SU1686144A1 - Способ контрол искривлени ствола скважины - Google Patents

Description

1

(21)4681100/03

(22) 180489

(46)23 1091 Бюл №39

(71)Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики

(72)В.А, Чесноков, В А. Рапин, Д.А. Бернш- тейн, И.М. Барский, В.Н. Макаров, В.А. На- польский и В.И. Евдокимов

(53) 622.243.7(088 8)

(56) Григор н A.M., Лепешинский А.Ю. Геофизические измерени  в пологих и горизонтальных стволах. - Нефт ное хоз йство, 1954, Nf 12.

Европейцев Р К.. Тарасов Г.Д., Кононов А.Ф. и др. О строительстве в Западной Сибири первой горизонтальной скважины. - Нефт ное хоз йство, 1986, № 12.

(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ИСКРИВЛЕНИЯ СТВОЛА СКВАЖИНЫ

(57) Изобретение относитс  к бурению глубоких скважин (С), в частности горизонтальных и сильно наклоненных. Цель - повышение точности контрол  искривлени  ствола С. На бурильной трубе (ВТ) устанавливают во взаимно перпендикул рных плоскост х датчики прогиба (тензорезисторы), градуируют их, прогиба  БТ на заданную величину прогиба и регистриру  величину выходного сигнала. Устанавливают БТ в рабочее положение. С помощью градуировоч- ной зависимости по величине выходного сигнала датчиков определ ют прогиб в вертикальных и горизонтальных плоскост х. Далее аналитически рассчитывают азимут и зенитный угол наклона С и радиус искривлени  ствола скважины. 4 ил.

Ё

Изобретение относитс  к бурению глубоких разведочных и эксплуатационных скважин, в частности к проводке горизонтальных и сильно наклоненных скважин.

Цель изобретени  - повышение точности контрол  искривлени  ствола скважины.

На фиг. 1 изображена структурна  схема устройства, реализующа  способ; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - участок ствола скважины с параметрами его искривлени ; на фиг. 4 - геометрические построени  дл  расчета азимута и зенитного угла наклона скважины.

Устройство содержит бурильную трубу 1, на которой герметично установлены во взаимно перпендикул рных плоскост х датчики 2-5 прогиба, в качестве которых использованы тензорезисторы, наклеиваемые на корпус бурильной трубы 1. Датчики 2-5 прогиба с помощью проводов 6 соединены с электронным блоком 7, который вместе с индикатором 8 рабочего положени  трубы 1 размещен в одном кожухе, укрепленном в бурильной трубе 1 с помощью кронштейнов 9. Передача информации на поверхность производитс  по электропроводному кабелю 10. Индикатор рабочего положени  трубы представл ет собой вращающуюс  рамку с эксцентричным грузом , соедин ющую электрический контакт в том случае, когда труба находитс  в рабо- чем положении (фиг. 1). В этом положении датчики 2 и 3 расположены в вертикальной плоскости, причем датчик 2 находитс  сверху , а датчик 3 - снизу трубы.соответственно датчики 5 и 4 - слева и справа трубы При

ON 00 О

Ј

этом датчики 2-5 дают информацию: датчик 3 - увеличение зенитного угла, датчик, 2 - уменьшение зенитного угла, датчик 5 - увеличение азимута, датчик 4 - уменьшение азимута.

Способ осуществл етс  следующим образом .

Перед спуском в скважину датчики прогиба градуируют, прогиба  трубу 1 на заданную величину прогиба и регистриру  величину выходного сигнала. Далее наворачивают трубу с датчиками на турбобур или забойный двигатель и опускают инструмент на забой скважины. Дл  передачи информации используют либо бурильные трубы с встроенной линией св зи, либо используют каротажный кабель, перевод  его с помощью бокового переводника из затрубно- го пространства внутрь бурильных труб. Приподнимают инструмент над забоем на 0,5 м дл  того, чтобы он находилс  на весу. Поворачивают трубы ротором в рабочее положение , о чем свидетельствует замыкание электрического контакта в индикаторе 8 рабочего положени  труб. После установки трубы f с датчиками 2-5 в рабочее положение (фиг, 1 и 2) измер ют последовательно выходной сигнал от каждого из датчиков 2-5. Под действием силы т жести бурильные трубы принимают форму ствола сква- жины.

При этом в вертикальной и горизонтальной плоскост х трубы имеют прогиб Л. характеризующий радиус искривлени  R в данной плоскости. С помощью градуировоч- ной зависимости по величине выходного сигнала датчиков 2-5 определ ют прогиб Д в вертикальной и горизонтальной плоскост х . Далее рассчитывают азимут и зенитный угол наклона ствола скважины из геометрических построений, где АВ Е - длина трубы (по дуге); ОА OB OD R - радиус искривлени  скважины в плоскости измерений; CD Д - прогиб трубы в плоскости измерений; F - точка измерени ; Е - точка отсчета (точка, в которой азимут и зенитный угол наклона скважины известны ).

L CBD iCAD a.

Допуска , что длина дуги DB приблизи- тельно равна отрезку пр мой DB, получают

Д 2Д sin a -f- --fТ

Учитыва , что пр ма  AD параллельна касательной к траектории скважины в точке

Е, а пр ма  DB параллельна касательной в точке F, можно сделать вывод, что зенитный угол наклона в точках Е и F различаетс  на угол 2 а , Исход  из этого, имеют + 2a

2 Ав или/ вР /.вЕ + 2 arcsln ,

где I. вР и L вЕ - соответственно зенитный угол в точках F и Е;

Дв - прогиб трубы в вертикальной плоскости .

Аналогична  формула расчета дл  азимута

+ 2 arcsln ,

где L rF и L гЕ - соответственно азимут в точках F и Е:

Дг - прогиб трубы в горизонтальной плоскости.

Погрешность измерений зенитного угла и азимута оценивают, исход  из точности измерени  прогиба Д, котора  составл ет ± 5 мм. Из тех же геометрических построений определ ют радиус искривлени  скважины в вертикальной или горизонтальной плоскости, зна  прогиб трубы Д и ее длину Р

-АТаким образом, измер   величину прогиба бурильной трубы, можно сразу определить радиус искривлени  скважины и откорректировать его в процессе дальнейшего бурени .

Предлагаемый способ обеспечивает повышенную точность измерений зенитного угла и азимута, котора  составл ет ± 0,1°. Это позвол ет повысить точность проводки горизонтальных скважин и сократить сроки их сооружени , так как исключаетс  перебу- ривание стволов, св занное с непопаданием в продуктивный пласт

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ контрол  искривлени  ствола скважины, включающий измерение параметров траектории ствола скважины, по которым контролируют его искривление, о т- личающийс  тем, что, с целью повышени  точности контрол  искривлени  ствола скважины, измер ют величину прогиба бурильных труб в вертикальной и гори- зонтальной плоскост х, по которой определ ют зенитный угол, азимут наклона и радиус искривлени  ствола скважины.

   Фиг 1

   А-А

   Фиг.2

   Фиг L/