SU1243633A3 - Способ скважинного исследовани в процессе бурени - Google Patents
Способ скважинного исследовани в процессе бурени Download PDFInfo
- Publication number
- SU1243633A3 SU1243633A3 SU782693354A SU2693354A SU1243633A3 SU 1243633 A3 SU1243633 A3 SU 1243633A3 SU 782693354 A SU782693354 A SU 782693354A SU 2693354 A SU2693354 A SU 2693354A SU 1243633 A3 SU1243633 A3 SU 1243633A3
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- pulses
- pressure
- valve
- signal
- signals
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title abstract description 18
- 238000011835 investigation Methods 0.000 title 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 10
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 abstract description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 18
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 5
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 201000005505 Measles Diseases 0.000 description 3
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
- 238000012905 input function Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 2
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 2
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 235000010269 sulphur dioxide Nutrition 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 241001416181 Axis axis Species 0.000 description 1
- 229910052580 B4C Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 description 1
- 241000208202 Linaceae Species 0.000 description 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 1
- 241000218657 Picea Species 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JDZCKJOXGCMJGS-UHFFFAOYSA-N [Li].[S] Chemical compound [Li].[S] JDZCKJOXGCMJGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CNWYIDPCKBEXIV-UHFFFAOYSA-N [S-2].[Li+].[Al+3].[S-2] Chemical compound [S-2].[Li+].[Al+3].[S-2] CNWYIDPCKBEXIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005311 autocorrelation function Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N boron carbide Chemical compound B12B3B4C32B41 INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008366 buffered solution Substances 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009193 crawling Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 230000005251 gamma ray Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- GLNWILHOFOBOFD-UHFFFAOYSA-N lithium sulfide Chemical compound [Li+].[Li+].[S-2] GLNWILHOFOBOFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000001208 nuclear magnetic resonance pulse sequence Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- -1 sulfur anhydride Chemical class 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B41/00—Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
- E21B41/0085—Adaptations of electric power generating means for use in boreholes
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/01—Devices for supporting measuring instruments on drill bits, pipes, rods or wirelines; Protecting measuring instruments in boreholes against heat, shock, pressure or the like
- E21B47/017—Protecting measuring instruments
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/12—Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling
- E21B47/14—Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling using acoustic waves
- E21B47/18—Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling using acoustic waves through the well fluid, e.g. mud pressure pulse telemetry
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/12—Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling
- E21B47/14—Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling using acoustic waves
- E21B47/18—Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling using acoustic waves through the well fluid, e.g. mud pressure pulse telemetry
- E21B47/22—Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling using acoustic waves through the well fluid, e.g. mud pressure pulse telemetry by negative mud pulses using a pressure relieve valve between drill pipe and annulus
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/615—Heating or keeping warm
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/657—Means for temperature control structurally associated with the cells by electric or electromagnetic means
- H01M10/6571—Resistive heaters
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/658—Means for temperature control structurally associated with the cells by thermal insulation or shielding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/30—Deferred-action cells
- H01M6/36—Deferred-action cells containing electrolyte and made operational by physical means, e.g. thermal cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Description
Изобретение относитс к исследованию скважин, в частности, касаетс систем, оборудовани и методов, используюЕцих пульсации бурового раствора дл телеметрии с целью передачи на поверхность земли сигна7 лов, представл ющих собой один или несколько параметров, измер емых на забое.
Цель изобретени - повьшение точности измерени и снижение энергетических затрат.
На фиг.1 схематично изображена установка дл вращательного бурени , оборудованна устройствами дл реализации предлагаемого способа; на фиг.2 - генератор отрицательных импульсов давлени раствора, клапан которого находитс в открытом положении; на фиг.З - то же, в закрытом положении; на фиг.4 - генератор отрицательных импульсов давлени раствора с контрольно-измерительной и воспринимающей част ми, который установлен в колонне бурильных труб возле буровой головки; на фиг.З - то же, выполненньй в пропорциональных размерах; на фиг.6 - датчик радиоактивного типа и взаимодействующее с ним контрольно- измерительное оборудованиеJ на фиг.7 - датчик температуры и взаимодействующий с ним контрольно-измерительный прибор; на фиг.8 - блок-схема оборудовани дл управлени работой клапана генератора отрицательного импульса давлени раствора J на фиг. 9 - конструкци автономного источника энергии, располагающегос в скважине, первый вариант; на фиГоЮ то же, второй вариант; на фиг.11 - наземное оборудование , где замер емым параметром скважины вл етс радиоактивность; на фиг.12 - несколько волн, импульсов и временных зависимостей которые пд сн ют реализацию предлагаемого способа; на фиг.13 и 14 - блок-схемы, показывающие два разных элемента вычитател сигналов; на фиг.15 - блок-схема наземного оборудовани , второй вариант, на фиг,16 - блок-схема наземного оборудовани другого типа; на фиг.17 - то же, второй вариант; на фиг.18 - блок-схема другой конструкции генератора синхронизирующего импульса. Бурова установка 1 (фиг.1) содержит насос 2 дл циркул ции буро2436332
вого раствора, соединенный с отводной трубой 3, сто к 4, гибкий шланг 5 высокого давлени , вертлюг 6 и колонну бурильных труб 7, содержа5 щ;)То обычнзта бурильную трубу и удлинители; , и струйное долото 8. Внутри удлинител 9 и на некотором рассто нии от долота 8 размещен генератор 10 импульсов отрицательного
10 давлени раствора, а также воспринимающий и контрольно-измеритель- . ный блок 11.
Генератор импульсов 10 отрицательного давлени раствора выраба15 тывает серию программных импульсов, каждый из которых состоит из мгновенных уменьшений давлени раствора . В одном случае достигаетс с помощью средств, включающих клапан,
20 который мгновенно открывает сообщение между внутренней полостью удлинител 9 и наружным пространством вокруг него, т.е. клапан контролирует канал, проход щий между внут25 ранней полостью удлинител 9 и за- трубным пространством 12, образованным наружной поверхностью удлинител и скважиной.
Наземное оборудование 13 соеди30 нено с преобразователем 14 давлени , который соединен со сто ком 4 (и.гш же, если требуетс , то г;реоб- разователь 14 может соедин тьс с неподвижной частью вертлюга 6).
, I
- Импульсный генератор 10 (фиг. 2
и- 3) содержит впускную 15, выпускную 16 и компенсирующую 17 камеры. Впускна камера 15 гидравлически соединена через впускной канал 18 с внутренней полостью удлинител 9 и через канал 19 с выпускной камерой 16. Гидравлический поток через канал 19 контролируетс за счет взаимодействи клапана 20 со своим седлом 21. Выпускна камера 16 гидравлически соединена через выпускной канал 22 с затрубным пространством 12. В выпускном канале 22 установлены первое 23 и второе 24 ком пенсирующие отверсти . Камера 25, расположенна между отверсти ми 23 и 24, гидравлически соединена через трубопровод 26 с компенсирующей камерой 17. Впускна камера 15 со55 общаетс с компенсирующей камерой
17 через цилиндр 27, в котором ус: танов лен компенсируюЕций поршень 28,
соединенный с клапаном 20 с помощью
40
вала 29. Кроме того, клапан 20 соединен с помощью вала 30 (фиг.4 и 5) с приводом 31.
Клапан 20 (фиг.З) импульсного генератора 10 находитс в закрытом положении. Заштрихованна часть обозначает высокое давление, а чиста часть - низкое (величины давлений; высокое, низкое и среднее, вл ютс относительными давлени ми, т.е. разницей между давлением в выбранном месте и давлением затруб- ного пространства, которое рассматриваетс , равным нулю, тогда как действительное или реальное давление равно этой величине плюс гидростатический напор, которьй может быть равен 703,1 кг/см и больше).
Эффективна площадь клапана 20 делаетс несколько больше, чем эффективна площадь поршн 28 со стороны вала, поэтому, когда кЛапан 20 закрыт или почти закрыт, то усилие, действующее на вал 29 направлено в сторону, обозначенную стрелкой (фиг.З), и может быть равно 1000 X (о--о.) , где а- эффективна площадь клапана 20, а- о - эффективна йлощадь компенсирующего поршн 28 со стороны вала.
На фиг.2 клапан 20 показан в открытом положении, т.е. обеспечивающем прохождение потока раствора из впускной камеры 15 в выпускную камеру 16 и через выпускной канал 22 в затрубное пространство 12. Первое 23 и второе 24 компенсирующие отверсти имеют заранее установленное ограничение дл потока раствора и каждое из них обеспечивает перепад давлений. Следовательно , давление внутри камеры 17 может принимать любое значение от максимального внутри камеры 16 до минимального на выходе из выпускного канала 22, которое соответствует давлению внутри затрубного пространства 12. Первое 23 и второе 24 коц- пенсирующие отверсти имеют заранее установленное ограничение дл потока раствора и каждое из них обеспе- чивает перепад давлений. Следовательно , давление внутри камеры 17 может принимать любое значение от максимального внутри камеры 16 до минимального на выходе из выпускного канала 22, которое соответствует давлению внутри затрубного пространства 12.
436334
Когда клапан открыт дл прохождени потока, то раствор встречает на своем пути два ограничени - отверстие 23 и отверстие 24, в ре- 5 зультате чего величина давлени в камере 25 имеет промежуточную величину между высоким давлением и низким давлением, существующим на выходе выпускного канала 22. Это про- 10 межуточное давление обозначено
пунктирной зоной (фиг.2). Промежуточное давление образуетс в камере 25 между отверсти ми 23 и 24 и простираетс через трубопровод 26 5 до компенсирующей камеры 17. Сле- . довательно, давление в зтой компенсирующей камере 17 может регулироватьс до любой приемлемой величины от высокого давлени в выпуск- 2Q ной камере 16 до низкого давлени на выходе выпускного клапана 22. Таким образом, пропорциональное выполнение размеров отверстий 23 и 24 обеспечивает регулирование давлени 25 в компенсирующей камере 17 и, следовательно , усили , действующего на компенсируюпщй поршень 28. Если размер отверсти 24 такой же, как у отверсти 23, тогда давление в камере 25 и компенсирующей камере 17 имеет среднюю величину между давлением в выпускной камере 16 и затрубным пространством 12. Когда размеротверсти 24 делаетс больше, чем отверстие 23, то давление в компенсирующей камере 17 относительно уменьшаетс , а когда отверстие 24 имеет размер меньше, чем у отверсти 23, то давление в компенсирующей камере 17 относительно увеличиваетс . Так, например, если отверстие 24 выполнено меньше по сравнению с отверстием 23,то давление в камере 17 высокое и поэтому усилие, действующее на головку порш- н 28, больше и оно стремитс закрыть клапан 20. С другой стороны, если отверстие 24 вл етс большим по сравнению с отверстием 23, то. давление в камере 17 низкое. В ре- 50 зультате чего клапан 20 остаетс открытым. Таким образом, усилие, действующее на головку поршн 28, может регулироватьс в широких пределах , тем самым обеспечива сред- 5 ства дл регулировани работы клапана 20.
Важно отметить, что усилие, стрем щеес закрыть клапан 20 (фиг.З),
и усилие, стрем щеес открыть клапан 20 (фиг.2), определ ютс первым и вторьм независимыми параметрами, т.е. усилие, стрем щеес закрыть клапан, вытекает из разности эффективных площадей клапана 20 и компенсирующего поршн 28 со стороны вала или штока, тогда как усилие, стрем щеес открыть клапан, вытекает из относительных размеров отверстий 23 и 24. Путем соответствующего регулировани этих параметров клапан 20 может открыватьс или закрыватьс под действием механического усили небольшой ве,ггичины.
Клапан 20 ийеет двойное действие т,е. он переключаетс из открытого положени в закрытое и наоборот. Другими словами, первый указанный параметр выбираетс таким образом что, когда клапан находитс в положении между почти закрытом и полностью закрытом, то прикладываетс и поддерживаетс господствующее уси лие заданной величины и в направлении клапан Закрыт, а второй указанный независимый параметр выбираетс таким образом, что когда клапан находитс в положении мелоду почти открытом и полностью открытом , то прикладываетс и поддерживаетс доминирующее усилие заданной величины в направлении клапан Открыт .
Таким образом, импульсньш генератор 10 отрицательного давлени раствора использует существующую энергию, получаемую от давлени бурового раствора так, что сущест- венно уменьшает-величину внешней энергии, необходимой дл работы клапана 20 и, кроме того, дл сообщени клапану 20 двойного или рычажного действи .
Втулка 32 (фиг.4), имеюща на- Д11аметр 171,5 мм и длину Oj9 м, удерживает с помощью рьгчагов
или перфорированных опорных элемен- 1
тов (не показаны) внутренний кор- пус 33. В последнем размещен импульсный генератор 10, а к основанию корпуса 33 прикреплены блоки . 34 и 35 контрольно-измерительной аппаратуры, а также блок 36 датчи- ка. Буровой раствор из внутренней полости удлинител 9 проходит вокру корпуса 33 в направлении, указанном стрелками. Фильтр 37 предотвращает попадание твердых частиц в корпус. Клапан 20 показан привод - щимс в действие приводом 31.Когда клапан 20 открыт (фиг.2), то часть бурового раствора перепускаетс в затрубное пространство 12. Изогнутыми стрелками показано направление этого перепуска раствора. Давление, под действием которого раствор по- да.етс в затрубное пространство 12, вл етс давлением, существующим на стру х долота 8. Когда клапан 20 закрываетс , то перепуск в загрубное пространство 12 тоже закрываетс .
Плавающий поршень 38 отдел ет камеру 17 от заполненной маслом- камеры 39, Привод щее в действие устройство расположено в заполненной маслом камере 40. Уравновешивающий канал 41 соедин ет камеру 39 с ;самерой 40. Таким образом, в сочетании с плавающим поршнем 38 и каналом 26 в камерах 17, 39 и 40 поддерживаетс такое же давление, как и в камере 25. Канал 41 (фиг.4) час;тично показан пунктирными лини ми . Блок 35 диаметром 60,3 мм устанавливаетс Б стандартньй удлинитель , имеющий длину 4,57 м, наруж- ньш диаметр 171,5 мм и внутренний диаметр 82,6 мм. Узел 11 снабжен специальными центрирующими рычагами 42,, которые прочно вход т в переводник с муфтами на обоих концах 43. Рычаги 42 служат дл центрировани : узла 11, обеспечива при этом свободное прохождение бурового раствора.
Приход щее в действие устройство 31 (фиг.5) содержит два электрических соленоида, установленных один ,против другого. Обмотка 44 верхне- го соленоида служит, дл создани на его коре 45 направленного вверх усили , тогда как обмотка 46 нижнего соленоида служит дл создани на его коре 47 направленного вниз усили . Якор 45 и 47 свободно прикреплены к механическому рычагу 48, который в свою очередь соединен с валом 30, в результате чего достигаетс эффект молотка 5 т.е. когда обмотка соленоида возбуждаетс , то ее корь перемещаетс на короткое рассто ние прежде, чем он начнет выбирать нагрузку вала 30 в виде удара молотка. Такое действие молотка имеет положительный эффект при открытии и закрывании клапана 20.
Отверсти 23 и 24 выполн ютс с меньшими площад ми проходных сечений , чем у канала 19, в результате чего скорость потока бурового раствора через уплотн ющие поверхности клапана 20 и его седло 21 значительно уменьшена по сравнению со скоростью потока раствора через отверсти 23 и 24, тем самым износ концентрируетс на отверсти х 23 и 24, которые изготавливаютс из износостойкого материала (например, карбида бора) и которые выполн ютс легко замен ющимис на своем месте Таким образом, эти небольшие не подвергающиес эрозии отверсти 23 и 24 делают генератор 10 импульсов отрицательного давлени раствора полностью безопасным, т.е. не имеет значени , что случитс с клапаном 2 ( например, он застр нет в открытом положении), то количество бурового раствора, которое пойдет через отверсти 23 и 24, не оказывает существенного отрицательного воздействи на процесс бурени . Другим преимуществом сменных отверстий 23 и 24 вл етс то, что они могут лучше соответствовать измен ющимс весам и в зк ост м бурового раствора.
Поскольку генератор 10 импульсов подвержен сильным вибраци м,то его конструкци должна обеспечивать стабильность клапана 20 в обоих его положени х, т.е. открытом или закрытом . Требуема стабильность обеспечиваетс с помощью гидравлического упора или двойного действи клапана 20.
Вертикальное ускорение, возникающее в процессе бурени , вл етс более сильным в верхнем направлении, чем в нижнем. Когда зубь буровой головки встречают твердую породу,то бурова головка и удлинители 9 смещаютс вверх, т.е. приобретают направленное вверх ускорение, но как только бурова головка подниметс и выйдет из контакта с породой, то сразу же возникает небольшое усилие отличное от ускорени , обусловленно силой т жести, под действием которого бурова головка и удлинители направл ютс вниз.Следовательно, направленное вверх ускорение может составл ть несколько сот g, тогда 5 как направленное вниз ускорение только пор дка 1 g. Поэтому клапан 20 должен быть выполнен так, что, когда он находитс в закрытом положении, он удерживаетс в закрытом положении 10 направленным вверх ускорением,т.е. улучшает его посадку в седле, а в открытом положении - под действием направленного вниз ускорени (которое -принимаетс небольшим). Это
15 достигнуто в конструкции, показанной на фиг. 4 и 5.
В генераторе 10 импульсов отрицательного давлени бурового раствора в качестве типичных могут рас20 сматриватьс следующие размеры: отверстие 23 диаметром 12,7 мм, отверстие 24 диаметром 7,8 мм, ход клапана 20 - 3,18 мм, диаметр поршн 28 - 9,7 мм, диаметр клапана 20 на
5 его посадочном месте 10,9 м, угол седла 21 относительно оси перемещени клапана 60°, диаметр отверсти в седле 21 или канала 19 - 9,5 мм, диаметр вала 29 клапана - 4,75 м.
0 Также схематично изображена специального типа батаре 49 (фиг.9), котора может использоватьс дл питани оборудовани , наход щегос в скважине. Это батаре с расплавлен5 ной солью, например, сернистого ли- ти - алюмини и железа. Эти батареи хорошо подход т дл работы при высоких температурах.
Имеетс устройство, которое включает батарею до того, как она помещаетс в гор чую среду нефт ной скважины, и поддерживает ее в зар женном состо нии в процессе использовани . На фиг.З обозначены нагре-5 вательные элементы 50, обеспечивающие небольшой нагрев батареи 49, рубашка 51, содержаща тепловую изол цию . Сначала внешнее напр жение (не показано) прикладываетс к клем - ме 52 (в то врем , когда прибор на- , ходитс на поверхности и перед его нагрз ением в скважину. Под действием этого напр жени включаютс нагревательные элементы 50, которые расплавл ют электролит батареи. Кроме того, батаре 49 зар жаетс при при- |ложении напр жени к клемме 52 перед погружением прибора в нефт ную сква
жнну. Когда батаре достигает своего обьиного рабочего температурного диапазона, то цепь к нагревательному элементу 50 размыкаетс с помощью термостатического вьшлючател 53, который замыкаетс в периоды, когда батареи требуетс дополнительное тепло. При скважинном исследовании в процессе бурени вибраци ин- струмента приводит к тому, что устройство 54 вырабатывает зар дный ток. В качестве устройства 54 могут примен тьс небольша турбинка, привод ща с в действие потоком бурово- го раствора, или электрический гане- ратор дл поддержани батареи в зар женном состо нии, поскольку требуетс только около одного ватта непрерывной зар дной мощности.
В другом варианте (фиг.10) специальной батареи, котора может использоватьс дл приведени в действие размещенного в скБ;ажине оборудовани устройства дл реализацрш способа, использзтотс элементы 55 и сернистого лити . Большое количество отдельных элементов 55 соединено последовательно между заземл ющим зажимом 56 и пололительной клеммой
57.Каждый элемент предпочтительно снабжать крышкой дл понижени давлени или вентил ционным отверстие1У
58.Элементы 55 помещены в бак 59, который может вьщерживать давлени , значительно превосход щие те., кото . рые создаютс электролитом элементо 55. В бак 59 наливаетс : з1дкость 60j обладающа теми же и,пи почти те ми же характеристиками давлени и температуры, что и электролит,т.е. жидкость 60 создает давление пара (под воздействием высоких температур ), которое по существу равно дав лению пара электролита в элементах 55. В простейшем случае кидкость 60 может быть водой, так как бак 59 вл етс герметичным и обладает повышенной стойкостью к давлению5 по- этому жидкость 60 (в данном примере вода) никогда не закипит не зависимо от температуры. Происходит повышение давлени пара в пространстве над жидкостью 60 и довольно до боль шой величины, чтобы оно находилось в равновесии с давлением пара, создаваемым гор чей жидкостью 60.
Этот же принцип может быть использован и дл случа , когда элементы вл ютс сернисто-литиевого типа, а хащкость 60 может быть сер- нистьп ангидридом. Пары сернистого ангидрида, образуемые элементами 55, всегда наход тс в равновесии по давлению с баком 59s так как сер- нистс -ангидридна жидкость в этом вспомогательном баке 59 всегда создает давление J равное Totiy, что создаетс элементами 55.
Другой особенностью устройства, реализующего способ, вл етс то, что врем , в течение которого клапан 20 поддер а1ваетс открытым, не зависит от величины требуемой энергии. Энерги требуетс только на то,чтобы открыть клапан 20.
Датчик () природных гамма- из/гучен1- Й (счетчик-Гейгера.) с взаимодействующей с ним электрической целью, котора вл етс цепью аналогового типа, и температурньм датчик (фиг. 7),, который вл етс датчиком цифрового типа, могут подсоедин тьс к входной клемме прибора,
изображенного на фиг.8. I
Счетчик Гейгера 61 снабжен обыч- Hbffi сточником ВЫСОКОГО напр жени HV,, вырабатьюает импульсы и соединен через конденсатор 62 с усилите- 63. который вырабатывает на СЕоем выходе импульсы, соответствзто- щие импульсам счетчика 61, Цепь 64 масштаба 1024 вырабатывает один выходной кмиу.чъс на 1024 импульсов счетчика Гейгера, а его выход представлен в виде импульсов, имеющих разделение t. Чем выше интенсивность гамма-излучени ,тем выше чистота импульсов на выходе цепи 64 масштаба 1024 и меньше врем ;,.
Температура определ етс термисто- ром 65, т.е. полупроводником, сопротивление которого измен етс с температурой (он снабжен соответствующим источником питани , который не показан). Выходом термистора 65 вл етс напр жение посто нного тока , : 1ропорциональное температуре. Усилитель 66 усиливает это напр жение и передает его на преобразователь 67 из аналоговой формы в циф- poB TiOj который в свою очередь генерирует серию двоичных байт одну за
другой, кажда из которых представл ет число, пропорциональное замеренной температуре. Выходы усилителей 68 и 69 мощности используютс дл управлени возбуждением обмоток 44 и 46 противоположно соединенных соленоидов дл приведени в действие клапана 20, Когда обмотка 44 во буждаетс , то корь 45 соленоида движетс вверх, толка вверх вал 30 под действием которого клапан 20 от . крываетс . Когда возбуждаетс обмотка 46, корь 47 соленоида движетс вниз, толка вал 30 вниз, в результате чего клапан 20«закрываетс
Б датчиках устройства величина измер емого параметра скважины представл етс электрическими импульсами . Последовательность импульсов представл ет собой код (двоичньй или другой) и эта последовательност характеризует величину измер емого параметра. Каждый единич ный сигнал этого кода обрабатываетс с целью приведени в действие клапана 20. На фиг.8 обозначен один такой импульс 70, который вл етс продолжительным по времени, всего несколько микросекунд. Этот импульс 70 подаетс на электрическую цепь, содержащуюс в блоке 71. Последний содержит однозар дньй одновибратор, соответствующие преобразующие выпр мл ющие цепи и обеспечивает (в ответ на один входной импульс) два выходных импульса, разделенных по времени величиной i (первьй импульс обычно совпадает по времени с входным импульсом, а второй импульс по вл етс позже на величину времени, равную t), как показано импульсами 72 и 73. Электрические импульсы 72 и 73 прикладываютс соответственно на цепь, содержащуюс в блоках 74 и 75. Эти две цепи вл ютс аналогичными и нос т название цепей удлинени сигналов. Каж- дьй входной импульс удлин етс дл получени выходных импульсов 76 и 77. Эти импульсы соответственно подаютс па усилители 68 и 69 мощности .
Б конструкции электронной логической и силовой электрической цепи (фиг.8) в качестве констант выбраны t 500 и tj 20 мс. В процессе работы, когда единичный импульс
70 поступает на вход 78, усилитель 68 включаетс на 20 мс, а затем выключаетс . После этого, спуст 5 500 мс, усилитель 69 также включаетс на 20 мс. Таким образом, клапан 20 находитс в открытом состо нии в течение 500 мс и при этом не требу-- етс никакой энергии в этот период 10 времени, чтобы перевести клапан 20 в открытое или закрытое положение.
Преобразователь 14 давлени ,сое- диненньш со сто ком 4, преобразует изменение давлени бурового раствора 15 в сто ке в измен ющеес электрическое напр жение. Это напр жение пред ставл ет собой смесь двух составл ющих сигналов: полезного, содержащего информацию сигнала, и сигнапа 20 помех. Несущий информацию сигнал вл етс непрерывным р дом импульсов отрицательного давлени статора,образованных в результате внезапного открыти и закрыти , клапана 20. Сиг25 нал помех представл ет собой относительно слабые и периодические изменени давлени , обусловленные ходами насоса 2 бурового раствора. Эти сигналы насоса бурового раствора
0 затемн ют полезную информацию.
Выделение полезного сигнала производитс с помощью разделител 79 сигналов, который соедин етс с выходной клеммой 80 преобразовател
5 давлени . Разделитель сигналов устран ет вли ние помех и создает .на своей выходной клемме 81 последовательные импульсы, из которых может быть получена информаци , касаю0 ща с измер емого параметра скважины .
Управление разделителем 79 сигт налов осуществл етс заранее заданным образом с помощью последовательных синхронизирующих импульсов, поступающих от импульсного генератора 82 и прикладываемых к управл ющим клеммам 83 и 84. Импульсный генератор 82 приводитс в действие
механически с помощью насоса 2 бу- ,рового раствора с целью получени соответствующего числа синхронизирующих импульсов за оборот насоса. С этой целью предусмотрен привод с
щ(пной передачей 85.
Несущий информацию сигнал, получаемый из разделител 79 сигналов, представлен в виде импульсов,посту5
пагащих от срабатывани клапана 20 генератора 10. Релевантна информаци обеспечиваетс временными интервалами , раздел ющими импульсы.Преобразователь 86 врем -амплитуда,сое- дннениый с выходно клеммой 81 разделител сигналов, преобразует импульсы , полученные от срабатывани клапана 20 генератора 10, в сигналы, имеющие величины, представл ющие интерпалы между ними.
Сигналы, получаемые от преобразовател 86 подаютс на входную клемму 87 цепи 88 сопр жени . Последн создает выходные напр жени , которые вл ютс обратньй и величинами входных напр жений. Так, если напр жение величиной М прикладываетс к вход- HOj f KJieMbie 87 цепи 88 сопр жени ,то выходное напр жение получаетс рав- ньц. 1/М, Полученные сигналы записываютс на ленте самописца 89. Лента самописца 89 перемещаетс в соответствии с измен ющейс глубиной датчика 11 .с помощью датчика 90 глубины.
Анализируют различные сигналы (фиг.12). Пусть
F(t) S(t) + N(t),
(О
SCt) - полезньй несущий информацию сигнал, образованный импульсами Р, Р и Pj , выровненными- вдоль временной оси t (фиг.12, ось Л).
Врем поступлени этих импульсов которые соответствуют временам срабатывани клапана 20 генератора 10, составл ет соответственно и t. Временными интервалами,раз- дел ющиьн-1 эти импульсы, вл ютс
V 4 з кoтo- рые вл ютс показателем интенсивности радиоактивного измерени .Если эти временные интервалы вл ютс большими, то интенсивность относительно слаба и наоборот, если интервалы маленькие, то интенсивность высока . Сигнал помех, созда- вае1-1ьй насосом 2 бурового раствора, представлен периодической, но необ зательно синусоидальной функцией N(t), имеющей период Т (фиг.12, ось А). линa периода зависит от скорости вращени насоса.
Разделитель 79 сигналов работает поэтапно.
На первом этапе смещают вход 5 F(t) на величину Т дл получени
F(i-T) S(-l-T) + N(t -Т),
(2)
где S(t-T) и N(t-T) - смещенный по- лезный сигнал и смещенный сигнал помех соответственно.
Оба сигнала показаны ца оси В (фиг.12). Сигнал S(t-T) представл етс импульсами Р|, и Р , ко ,(.0) р(а) 2
торые получены путем смещени на величину Т соответствующих импульсов Р, Pj и PJ (фиг.12, ось А). Сигнал ) показан точно созпа- даюшз м с N(i). Это обусловлено периодичностью сигнала. Таким образом
N(-t-T) N(t).
(3)
На втором этапе вычитают из пер- 25 врначальной входной функции F( t) смеп;енную входную функцию F(t-T) и получают
30
M(t) F(t) - F(l-T). (4)
Принима во внимание равенства (1)- (3)., получают
M(t) S(i) -- S(t-T),
(5)
Таким образом, сигнал помех устранен и- не по вл етс больше в M(t).
Как показано на оси С (фиг.12) M(t).состоит из импульсов, поступающих . парами. Кажда пара состоит из отрицательного и положительного импульсов, разделенных один от другого временным интервалом Т. Таким образом, наблюдают пару, состо щую
из Р
сЪ)
, ()
и Р; за которой следует 1 1 1.
цруга пара, состо ща из Р и
, затем следующа пара, состо - ,11 . /1,1
ща из Р
CV)
и Pf и т.д.
fla третьем этапе смещают M(t) на врем Т с тем, чтобы получить M(t-T). Таким образом, вс последовательность импульсов (фиг.12,ось С) смещаетс вдоль переменной оси на величиту Т. чтобы по витьс на оси Д (фиг. 12). Расположение импульсов в виде пар сохранено на оси Д (фиг.12). Однако ка ща пара, например, Р - и Р смещена относительно парь: и Р на велчину Т. AHajTQrH4Ho, пара Р и Р смещена относительно пары р и на величину Т и т.д.
На четвертом этапе производитс сравнение смещенных импульсов (фиг.12, ось Д)с теми, что изображены на оси С (фиг.12). Установлен что часть импульсов (ось Д) совпадает по времени с некоторыми импульсами на оси С. Моменты, в которые произошло совпадение,записаны на оси Е, в виде импульсов - pCd и Р Таким образом
«J
Р/ совпадает с Р/ ,и Р,, pi совпадает с и
,
,cv)
U)
Р, совпадает с Р., и Р-,
3 --ЛJ
Промежутками времени, когда по вл ютс импульсы , и Р вл ютс i +Т, tj +Т и tj +т.
Импульсы , и PJ соответствуют , импульсам Р , Р и PJ , показанным на оси А. Следовательно, импульсы на оси Е также представл ют эту функцию, котора теперь 5(-1), так как она смещена на Т. Очевидно, что импульсы на оси Е обеспечивают получение информации, которую пытаютс получить. Временной интервал между и составл ет , а временной интервал между и - и т.д. Вели- -чины ,(„ характеризуют радиацию, замер емзгю датчиком гамма-излучени
Приведенные этапы можно примен т дл характеристики разделител 79 сигналов, в частности элементов 91 и 92 (фиг. 13 и 14)
Элемент 91 получает на свою входную клемму 80, котора вл етс такой же, как у разделител 79 сигналов , сигнал F(i). Этот сигнал передаетс -через усилитель 93 на входную клемму 94 цепи 95 задержки. Последн задерживает F(t) на Т, тем самым образу на своей выходной клемме 96 сигнал F(i-T). Этот сигнал вл етс суммой двух составл ющих сигналов S(-t-T) и N(-I;-T), которые показаны на оси В (фиг.).
Сигнал F(t-T) подаетс к одной из входной клемм 96 вычитател 97. На вторую входную клемму 98 вычитател непосредственно поступает
сигнал F(-l), который подаетс с клеммы 80 по проводу 99. Таким образом , на выходной клемме 100 вы- 5 читател 97 получают разность сигналов (ось С, фиг.12).
Цепь 95 задержки снабжена клеммой 83 управлени ,на которую поступает сигнал, контролирующий задержку Т. 10 Важно, чтобы длина задержки Т была бы такой же, как период колебаний давлени раствора, создаваемых насосом 2 раствора.
Величина задержки Т контроли- 15 руетс синхронизирующими импульсами, поступающими от импульсного генератора 82 (фиг.11), подаваемых по проводу 1Q1 на клемму 83 управлени . Задержка Т вл етс такой же, 20 как период колебани давлени раствора , образующегос при последовательных ходах насоса 2. Следовательно , частота синхронизирующих импульсов должна контролироватьс 5 вращением насоса.
Предположим, что насос совершает N, ходов в секунду. Тогда Т 1/N. Импульсный генератор 82 вырабатывает импульсы с относитель0 но большой скоростью N2, котора вл етс кратной N . Таким образом, , где К - посто нна , равна 512. Следовательно, если насос совершает -один ход в секунду, то им5 пульсный генератор должен вырабатывать 512 импульсов в сек. Очевидно, что скорость пульсации насоса 2 измен етс со временем и, следовательно , Nj измен етс таким образом,что
0 задержка, создаваема цепью 95 задержки , всегда равна одному периоду колебаний давлени раствора, создаваемых насосом 2.
Первый и второй этапы осуще5 ствл ютс элементом 91 разделител 79 сигналов. Входной сигнал F(t)j представленный его составл ющими, преобразован в выходной сигнал M(-t), который по вл етс в виде последоQ вательных пар импульсов и показан на оси С (фиг.12), остальные этапы осуществл ютс с помощью элемента 92 разделител 79 сигналов.
Сигнал M(i) поступает через про- водник 102 на цепь 103 задержки
(фиг.14). Последн аналогична цепи 95 задержки. На ее клемму 84 управлени поступает такой же сигнал
управлени , который подаетс на клемму 83 управлени цепи задержки. Следовательно, величина задержки, создаваемой цепью 103 задержки составл ет Т, а сигнал, по вл ющийс на выходе, равен М(1-Т).Этот вь ходной сигнал передаетс через усилитель 104 на одну входную клемму 105 схемы И 106. В это же врйм незадержанный сигнал M(t) подаетс через проводник 107 и з силитель 108 на другую входную клемму 109 схемы И 106. Эти два входных сиг-нала M(t ) и М(), которые подаютс на схему И 106, показаны на ос х А и Д соответственно. Отмечалось ;, что некоторые импульсы, показанные на оси С, по вл ютс одновременно с импульсами на оси Д. Импульсы, которые по вл ютс одновременно , образуютс на выходе схемы И 106 и обозначены как Р ,
v ,4 }Л
Р и Р . Эти совпадающие импульсы вл ютс выходшлми импульсами элемента 92 и следовательно разделител 79 сигналов.
Таким образом, с помощью элемента 92 выполн ютс третий и четверты зталши Преобразовьшают сигнал M(i) 3 сигнал S(t-T) Последний дает величины N , 5 , представгшющие требуемую информацию. Следует повторитьс , что сигнал S(i-T) представлен последовательными импульсами. Эти импульсы передаЕотс на. преобра- зовгьтель 86 врем -амплитуда дл вьщелени из него выходных сигналов различной величины, например i,,, )|, , л,, которые представл ют временные интервалы мелсду поступлением импульсов. Эти импульсы в свою оче редь подаютс на цепь 88 сопр жени дл их преобразовани в другие сигналы сопр жени , имеющие величины , и )., соответственио. Эти СИГНАЛЬ сопр н ени записываютс самописцем 89. Ве.тичины: 1/А.,, 1/л,, и представл ют собой и: тенсивность радиоактивности форма-- ций, замеренной датчиком на различной глубине в скважине.
Описаны инструментальные средства дл осуществлени логических этапов 5 начина от функций F(t) до функции S(t-T). Эти этапы осуществлены путем представлени этих функций в аналоговой (нецкфровой)
фор1ч:е. Если требуетс , весь процесс может выражать в цифровой форме (ф гЛЗ). Выходной сигнал от пресбтэазовател 14 давлени подаетс на преобразователь 110 из аналоговой в цифровую, а выходной сигнал от преобразовател поступает на IJBM 11 1 „ Операции выпол)-1 ютс
элементами 112-116з каход щ1 мис в ЦВМ 111. Синхронизирующие сигналы ит импульсного генератора 82 ввод тс в ЦВМ 111 с целью управлени задержками в соответствии со скоГ остью нгсоса. Операции, отмеченные пунктирным пр моугольником (фигг15)5 выполн ютс математически в последовгтельностИэ напоминаю- ьей блок- - СХЕму. Выходна величина
ЦВМ 11 1 пос1 упает в преобразователь 117 из иифровой формы в анало- .п.-.вуюр а .зьЕходна величина которого ;-игправл етс ка самописец 89.
В назе;,.том оборудовании другого
типа (фиг,16) измер ют температуру в месте нахожцени датчика. Эти данные,- поступающие на разделитель 79; представленЕЛ в цифровой ш о г-на
(,7),
V 3.3 целит ель 79 сиг налога на флг. 16 аналогичен представленному на ф:;-1Г . 11 ; однако реобразователь 86 зрем -амп:штуда и цепь 88 сопр же- ич :(аме ены на преобразсзатель 103
из цифровой ф|эрмы в аналоговую Выходные сигналь; от соответствующего а-1пульспого генератора подаютс на клемму 101 управлени разделител
/ 9 сигналов, i Пэ всегда удобно выполн ть меxaaH -iecKoe соединение с насосом 2 ( а фиг,4 - привод с цепной переда- ч;йй 35),, дл полз чени с импульсов, иксб: ;;од нмых дл разделител 79
-.MniajioBj могут использоватьс дру- -.jie средства,, а имейно генераторы си:кх зоннзрфующего импульса (фиг. 18).
клег.му 101 разделител 79 счгн;1лов поступают импульсы со скопостыо 512 импульсов за оборот а- с.оса,, Пон стно,, что зта скорост :- дол ;-снг1 быть жестко синхронизирована с ,D;;Lми насоса. Бее времена, обозначенные Т 5. I Ц и так далае :
не вл ютс реальным времене;ч а непосредственно относ тс к скорости: Hcic .oca 2,
точнее Т, i., , t
так дглее, до.гокнь выражатьс не
в секундах или минутах, а в галлонах раствора. Когда говоритс , что (ta клемме 101 имеет место 512 импульсов за ход насоса, то это означает , что на клемме 101 имеютс импульсы напр жени , имеющего частоту , равную 512 гармоник частоты хода насоса.
Элемент 126 (фиг.18) вл етс УСО или генератор колебаний, управл емый напр жением, который на своем выходе образует электрические импульсы, частота которых контролируетс напр жением посто нного тока прикладываемого к его входной клемме 81. Элемент 118 вл етс двоичным делителем или счетчиком, который делит частоты импульсов, поданных на его входную клемму 127 и образует выходные импульсы на своей выходной клемме 128, частота которых равна 1/512 частоты входных гогаульсов. Элемент 119 вл етс фазовым компаратором, который сравнивает два входа (один от выходной клеммы 128 делител и один с выходной клеммы преобразовател 14 давлени - ) и образует на своей выходной клемме 120 напр жение,которое вл - етс нулевым напр жением посто нного тока, когда оба входа 128 и S2 точно равны по фазе, а также создает положительное напр жение, когда вход 128 опережает по фазе вход 93 и отрицательное напр жение,ког-да вход 128 отстает по фазе от.входа 93. Батаре 121 обеспечивает правильное смещение генератора. Цепь 122 известна под названием замкнута по фазе цепь. Допустим, что частота импульса насоса (частота хода насоса) составл ет 1 Гц и генератор обеспечивает 512 Гц. Тогд на выходе делител 118 создаетс точно 1 Гц. Следовательно, 1 Гц от делител 118 и 1 Гц от преобразовател 14 давлени точно совпадают по частоте и фазе, а выходна вели .чина компаратора на клемме 120 составл ет ноль вольт и генератор 126, когда он правильно смещен с помощью батареи 121, вырабатывает точно 512 импульсов за ход.
Допустим, что насос 2 ускор етс Тогда частота на клемме 129 больше, чем 1 Гц, т.е. равна l+A-t y. Компаратор 119 образует на клемме 120
выход, который не равен нулю, а, например, , и это небольшое приращение напр жени прикладывает- с к клемме 81 генератора 126 и увеличивает его частоту до тех пор, пока.номинальное (512 импульсов в сек) увеличиваетс до величиныt так,что f А.
Таким образом, частота на клемме 101 всегда точно следует за частотой насоса 2 и всегда кратна 512.
Устройство на фиг.17 может быть использовано дл получени синхронизирующих импульсов и основано на автокоррел ции.
Входна клемма 123 (фиг.17) коррел тора 124 питаетс от выхода преобразовател 14 давлени и получает
функцию F(-t), состо щую периодический сигнал N(t), и функцию S(t), котора может рассматриватьс как произвольна функци . Выходной-параметр от преобразовател 14 давлени подаетс также на входную клемму 80 разделител 79 сигналов. Коррел тор 124 предназначен дл того, чтобы создавать на своих выходных клеммах автокоррел ционную функцию
F(t))котора равна
(i)4A/(t)SU - /4(t + t) , (6)
где полоса в приведенном выражении указывает на усреднение по соответствующему периоду времени.Функци может быть выражена как
,i fl- Pgsfr)-4,Jt),
(7)
где
)CtfJ )i
PnJ t) NU)A/(t + t).
(8) (9)
Функци Pjj (.) достигает нул при некоторой величине ,a за величину t o принимают
.
(10)
Поскольку пп(t) вл етс периодической , то функци fff ( тоже периодическа и имеет период (). Эта функци , получаема на выходе коррел тора 124 подаетс на умножитель 125 импульсов, который образует последовательность синхронизмрующих импульсов, аналогичных создаваемым генератором 82,подаваемых на входную клемму 101 разделител 79 сигналов. Импульсный умножитель 125
умножает частоту входных импульсов с помощью замкнутого по фазе контура , аналогично показанному (фиг.18) 5 или с помощью других обычных средств
/// /// 7/У //// /////
фиг. 1
19 22 х Г
2715 26 ГО 1/ «4 / / fe§K
J(
гб
фаг. г
75 -i
х. / /
f
777
г./
фиг А
17
фиг. 5
61
62
63
ti
ff
L
L.
фиг. 9
59
56- ф{/г.Ю
SS
S7
I «17 JV
u.
S9
,
-Й7/
ф№.fJ
ffi m,f,f. I
. //«
т
IU3
гИ
rv
/
m
т
ПГ,7 -
-.
.ДИ1И111 |l
A.
J
Ж Пг/
(iK/ifS
фиг. f6
. 1
Г
1
Редактор Н. Бобкова
Составитель В, СидорО В
Техред Н.Вонкало Корректор Е. Сирохман
Заказ 4430Тираж 548 . Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР
по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна ,4
I
фиг. /а
Claims (1)
- СПОСОБ СКВАЖИННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ путем использования системы циркуляции жидкости и жидкостного насоса, генерирующего внутри системы периодические изменения давления, включающий измерения выбранного параметра у основания колонны бурильных труб и генерирование в системе изменений давления, воспроизводящих значения измеряемого параметра, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и·снижения энергетических затрат, формируют первые электрические сигналы* состоящие из комбинации приращения и периодического изменения давления, смещают во времени первичные сигналы на величину, равную периоду изменений давления, и регистрируют смещенный сигнал, затем из величины первичных сигналов вычитают величину смещенных сигналов, р а по полученной разнице судят о результирующем сигнале, который преобразуют в цифровые сигналы, а по полученной величине определяют величину измеряемого параметра.SU ,.„1243633 АЗ
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US85767777A | 1977-12-05 | 1977-12-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1243633A3 true SU1243633A3 (ru) | 1986-07-07 |
Family
ID=25326505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU782693354A SU1243633A3 (ru) | 1977-12-05 | 1978-12-04 | Способ скважинного исследовани в процессе бурени |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (2) | AU4134478A (ru) |
| CA (2) | CA1124228A (ru) |
| DE (1) | DE2852575A1 (ru) |
| FR (1) | FR2410726A1 (ru) |
| GB (1) | GB2009473B (ru) |
| MX (1) | MX147050A (ru) |
| MY (1) | MY8500863A (ru) |
| NL (1) | NL187454C (ru) |
| NO (2) | NO151907C (ru) |
| SU (1) | SU1243633A3 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2522207C2 (ru) * | 2012-03-19 | 2014-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Химмотолог" | Устройство для определения качества нефтепродуктов |
| RU2592000C2 (ru) * | 2010-01-11 | 2016-07-20 | Нэшнл Ойлуэл Варко, Л.П., US | Система кодирования сброса давления для передачи скважинной информации по стволу скважины на поверхность |
| RU2651822C1 (ru) * | 2014-05-14 | 2018-04-24 | Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. | Способ и устройство для генерирования импульсов в столбе флюида в скважине |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2416339A1 (fr) * | 1978-02-06 | 1979-08-31 | Westlake John | Procede et appareil de mesure a distance d'informations entre le fond d'un forage et la surface du sol |
| US4371958A (en) * | 1978-03-27 | 1983-02-01 | Claycomb Jack R | Drilling orientation tool |
| FR2554866B1 (fr) * | 1979-08-21 | 1988-10-21 | Scherbatskoy Serge Alexander | Appareil de mesure destine a etre utilise dans un trou de sondage et fonctionnant pendant le forage |
| FR2555654B1 (fr) * | 1979-08-21 | 1989-04-14 | Scherbatskoy Serge Alexander | Appareils et procedes de telemesure pour la transmission d'une information en cours de forage |
| AU544112B2 (en) * | 1979-08-21 | 1985-05-16 | S.A. Scherbatskoy | Logging a borehole while drilling |
| DE3028813C2 (de) * | 1980-07-30 | 1983-09-08 | Christensen, Inc., 84115 Salt Lake City, Utah | Verfahren und Vorrichtung zur Fernübertragung von Informationen |
| US4386422A (en) * | 1980-09-25 | 1983-05-31 | Exploration Logging, Inc. | Servo valve for well-logging telemetry |
| WO1983001087A1 (en) * | 1981-09-15 | 1983-03-31 | Exploration Logging Inc | Apparatus for well logging while drilling |
| CA1188979A (en) * | 1981-11-09 | 1985-06-18 | Ross E. Smith | Pump noise filtering apparatus for a borehole measurement while drilling system utilizing drilling fluid pressure sensing and drilling fluid velocity sensing |
| CA1189442A (en) * | 1981-11-09 | 1985-06-25 | Gary D. Berkenkamp | Pump noise filtering apparatus for a borehole measurement while drilling system utilizing drilling fluid pressure sensing |
| DE3277825D1 (en) * | 1981-11-24 | 1988-01-21 | Shell Int Research | Means for generating electric energy in a borehole during drilling thereof |
| USH55H (en) * | 1984-06-18 | 1986-05-06 | Method for improved mud pulse telemetry | |
| CA2268444C (en) * | 1996-10-11 | 2006-08-15 | Baker Hughes Incorporated | Apparatus and method for drilling boreholes |
| GB0124589D0 (en) | 2001-10-12 | 2001-12-05 | Flight Refueling Ltd | Operating electrolyte based components |
| US9312557B2 (en) * | 2005-05-11 | 2016-04-12 | Schlumberger Technology Corporation | Fuel cell apparatus and method for downhole power systems |
| GB2493511B (en) * | 2011-07-29 | 2018-01-31 | Sondex Wireline Ltd | Downhole energy storage system |
| EP2776673B1 (en) | 2011-11-03 | 2022-01-19 | Fastcap Systems Corporation | A logging apparatus |
| CA2915136C (en) | 2013-06-21 | 2017-05-02 | Evolution Engineering Inc. | Mud hammer for generating telemetry signals |
| EA038707B1 (ru) | 2013-12-20 | 2021-10-07 | Фасткэп Системз Корпорейшн | Устройство электромагнитной телеметрии |
| WO2015171528A1 (en) * | 2014-05-03 | 2015-11-12 | Fastcap Systems Corporation | Mud pulse telemetry device |
| CN107461191B (zh) * | 2017-08-03 | 2021-09-14 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种随钻方位电磁波边界探测仪器温度刻度方法 |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2096279A (en) * | 1935-03-26 | 1937-10-19 | Geophysical Service Inc | Insulated pipe connection |
| US2354887A (en) * | 1942-10-29 | 1944-08-01 | Stanolind Oil & Gas Co | Well signaling system |
| US2787759A (en) * | 1950-08-31 | 1957-04-02 | Jan J Arps | Apparatus for logging wells |
| US3186222A (en) * | 1960-07-28 | 1965-06-01 | Mccullough Tool Co | Well signaling system |
| US3408561A (en) * | 1963-07-29 | 1968-10-29 | Arps Corp | Formation resistivity measurement while drilling, utilizing physical conditions representative of the signals from a toroidal coil located adjacent the drilling bit |
| US3315224A (en) * | 1964-09-01 | 1967-04-18 | Exxon Production Research Co | Remote control system for borehole logging devices |
| US3555504A (en) * | 1968-12-12 | 1971-01-12 | Schlumberger Technology Corp | Pressure wave noise filter |
| US3488629A (en) * | 1968-12-12 | 1970-01-06 | Schlumberger Technology Corp | Pressure wave noise filter with reflection suppression |
| FR2096920B1 (ru) * | 1970-07-16 | 1974-02-22 | Aquitaine Petrole | |
| US3742443A (en) * | 1970-07-27 | 1973-06-26 | Mobil Oil Corp | Apparatus for improving signal-to-noise ratio in logging-while-drilling system |
| NO135686C (ru) * | 1970-07-30 | 1977-05-11 | Schlumberger Inland Service | |
| FR2117726B1 (ru) * | 1970-12-10 | 1973-12-07 | Aquitaine Petrole | |
| US3716830A (en) * | 1970-12-18 | 1973-02-13 | D Garcia | Electronic noise filter with hose reflection suppression |
| US3732728A (en) * | 1971-01-04 | 1973-05-15 | Fitzpatrick D | Bottom hole pressure and temperature indicator |
| US3737845A (en) * | 1971-02-17 | 1973-06-05 | H Maroney | Subsurface well control apparatus and method |
| US3825078A (en) * | 1972-06-29 | 1974-07-23 | Exxon Production Research Co | Method of mounting and maintaining electric conductor in a drill string |
| US3958217A (en) * | 1974-05-10 | 1976-05-18 | Teleco Inc. | Pilot operated mud-pulse valve |
| US3949354A (en) * | 1974-05-15 | 1976-04-06 | Schlumberger Technology Corporation | Apparatus for transmitting well bore data |
| US4001774A (en) * | 1975-01-08 | 1977-01-04 | Exxon Production Research Company | Method of transmitting signals from a drill bit to the surface |
-
1978
- 1978-10-27 CA CA314,590A patent/CA1124228A/en not_active Expired
- 1978-11-03 AU AU41344/78A patent/AU4134478A/en not_active Abandoned
- 1978-11-13 MX MX175594A patent/MX147050A/es unknown
- 1978-11-16 NL NL7811317A patent/NL187454C/xx not_active IP Right Cessation
- 1978-11-28 FR FR7833604A patent/FR2410726A1/fr active Granted
- 1978-11-28 NO NO783996A patent/NO151907C/no unknown
- 1978-12-04 SU SU782693354A patent/SU1243633A3/ru active
- 1978-12-04 GB GB7847078A patent/GB2009473B/en not_active Expired
- 1978-12-05 DE DE19782852575 patent/DE2852575A1/de active Granted
-
1982
- 1982-04-22 CA CA000401516A patent/CA1150716A/en not_active Expired
-
1983
- 1983-05-06 AU AU14337/83A patent/AU1433783A/en not_active Abandoned
-
1984
- 1984-10-24 NO NO844240A patent/NO168546C/no unknown
-
1985
- 1985-12-30 MY MY863/85A patent/MY8500863A/xx unknown
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР № 652319, кл. Е 21 В 45/00, 1977. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2592000C2 (ru) * | 2010-01-11 | 2016-07-20 | Нэшнл Ойлуэл Варко, Л.П., US | Система кодирования сброса давления для передачи скважинной информации по стволу скважины на поверхность |
| RU2522207C2 (ru) * | 2012-03-19 | 2014-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Химмотолог" | Устройство для определения качества нефтепродуктов |
| RU2651822C1 (ru) * | 2014-05-14 | 2018-04-24 | Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. | Способ и устройство для генерирования импульсов в столбе флюида в скважине |
| US10465508B2 (en) | 2014-05-14 | 2019-11-05 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method and apparatus for generating pulses in a fluid column |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MY8500863A (en) | 1985-12-31 |
| AU1433783A (en) | 1983-09-08 |
| NO783996L (no) | 1979-06-06 |
| AU4134478A (en) | 1979-06-14 |
| DE2852575A1 (de) | 1979-06-07 |
| GB2009473B (en) | 1982-11-24 |
| GB2009473A (en) | 1979-06-13 |
| NO168546C (no) | 1992-03-04 |
| NO151907C (no) | 1985-06-26 |
| FR2410726A1 (fr) | 1979-06-29 |
| NO844240L (no) | 1979-06-06 |
| CA1124228A (en) | 1982-05-25 |
| MX147050A (es) | 1982-09-27 |
| NL187454C (nl) | 1991-10-01 |
| NO168546B (no) | 1991-11-25 |
| NO151907B (no) | 1985-03-18 |
| FR2410726B1 (ru) | 1985-01-11 |
| NL187454B (nl) | 1991-05-01 |
| NL7811317A (nl) | 1979-06-07 |
| CA1150716A (en) | 1983-07-26 |
| DE2852575C2 (ru) | 1992-01-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SU1243633A3 (ru) | Способ скважинного исследовани в процессе бурени | |
| US4351037A (en) | Systems, apparatus and methods for measuring while drilling | |
| US4553226A (en) | Systems, apparatus and methods for measuring while drilling | |
| US10301933B2 (en) | Downhole MWD signal enhancement, tracking, and decoding | |
| RU2570211C2 (ru) | Обнаружение притока газа в стволе скважины | |
| US2925251A (en) | Earth well borehole drilling and logging system | |
| US3626482A (en) | Method and apparatus for measuring lithological characteristics of rocks | |
| US5113379A (en) | Method and apparatus for communicating between spaced locations in a borehole | |
| EA009114B1 (ru) | Способ классификации данных, измеряемых в процессе буровых работ на скважине | |
| US4692911A (en) | Methods and apparatus for reducing interfering effects in measurement while drilling operations | |
| JP2637044B2 (ja) | ドリル中に測定可能なテレメータシステム | |
| US5182730A (en) | Method and apparatus for transmitting information in a borehole employing signal discrimination | |
| US6745844B2 (en) | Hydraulic power source for downhole instruments and actuators | |
| US10072480B2 (en) | Downhole power generation system | |
| US20130222149A1 (en) | Mud Pulse Telemetry Mechanism Using Power Generation Turbines | |
| GB2235000A (en) | Means for varying drilling measurement tool operating modes from the surface | |
| FR2582049A1 (fr) | Procede et dispositif pour actionner une soupape et transmettre des signaux par impulsions de pression | |
| RU2667890C1 (ru) | Система внутрискважинного линейного соленоидного исполнительного привода | |
| US9945975B2 (en) | Active dampening for a wellbore logging tool using iterative learning techniques | |
| GB2096372A (en) | Logging a borehole while drilling | |
| NO20013116D0 (no) | Fremgangsmåte for å detektere innströmning av fluid fra en formasjon i en brönn under boring, og anordning for utförelse avfremgangsmåten | |
| US20050199423A1 (en) | High frequency pressure compensator | |
| GB2096373A (en) | Systems and methods for logging a borehole while drilling | |
| GB2266372A (en) | Sonic measurement while drilling. | |
| RU2130544C1 (ru) | Устройство для передачи забойной информации |