WO2015178872A2 (en) | Neutron tool with dual-purpose detector | |
RU2291294C1 (en) | Ferro-probe well tilt meter | |
CN104956177A (en) | Identifying unconventional formations | |
US20160123082A1 (en) | Method For Steering A Well Path Perpendicular To Vertical Fractures For Enhanced Production Efficiency |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20100312 |