SU1146425A1 - Автономный инклинометр - Google Patents

Abstract

ABTOHOMHbffl ИНКЛИНОМЕТР, включающий датчики азимута, зенитного и визирного углов, под1шюченные к информационным входам коммутатора, выход которого через аналого-цифровой преобразователь подключен к входу блока пам ти, блок управлени , выхода которого соединены с управвс еою :; - I II ----- щ1 ,;. - -: ; v« .Г; v:,iI л ющими входами коммутатора и блока пам ти, а первый вход блока управлени  подключен к выходу таймера, о т-личающийс  тем, что, с целью повьшени  эффективности управлени  проходкой при бурении скважин путем измерени  параметров пространственного положени  скважины в интервалах времени между сменами отработавшего , долота, он снабжен цифровым компаратором, блоком опорного кода и регистратором отклонени  полного вектора напр женности геомагнитного пол  от номинального значени , причем выход датчика азимута через регистратор отклонени  полного вектора напр женности геомагнитного пол  подСП ключен к первому входу цифрового компаратора, а второй св зан с блоком опорного кода, при этом- выход цифрового компаратора подключен к второму входу блока управлени .

Description

Изобретение относитс  к бурению неф1- ньк и газовых скважин, в частности к средствам определени  геомет рических параметров пространственного положени  скважин. Известно устройство дл  контрол  пространственного положени  ствола .скважины, содержащее наземные датчики упругих .колебаний, датчики глубины скважины, блок усилени , блок фильтрации, блок сравне1   амплитуд и блок регистрации Oj Недостатками устройства  вл ютс  низка  помехоустойчивость приема колебаний , трудность реализации канала св зи между забоем бур щейс  скважины и поверхностью земли. Известно глубинное устройство дл  цифровой регистрации параметров траектории скважины, вхшючающее датчики азимута, зенитного и визирного углов подключенные к информационным входам коммутатора, выход которого через аналого-цифровой преобра.зовател.ъ под ключен .к входу блока пам ти, блок управлени , выходы которого соединены с управл ющими входами коммутатор и блока пам ти, а первый вход блока управлени  подключен к выходу таймера . При этом процесс измерений совме щаетс  с технологическим процессом подъема колонны бурильных труб дл  смены долота. Глубинное устройство после окончани  очередного долблени  сбрасываетс  внутрь колонны бурильных труб, в нижней части которого на ходитс  немагнитна  бурильна  труба (немагнитна  .вставка). Б процессе подъема бурильного инструмента на по верхность в момент останова колонны бурильных труб дл  отвинчивани  очередной свечи глубинным устройством осуществл етс  измерение и результаты занос тс  в блок пам ти (величины зенитного угла, азимута и времени). После извлечени  прибора из.скважины он подключаетс  к наземному устройст ву, которое счи ывает зафиксированIную в блоке пам ти глубинного устрой ства информацию Z . Однако известное устройство произ водит измерение только при смене долота (т.е. при подъеме колонны бу . рипьных труб) , и не позвол ет полу чать инфо:рмацИю пространственного положени  забо  на длине одной про-. ходки до смены отработавшего долота. Этот недостаток существенней при бурении пород средней и м гкой твердости с высокой скоростью проходки, например , в районах Западной Сибири. Цель изобретени  - повышение эффективности управлени  проходкой при буреш1и скважин путем измерени  параметров пространственного положени  скважины в интервалах времени между сменами отработавшего долота. Поставленна  цель достигаетс  тем, что автономный инклинометр, включаю- щий датчики азимута, зенитного и визирного углов, подключенные к информа ционным входам коммутатора, выход которого через аналого-цифровой преобразователь подключен к входу блока пам ти, блок управлени , выходы которого соединены с управп юпщми входами коммутатора и блока пам ти, а первый вход блока управлени  подключен к выходу таймера, снабжен цифровым коьшаратором, блоком опорного кода и регистратором отклонени  полного вектора напр женности геомагнитного пол  от номинального значени , причем выход датчика азимута через регистратор отклонени  полного вектора напр женности геомагнитного Пол  подключен к первому входу цифрового компаратора , а второй св зан с блоком опорного кода, при этом выход цифрового компаратора подключен к второму входу блока управлени . . На чертеже представлена функциональна  схема автономного инклинометра . Автономный инклинометр содержит датчики 1 измер емых параметров (азимута , зенитного и визирного углов), коммутатор 2, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 3, блок 4 пам ти, блок 5 управлени , таймер 6 регистратор 7, блок 8 опорного кода и цифровой компаратор 9. I : Устройство работает следующим образом . При включении автономного инклинометра таймер 6 начинает счет времени . После этого автономный инкли- . нометр на тросе транспортируетс  в забой скважины. По истечении времени, большего чем врем  достиженй  автономным инклинометром забо , таймер 6 отрабатывает импульс на вход блока 5 управлени ,.разреша  его работу. При этом блок 5 управлени  отрабатывает программу опроса сигналов с датчиков 1, их аналого-цифровое преобразова31

ние в АЦП 3 и запись в блок 4 пам ти Затем с помощью троса осуществл етс  подъем автономного инклинометра.

Дл  определени  пространственного положени  ствола скважины в бурильной колонне вне забо  колонна бурильных труб составл етс  из магнитных (стальных) труб и немагнитйых при- чем последние устанавливаютс  на рав ных интервалах по длине траектории скважины.

Регистратор 7, представл юпр1й собой магниточувствительное устройство с цифровым выходом, реагйруЯу на магнитное поле Земли, формирует выходной код, пропорциональный полному вектору геомагнитного пол . На этот же код настроены цифровой компаратор 9 и блок 8 опорного кода, так что при нахождении устройства в немагнитной трубе (вставке), когда регистратор 7 максимально принимает сигнал геомагнитного пол , цифровой компаратор 9 разрешает работу блока управлени , и не разрешает при нахождении его в магнитной трубе, когда экранирующа  способность бурильной трубы уменьшает сигнал магнигного пол  Земли. При прохождении автономным инклинометром магнитных труб

464254

измерений не производитс  и блок пам ти не заполн етс .

При достижении автономным инклинометром первой от забо  немагнитной 5 трубы на выходе регистратора 7 образуетс  хщфровой код, пропорциональный полному вектору геомагнитного пол , и цифровой компаратор 9 дает разрешение на работу блока управлени . Цикл

10 измерени  повтор етс , и так в каждой немагнитной трубе. Прив зка данных пространственного положени  по длине скважины осуществл етс  по длине троса, на котором транспортируетс  автономный инклинометр и по числу циклов измерени . После извлечени  автономного инклинометра на поверхность земли происходит считьюание информационных кодов из блока пам ти,

20 их дальнейша  расшифровка и обработка .

Экономический эффект от применени  автономного инклинометра состоит 25 в повышении оперативности уАравлени  проходкой и эффективности буренач скважин путем обеспечени  измерени  параметров пространственного положени  скважины в интервалах времени между сменами отработавшего долота.

Claims (1)

1. АВТОНОМНЫЙ ИНКЛИНОМЕТР, включающий датчики азимута, зенитного и визирного углов, подключенные к информационным входам коммутатора, выход которого через аналого-цифровой преобразователь подключен к входу /блока памяти, блок управления, выхода которого соединены с управ ляющими входами коммутатора и блока памяти, а первый вход блока управления подключен к выходу таймера, о т~личающийся тем, что, с целью повышения эффективности управления проходкой при бурении скважин путем измерения параметров пространственного положения скважины в интервалах времени между сменами отработавшего, долота, он снабжен цифровым компаратором, блоком опорного кода и регистратором отклонения полного вектора напряженности геомагнитного поля от номинального значения, причем выход датчика азимута через регистратор отклонения полного вектора ~ напряженности геомагнитного поля подключен к первому входу цифрового компаратора, а второй связан с блоком опорного кода, при этом· выход цифрового компаратора подключен к второму входу блока управления.

   SU„„ 1146425 /