SU1086140A1 - Устройство дл определени искривлени ствола скважины в процессе бурени - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИСКРИВЛЕНИЯ СТВОЛА СКВАЖИНЫ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ, содержащее индукционные датчики упругих колебаний, подключенные к усилител м-преобразовдтел м сигналов датчиков, и регист-. ратор, отличающеес  тем. что, с целью повышени  оперативности контрол  за искривлением скважины, оно снабжено трем  квадраторами, сумматором и блоком определени  отношени  , при этом выход первого датчика поперечных колебаний подключен к первому входу сумматора через последовательно соединенные первый усилитель-преобразователь и первый квадратор , выход второго датчика поперечных колебаний подключен к второму входу сумматора через последователь-но соединенные второй усилительпреобразователь и второй квадратор, а выход сумматора подключен к первому входу блока определени  отношени , к второму входу которого подключен датчик продольных колебаний че (Л рез последовательно соединенные трес тий усилитель-преобразователь и третий квадратор.

Description

о 00

О5

.i

2.Устройство по П.1, о т л и чающе ес  тем, что блок определени  отношени  выполнен в виде логометрического указател  отношени  магнитоэлектрической системы.

3.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что блок опреИзобретение относитс  к буровой технике, в частности к устройствам по контролю искривлени  ствола сква жины в процессе бурени . Известно устройство, указанное в способе определени  искривлени  ствола скважины, содержащее два при емника поперечных колебаний, соединенные с регистратором-сумматором и установленные на верху бурильной колонны так, что их оси пересекаютс  между собой и с продольной осью бурильной колонны под пр мыми углами Cl . Однако известное устройство позвол ет регистрировать изменение или посто нство только зенитного угла, а изменение азимута оно не регистрирует . Кроме того, необходимы специальные исследовани  дл  определен эталонных значений модулей амплитуд поперечных колебаний бурильной коло ны. Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство дл  определени  искривлени  ствола скважины в процессе бурени , содержащее индукционные датчики упругих колебаний, подключенные к усилител м-преобразо вател м сигналов датчиков 2J. Однако указанное устройство обладает недостаточной оперативностью контрол  за искривлением скважины, так как это устройство не определ ет тенденцию к искривлению ствола скважины или стабильность направлени  бурени  в любой момент времени, потому что указанное устройство определ ет координаты забо  уже пробуренного участка скважины, а в этом случае отклонение от заданного направлени  определ етс  тогда, ког величина отклонени  превзойдет ощиб ку измерени . Кроме того, указанное

делени  отношени  выполнен в виде электронно-лучевого блока, в котором первому и второму входам соответствуют горизонтально отклон ющие и вертикально отклон ющие пластины электронно-лучевой трубки . устройство отличаетс  сложностью технической реализации ввиду наличи  двадцати блоков со сложными функциональными св з ми, кроме того, наличие упругих датчиков колебани , располсженных на дневной поверхности около буровой, вызывает дополнительные трудности, св занные с их установкой и обслуживанием. Целью изобретени   вл етс  повышение оперативности контрол  за искривлением скважины в процессе бурени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  определени  искривлени  стз.ола скважины в процессе бурени , содержащее индукционные датчики упругих колебаний, подключенные к усилител м-преобразовател м сигналов датчиков, и регистратор , снабжено трем  квадраторами, сумматором и блоком определени  отношени , при этом выход первого датчика поперечных колебаний подключен к первому входу сумматора через последовательно соединенные первый усилитель-преобразователь и первый квадратор, выход второго датчика поперечных колебаний подключен к второму входу сумматора через последовательно соединенные второй усилитель-преобразователь и второй квадратор , а выход сумматора подключен к первому входу блока определени  отношени , к второму входу которого подключен датчик продольньк колебаний через последовательно соединенные третий усилитель-преобразователь и третий квадратор. При этом блок определени  отношени  выполнен в виде логометрического указател  магнитоэлектрической системы, или в виде злектронно-лучевого блока, в котором первому и вто рому входам соответствуют горизонта но отклон ющие и вертикально отклон ющие пластины электронно-лучевой трубки. На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 схема подключени  логометрического указател  в качестве блока определени  отношени ; на фиг. 3 - схема подключени  электронно-лучевого блока в качестве-блока определени  отношени . Устройство содержит датчики 1 и поперечных составл ющих колебаний бурильной колонны, датчик 3 продольной составл ющей колебаний, уси лители-преобразователи 4, 5 и 6 квадраторы 7, 8 и 9, сумматор 10 и блок определени  отношени  11. Устройство работает следующим образом. При работе долота на забое возбуждаютс  упругие колебани , распро стран ющиес  по бурильной колонне и описываемые уравнени ми: Ад sin iv- t sin uip t Xg Ag sinujgt p - sin uJp t. где X и Xp - величины смещений поперечных и продольных колебаний; А- и Ар - амплитуды соответствующих колебаний; U)g ,u)p - частота поперечных и продольных колебаний t - текущее врем . Колебани  бурильной колонны реги стрируютс  индукционными датчиками 1, 2 и 3, устанавливаемыми на веду щей трубе бурильной колонны таким образом, чтобы оси датчиков 1 и 2 поперечных колебаний пересекались между собой и продольной осью бурил ной колонны под пр мыми углами, а ось датчика 3 продольньк колебаний была параллельна продольной оси бурильной колонны. С выходов датчи ков 1, 2 и 3 снимаютс  сигналы, пр порциональные скорост м смещени  п перечных и продольных колебаний бу рильной колонны. Сигналы, снимаемые с выходов датчиков 1, 2 и 3 , описываютс  следующими уравнени ми и/- j . - A c. cos Lu, t S-l 5 Si dt I - dXs . 52- -AT где текущие значени  сигналов на выходах датчиков 1, 2 и 3 соответственно; А,,иД - амплитуды составл ющих поперечных колебаний по взаимно перпендикул рным ос м, при этом 1 S2- SСигналы 1, Up поступают на входы усилителей-йреобразователей 4, 5 и 6 соответственно. Здесь сигналы усиливаютс  в К раз и преобразовываютс  в напр жение посто нного тока. Кроме того., усилителемпреобразователем 6 компенсируетс  неидентичность коэффициента затухани  поперечных и продольных волн, генерируемых долотом. С выходов усилителей-преобразователей 4, 5 и 6 сигналы U4 К .AS. ыд U5 K.Ag2i-s иь К-АрЫр поступают на входы квадраторов 7, 8 и 9 соответственно. С выходов квадраторов 7, 8 и 9 снимаютс  сигналы соответственно UT к AtiU)| К- ,| Ug к- А ш К . Е, где Ер - энерги  продольных колебаний . Сигналы с выходов квадраторов 7 и В, равные U и и„ ,, поступают на входы сумматора 10, где производитс  их алгебраическое сложение: U,U,-HUg K2u;|(A|, u;|A Е, где и - величина напр жени  на выходе сумматора 10; Е-- энерги  поперечных колебаний. Напр жение U. и с выхода сумматора 10 поступает на первый вход

Claims (3)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИСКРИВЛЕНИЯ СТВОЛА СКВАЖИНЫ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ, содержащее индукционные датчики упругих колебаний, подключенные к усилителям-преобразо-: в.ателям сигналов датчиков, и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения оперативности контроля за искривлением скважины, оно снабжено тремя квадраторами, сумматором и блоком определения отношения ,. при этом выход первого датчика поперечных колебаний подключен к первому входу сумматора через последовательно соединенные первый усилйтель-преобразоватёль и первый квадра тор, выход второго датчика поперечных колебаний подключен к второму входу сумматора через последовательно соединенные второй усилительпреобразователь и второй квадратор, а выход сумматора подключен к первому входу блока определения отношения, к второму входу которого подключен датчик продольных колебаний через последовательно соединенные третий усилитель-преобразователь и третий квадратор.

Фиг. 1

2. Устройство по п.1, о т πη-

4 а ю щ е еся тем, что блок определения отношения выполнен в виде логометрического указателя отношения магнитоэлектрической системы.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок опре деления отношения выполнен в виде электронно-лучевого блока, в котором первому и второму входам соответствуют горизонтально отклоняющие и вертикально отклоняющие пластины электронно-лучевой трубки .