SU1102913A1

SU1102913A1 - Device for determining azimuth and zenith angles of the well

Info

Publication number: SU1102913A1
Application number: SU833556280A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Иванович Лоскутов; Отто Вильгельмович Эстерле; Амангельды Ешмухамбетович Бакиров; Анатолий Яковлевич Анищенко
Priority date: 1983-02-25
Filing date: 1983-02-25
Publication date: 1984-07-15

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЗИМУТАЛЬНОГО И ЗЕНИТНОГО УГЛОВ СКВАЖИНЫ , содержащее корпус с переходниками , между которыьи расположена обойма, а внутри нее установлен датчик азимутальных и зенитных углов, отличающеес тем, что, с целью повышени точности и достоверности определени , датчик выполнен в виде Цилиндрического прозрачного сосуда, разделенного перегородкой на две полости, одна из .которых заполнена отвердителеМуНа поверхности которого расположена магнитна стрелка , а друга полость заполнена мономером , например эпоксидной смолой, и имеет подвижный стержень с прорезью и предохранительным кольцом на конце его, причем .обойма снабжена гидроцилиндром с поршнем, размещенным с возможностью взаимодействи со стержней.A device for determining the azimuthal and zenith angle of the well, comprising a housing with adapters between which the yoke is located, and an azimuth and zenith angle sensor is installed inside it, in order to improve the accuracy and accuracy of the determination, the sensor is designed as a Cylindrical transparent vessel, divided by a partition into two cavities, one of which is filled with a hardenerMuN on the surface of which the magnetic needle is located, and the other cavity is filled with a monomer, for example, epoxide th resin and has a movable rod with the slot and the securing ring on the end of it, wherein .oboyma provided with a hydraulic cylinder with a piston disposed to cooperate with rods.

Description

Изобретение относитс к разведочному бурению и предназначено дл измерени кривизны геологоразведочных скважин.The invention relates to exploratory drilling and is intended to measure the curvature of exploration wells.

Известен инклинометр однократного действи , в котором плавающа магнитна стрелка помещена в цилиндрически сосуд, частично заполненный жидким желатином. Данный сосуд после окончани рейса опускаетс в скважину, при этом на tioBepxHocTH желатина образуетс горизонтальна длоскость, котора составл ет определенный угол с центральной осью цилиндрического сосуда, а магнитна стрелка, плавающа на горизонтальной поверхности, занимает определенное положение относительно сторон света. По истечении некоторого времени желатин застывает и сосуд извлекаетс на поверхность . Далее сосуд устанавливают в угломерное, устройство и по положению магнитной стрелки и застывшей поверхности желатина определ ют зенитный и азимутальный угол скважины С12. A single-action inclinometer is known, in which the floating magnetic needle is placed in a cylindrical vessel partially filled with liquid gelatin. After the end of the voyage, this vessel is lowered into the well, where the tioBepxHocTH gelatin forms a horizontal plane, which makes a certain angle with the central axis of the cylindrical vessel, and the magnetic arrow floating on the horizontal surface takes a certain position relative to the cardinal points. After a period of time, the gelatin solidifies and the vessel is removed to the surface. Next, the vessel is installed in the goniometer, the device and the position of the magnetic needle and the frozen surface of gelatin determine the zenith and azimuthal angle of the well C12.

Это устройство имеет простую конструкцию , надежно в работе и имеет возможность повторной проверки сн ты показаний. Однако использование желатина в качестве затвердеван цей жидкости не позвол ет примен ть устройство в составе бурового снар да при бурении, та1с как начало процесса затвердевани желатина неуправл емо. Кроме того, медленный процесс отвердевани желатина приводит к большим потер м производственного времени. Известно также устройство дл определени азимутального и зенитного углов скважины, содержащее корпус с переходниками, между которыми расположена обойма, а внутри нее установлен датчик азимутальных и зенитных углов 2.This device has a simple design, is reliable in operation and has the ability to re-check the removal of indications. However, the use of gelatin as a hardened liquid does not allow the device to be used as part of the drill string during drilling, since the beginning of the process of gelatin solidification is uncontrollable. In addition, the slow process of curing gelatin leads to large losses in production time. It is also known a device for determining the azimuthal and zenith angles of a well, comprising a housing with adapters between which the sleeve is located, and an azimuthal and zenith angle sensors 2 are installed inside it.

Конструкци этого инклинометра довольно проста, но он фиксирует только зенитный угол скважины, притом с низкой точностью, так как сн тие показаний очень затруднено.The design of this inclinometer is quite simple, but it captures only the zenith angle of the well, and with low accuracy, since reading the readings is very difficult.

Цель изобретени - повышение точности и достоверности определени углов.The purpose of the invention is to improve the accuracy and reliability of the determination of angles.

Указанна цель достигаетс тем, что в устройстве дл определени азимутального и зенитного углов скважины, содержащем корпус с переходниками , между которыми расположена обойма, а внутри нее установленThis goal is achieved by the fact that in the device for determining the azimuthal and zenith angles of the well, comprising a housing with adapters, between which the sleeve is located, and inside it is installed

датчик азимутальных и зенитных углов датчик выполнен в виде цилиндрического прозрачного сосуда, разделенного перегородкой на две, полости, одна из которых заполнена отвердителем, на поверхности которого расположена магнитна стрелка, а друга полость заполнена мономером, например эпоксидной смолой,и имеет подвижный стержень с прорезью и предохранительным кольцом на конце его, причем обойма снабжена гидроцилиндром с поршнем, размещенным с возможностью взаимодействи со.стержнем.azimuth and zenith angles sensor The sensor is made in the form of a cylindrical transparent vessel divided by a partition into two cavities, one of which is filled with a hardener, on the surface of which a magnetic needle is located, and the other cavity is filled with monomer, such as epoxy resin, and has a movable rod with a slot and a safety ring at the end of it, and the holder is provided with a hydraulic cylinder with a piston placed with the possibility of interaction with a rod.

На фиг. 1 представлено устройство устанавливаемое между колонной бурильных труб и буровым снар дом, общий вид; на фиг. 2 - цнпиндрический сосуд, общий вид.FIG. 1 shows the device installed between the drill pipe and the drill string, a general view; in fig. 2 - central vessel, general view.

Устройство состоит из переливного клапана, включающего в себ переходник 1, пружину 2, клапан 3, корпус 4 и предназначенного дл предотвращени изливани промывочной жидкости на поверхность при подъеме бурильной колонны, обоймы 5, внутри которой имеютс радиально расположенные каналы б дл прохода промьгеочной жидкости к б5фовому снар ду и каналы 7 и 8 дл прохода промывочной жидкости к поршню 9, шарика 10, предназначенного дл переключени потока промывочной жидкости при арретировании« , датчика 11, установленного с возможностью извлечени внутри обоймь1 5 и предназначенного дл регистрации положени устройства в скважиHeJ кожуха 12 и переходника 13. Обойма 5 имеет возможность фиксированно устанавливатьс относительно корпуса 4, например, с помсщью штифта, а каналы6 и 8 разделены уплотнени ми Корпус датчика 11 имеет цилиндрическую форму и состоит из пробки 14, имеющей ручку 15 дл извлечени датчика из обоймы, прозрачной втулки 16, стакана 17 и пробки 18. Пробка 14, втулка 16, стакан 17 и пробка 18 соединены между собой неподвижно и образуют две плоскости 19 и 20, разделенные при пойощи перегородки 21 и штока 22 с отверстием 23. Перемещение штока 22 ограничено буртом 24 и стопорным кольцом 25. Полость 19 до половины заполнена мономером, например, эпоксидной смолой 26, на поверхности которой свободно плавает магнитна стрелка 27, а полость 20 полностью заполнена отвердителем. 31 Работает устройство следунлдим образом. При работе бурового снар да шарика 10 в устройстве нет и промьшоуна жидкость по каналам 6 поступает к буровому снар ду, а по каналам 7 и 8к поршню 9, который благодар разнос ти площадей все врем поджат вниз. Перед подъемом бурового снар да, при необходимости измерени кривизны скважины , вращение бурильной колонны npe ращаетс . При этом жидкость b полости 19 и магнитна стрелка 27 занимают определенное положение относи-, .тельно сторон света и оси скважины. Далее внутрь бурильной колонны бросаетс шарик 10, который, дойд до упора в корпусе 4, перекрывает каналы 6, при этом на ооршень 9 передаетс давление пpo aлвoчнoй жидкости только по каналу 8, в результате чего поршень 9 перемещаетс вверх до упора и толкает шток 22. При перемещении штока 22 срываетс предохранительное стопорное кольцо 25 и полости 19 и 20 через отверстие в штоке 23 получают сообщение между собой в результате чего мономер 26 и отвер дитель смешиваютс и происходит их затвердевание и фиксаци магнитной стрелки. Врем затвердевани зависит от вида компонентов и их процентного соотнсшени и может составить 1-2 мин После окончани затвердевани мономера устройство поднимают на поверх13 ность, отсоедин ют его от колонны бурильных труб и бурового снар да и извлекают из него шарик 10 и датчик 11. Дл извлечени датчика достаточно отвернуть переходник 13 и вынуть обойму 5 из кожуха 12, а шарик извлекаетс путем простого переворачивани , устройства. После этого датчик устанавливаетс в угломерное .устройство и по зафиксированному поло (жению горизонтальной плоскости мономера и магнитной стрелки счи-йгоаетс зенитный угол и азимут скэажины. Дл повторного использовани устройства необходимо в обойму вставить другой неиспользованный датчик Отдельным датйчкам присваиваютс номера, на них фиксируетс номер скважины, датд и т.д., затем они помещаютс в специальное хранилище в качестве документов , по которым в любое врем можно провести повторные исследовани . Предложенное устройство имеет простую конструкцию и простое управление , надежно в эксплуатации и может быть использовано в любом виде бурени . Повьввение качества и производительности работ за счет возможности посто нного контрол искривлени скважины, а также снижени времени на производство измерени позволит получить значительный экономический эффект.The device consists of a relief valve, including adapter 1, spring 2, valve 3, body 4, and designed to prevent flushing fluid from pouring onto the surface when lifting the drill string, sleeve 5, inside of which there are radially arranged b channels for passage of flushing fluid to the baffle the projectile and the channels 7 and 8 for the passage of the washing liquid to the piston 9, the ball 10 intended for switching the flow of the washing liquid during arresting "the sensor 11 installed with the possibility of being removed and inside the sleeve 1 5 and intended for recording the position of the device in the well Hej of the casing 12 and the adapter 13. The sleeve 5 has the ability to be fixed relative to the housing 4, for example, with a pin, and the channels 6 and 8 are separated by seals The sensor case 11 has a cylindrical shape and consists of a plug 14 having a handle 15 for removing the sensor from the sleeve, a transparent sleeve 16, a sleeve 17 and a plug 18. The plug 14, a sleeve 16, a sleeve 17 and a plug 18 are fixedly interconnected and form two planes 19 and 20 separated by pans The baffles 21 and stem 22 with bore 23. The displacement of stem 22 is limited by a collar 24 and a retaining ring 25. The cavity 19 is half filled with a monomer, for example, epoxy resin 26, on the surface of which the magnetic arrow 27 freely floats, and the cavity 20 is completely filled with a hardener. 31 The device works in the following way. When a drill bit of ball 10 is operating, there is no device in the device and the industrial fluid flows through channels 6 to the drill drill, and through channels 7 and 8 to the piston 9, which, due to the area separation, is pressed downward all the time. Before lifting the drill bit, if necessary to measure the curvature of the borehole, the rotation of the drill string increases. The liquid b of the cavity 19 and the magnetic needle 27 occupy a certain position relative to the sides of the world and the axis of the well. Next, a ball 10 is thrown inside the drill string, which, reaching the stop in the housing 4, closes the channels 6, while the pressure of the valve fluid is transmitted to the oyster 9 only through the channel 8, as a result of which the piston 9 moves up to the stop and pushes the rod 22. When the stem 22 is moved, the locking ring 25 is torn off and the cavities 19 and 20 through the hole in the rod 23 get in contact with each other, as a result of which the monomer 26 and the hardener are mixed and they harden and fix the magnetic needle. The hardening time depends on the type of components and their percentage ratio and can be 1-2 minutes. After the monomer has hardened, the device is lifted to the surface, disconnected from the drill pipe and drill string, and the ball 10 and sensor 11 are removed. It is enough to unscrew the adapter 13 and remove the holder 5 from the casing 12, and the ball is removed by simply turning the device. After that, the sensor is installed in the goniometric device and the fixed position of the horizontal plane of the monomer and the magnetic needle indicates the zenith angle and azimuth of the baseline. To reuse the device, you need to insert another unused sensor into the cage. Separate sensors are assigned numbers on them. , dates, etc., then they are placed in a special repository as documents, according to which you can carry out repeated studies at any time. It has a simple construction and simple control, is reliable in operation and can be used in any kind of drilling. The quality and productivity of work due to the possibility of constant monitoring of the curvature of the well, as well as reducing the time for production measurement will provide a significant economic effect.

Claims

DEVICE FOR DETERMINING AN AZIMUTAL AND ZENITH ANGLE OF A WELL, comprising a housing with adapters between which a ferrule is located, and inside it a sensor of azimuthal and anti-aircraft angles is installed, characterized in that, in order to increase the accuracy and reliability of determination, the sensor is made in the form of a cylindrical transparent vessel divided by a partition into two cavities, one of which is filled with a hardener, on the surface of which there is a magnetic arrow, and the other cavity is filled with a monomer, for example epoxy resin loy, and has a movable rod with a slot and a safety ring at the end of it, and the cage is equipped with a hydraulic cylinder with a piston arranged to interact with the rod.

a single-time inclinometer whose floating magnet is placed in a cylindrical