Способ определения искривления буровой скважины

О П И С А Н И Е 286890ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республикле Зависимое от авт. свидетельства Ъ Заявлено 08. Х.1969 ( 1360657/22 Кл. 5 а, 47 02 присоедпением заявкриорцтет.ЧПК Е 21 Ь 4702УДК 622.241,7(088.8 Комитет по деламизобретений и открыт ОпублЕковано 19.Х 1.1970. Бюлл ата Опубликования описат 111ень Ло 35 овете Мииистров СССР 0.1.1971 Авторыизобретеци В. Н. Рука ицын и О. Л. Кузнецовдовательский институт геофизичитут геологии и разработки гораемых АН СССР Всесоюзный методов раз аяВител учно-иссл дки и Инс искоСКРИВЛЕНИЯ БУРОИНЫ 2 2 0 Известны способы определения искривления буровой скважины путем измерения параметров акустических сигналов.С целью обеспечения непрерывности и повышения точности определения искривлееитя ствола скважины по предлагаемому способу приемники располагают вокруг устья скважины на расстоянии друг от друга меньшем, чем преобладающая длина волны упругих колебаний, и измеряют амплитудно-фазовые характеристики упругих колебаний, возникающих от вращения долота, причем регистрацию сигналов производят в диапазоне частот, совпадающем с частотой колебаний, возникающих от вращения долота, зчтем по изменению разностей фаз и разностей амплитуд, записанных в функции глубины, определяют степень кривизны ствола скважины.Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.В качестве источника колебаний используется вибрирующее вращающееся долото. Упругие непрерывные колебания, возникающие при вибрации долота, распространяются в окружающих скважину породах данной геологической формации и принимаются приемными акустическими преобразователями, например сейсмоприемниками с направленной чувствитльностью, установленными на земной поверхности вокруг устья скважины по заранее припятой системе. Например, сейсмопр нем цики можно устанавливать в вершинах пр,вильцо- ГО мцог 011 Ольцика с центром В 1 стье скваж 11- ны на значительном расстоянии друг от друга, цо це превышающем величины преобладающей длины волны упр цех колебаний. под которой подразумсвастся в данном случас длина волны, выделяемая узкополосным фильтром.П 1 ходящие к повс 1)хцости зевли к тоекав наблюдения упругее сигналы с помощью ссйсмоприсмциков преобразуются в электрические и поступают на вход многоканальной приемной аппаратуры, каналы которой ицдецтичны для каждого из приемников, где осуществляется их усилсц с. узкополосная е 11 ильтрация и непрерывное измерение разностей фаз и амплитуд (или отношений амплитуд) В результате попарного сопоставления этих характеристик сипталов от всех сейсмоприемников с помощью схемы сравнения.Непрерывная запись разностных параметров Лтр и ЛА (где Лер - разность фаз, а М - разность или отношение амплитуд) в процессе бурения осуществляегся в виде нанесенных ца диаграмму кривых в функции глубины на аВтомат 1 еческом хпогонаалы 10 х калеебрОВац. цом регистраторе. Контроль величины отклонения ствола скважины от вертикали и длину пробуренного участка в выбранном масштабе286890 45 50 55 60 Типаж 480 11 НИИГ 1 И Заказ 3932111 1 одпис (ое Сапунова, 2 Типография,ир определяют визуально по изменению характера кривых А(р и ХА, записанных ца диаграмме.Величина отклонения определяется по значениям Л(р и ЛА, снимаемым с диаграммы калиброванного регисгратора. Регистратор калибруется в единицах отклонения от вертикали при помощи решения системы уравцений,дающих значения величин отклонения приразличных параметрах разности фаз и амплитуд сигналов, приходящих к каждому из приемников и, кроме того, позволяющи;( получитькоординаты любой определяемой точки х, у, гцз следующих соотношений (уравнения приводятся для системы приемников, расположенных в вершинах правильного пятиугольника с координатами х 1, у 1 х 2, д 2, хз, д(1, х(, .(4,Хв, Уг):12 (х - х,)2+ (у( -)2+ уг+ 1 - (х х 5) + (.У .У 5) +360 /где ( - длина пути, соединяющего искомуюточку с одним из приемников (в данном случае с первым);г. - преобладающая длина волны, на которой осуществляется фильтрация;Л(р 12 Лгр(11, Л(р(4, Лгр 1.- - измеряемые разности фаз между первым и вторым, третьим,четвертым, пятым приемником соответственно.Для записанных кривых разности (или отношений) амплитуд вместо слагаемого, характеризующего разностный фазовый параметр, в уравнения вводится параметр, характеризующий изменения разности амплитудили отношений для каждой пары приемниковотносительно выбранного:А,А. хгА,А 5( )г, (у)25где А А 2, Аа, А 4, Аа - измеряемые значения амплитуд для каждого приемника;а - коэффициент поглощения (для частотыфильтрации);А, - А. 1 11и 1 п - -2 Аг а Аг - (соответственно для каждого приемника),5 10 15 20 25 30 35 40 Величина отклонения в любои аданойгочке: и: уХг -12.Лзи(утальцыс девиации направлен: ствола скважины определяются нз соотошсцця:со=(х ,. 1;1(.хг + у"-)где р - азимутальный угол. отсчитываемый относительно начального выбранного направления проходящего через устья скважины.Угол отклонения ца любой глубине определяется по величинам отклонения на двух различных глубинах, снимаемых с диаграммы. При больших глубинах бурения длина пути У в уравнениях может быть замесна длиной пробуренного участка 1., определяемой по диаграхме цли по длине спущенных в скважину бурильных труб. Тогда приемники будут располагаться в вершинах квадрата и число уравнений системы понизится до четырех. При этом относительная цогрсшнгсть в определении величины отклонения и азимутальных углов будет незначительной и намного меньше единицы. (Лбсол(отная огрешность в определении величин отклонения будет порядка а-/Едля азимутальцых углов - порядка а/1.).Совместная обработка результатов (р и ЛА позволяет повысить точность снятия показания и исключает погрешности прц применяемом разностном сопоставлении регистрируемых параметров,Перспективным является применение данного способа определения искривления ствола скважины при бурении скважины ,. морс (что является невозможным для протогцца, где необходимо устаназливать ца поверхности моря не менее четырех мощных генераторов упругих импульсов) - в данном случае ссйсмоприемники располагаются ца поверхности моря вокруг основания буровой скважины в виде плавающей косы,Предмет изобретенияСпособ определения искривления буровой скважины путем измерения параметров акустических сигналов, например, с помощью сейсмопрцемников, отличающийся тем, что, с целью обеспечения непрерывности и повышения точности определения искривления ствола скважины в процессе бурения, сейсмоприемцики располагают вокрут устья скважины на расстоянии друг от друга меньшем, чем преобладающая длина волны упругих колебаний. ц измеряют амплитудно-фазовые характеристикипрх 1 их колебаний, возц 14 кающих Овращения долота, причем регистрац(О сцг. палов производят в диапазоне частот, совпадающем с частотой колебаний, возникающих от вращения долота, затем yо изменению разности фаз и разностей амплитуд, записанных в функции глубины, определяют степень кри. визцы ствола скважины.