Способ измерения глубин бурящихся скважин

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(72) Л. ф. Крайзман, С.А. Гаджиев, В.А.Степанян и И.К.Саркисов (71) Южное отделение Всесоюзного научно-исследовательского института геофизических методов разведки (53) 531.717(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР М 998848, кл. Е 21 В 47/07, 1981.2. Авторское свидетельство СССР М 564411, кл. Е 21 В 47/04, 1974. (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ГЛУБИН БУРЯЩИХСЯ СКВАЖИН, состоящий в последовательном нанесении на талевойкан ат а или колонну труб через определенный интервал длины магнитныхметок, и их считывании и счете сучетом направления движения колонныили каната, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью поведения помехоустойчивости и точности измерений,каждую последующую магнитную меткунаносят с полярностью, обратнойпредыдущей метке, при этом за нача,ло отсчета каждого интервала длиныпринимают точку с нулевой поперечносоставляющей намагниченности в центре магнитной метки.бО Изобретение относится к промысловой геоФизике и предназначенодля измерения глубины скважины подлине в нее бурильного инструмента.Известен способ измерения глубины скважины13,. 5Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяспособ измерения глубины бурящнхсяскважин, состоящий в последовательном нанесении на талевой канат или 10колонну труб через определенныйинтервал длины магнитных меток.Сущность способа состоит в том,что на колонну (или канат) наносятся магнитные метки с выбранным шагом квантования, Путем считыванияэтих магнитных меток определяетсяих число, пропорциональное длинеколойны труб, спущенной в скважину, или, что аналогично, длине 20протянутого при этом талевого каната 11 ).Недостатком известного способаявляется трудность в выборе точекотсчета по меткам, так как каждаямагнитная метка имеет значительнуюпротяженность вдоль каната или бурильной трубы. Одновременное существование на канате (трубе) несколькихблизко расположенных магнитных меток приводит к их взаимному влиянию, иэ-за чего могут изменятьсяамплитуды меток, что также присчитывании их по определенным уровням приводят к неточной выдержкерасстояний между метками. При деФормациях бурильного инструментаили бурового каната в процессе проводки скважины нанесенные на нихмагнитные метки стираются, что вызывает необходимость их регенерации 40 с предварительным полным стиранием меток.Целью изобретения является повышение помехоустойчивости и точности измерений. 45Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измеренияглубин бурящихся скважин, состоящему в последовательном нанесении на талевой канат или колонну труб через определенный интервал длины магнитных меток,и их считывании и счете с учетом направления движенияколонны или каната, последующую магнитную метку наносят с полярностью, обратной предщущей метке, при этом за начало отсчета каждого интервала длины принимают точку с нулевой поперечной составляющей намагниченности в центре магнитноймет ки.Наиболее четко выраженным участком магнитной метки является точка перехода от одного полюса к другому. Какова бы не была интенсивность метки величина напряженности поля в точ-б 5 ке перехода равна нулю. Эта точкаи принимается за начало отсчета впредлагаемом способе. Для этого,чтобы наиболее четко выделить поуровню момент перехода через нольот любой другой точки в области простановки метки в качестве другой точки отсчета выбирается точка научастке наибольшей намагниченностиВ этой точке устанавливают чувствительный датчик. Расстояние междууказанными точками определяет интервал дискретизации по длине. Приперемещении каната (трубы), когдаточка с нулевой намагниченностьюдостигает датчика, наносится следующая метка противоположной полярности, стирающая предыдущую метку.Таким образом, на измеряемом объекте в каждый момент времени присутствует только одна метка, что благоприятно сказывается на Форме самойметки и на возможности ее выделения.На чертеже показан процесс нанесения магнитной метки на канат, общий вид,На чертеже показаны канат 1, магнитная метка 2, силовые линии 3,кривые 4 напряженности магнитногополя, характерные точки поля 1, 1и И 1, напряженность поля Н, попереч,ная Нпои продольная Нп составляющие в точках ы и б условнаяось 5, чувствительные датчики б,проекции характерных точек 1, 11иНСпособ осуществляется следующимобразом.На подлежащий измерению канат(кабель или труба) наносится магнитная метка 8. Поле метки в направлении поперечном расположении намагничиваемого объекта будет иметьчеткий минимум в точке перехода содного полюса на противоположный,что показано точкой 1. На значительном протяжении вдоль длины каната 1располагаются крылья магнитной метки 2 с противоположной намагниченностью, как показано кривыми 4.,В точках П и й имеет место максимумнапряженности поперечной составляющей поля. Интервал между точками 1с одной стороны, 11 и 11 с другой, является наиболее четко раэличиьимпо интенсивности поля и наиболеепомехозащищенным, так как именно наэтом участке сосредоточена основная энергия проставленной магнитнойметки 2. Кроме того, участок с нулевой намагниченностью между полюсами магнитной метки 2 является наиболее узким иэ всех возможных интервалов на ней, т.е, является идеаль=ной точкой отсчета. Точка переходаот одного полюса к другому имеетвсегда нулевую поперечную составляю1099062 Составитель В. ГулыгинТехред М. Надь Корректор Ю. Макаренко Редактор Г. Волкова Заказ 4335/27 Тираж 564 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 щую намагничивания независимо отуровня магнитных помех, действующихна канат 1 и искажающих остальныеучастки метки, т.е. эта точка 1является идеальным началом отсчетапри магнитной метке любых ферромагнитных материалов, поэтому онаи взята за основу при проведенииизмерений по предлагаемому способу.Антиподным к данной точке 1 участком является интервал наибольшей намагниченности, который показан точками 11 и Ш. Однако брать такой участок заоснову отсчета при разметке каната 1 15нельзя из-за влияния на амплитудуэтого участка целого ряда факторов,таких как внешние магнитные поля,предыдущие метки, нанесенные наканат 1, скорость перемещения каната 1 и другие. Но целесообразноиз-за наибольшего перепада в амплитудах этого участка относительно участка с нулевой намагниченностьюустановить именно на этом участке.(точки П и Ш ) чувствительный датчик 6 (например, магнитомодуляционный датчик Холлма или др., реагирующий на нулевую составлякщую поляметки. Тогда при нахождении датчиков в точках П и П они будут насыщены и защищены от внешних помех,а при прохождении мимо датчиков впроцессе перемещения каната 1,точки 1 с нулевой намагниченностью,они выдают сигнал начало отсчета. З 5Рассмотрим теперь подробно процесс считывания метки вдоль условной линии 5, изображающий канат 1.При движении каната вместе с нанесенной на нее магнитной меткой 2, 40 когда точка с нулевой 1 намагниченностью переместится в точку 11, где расположен чувствительный датчик б,нулевой сигнал с метки воспринимается как начальный отсчет длины. По этому сигналу надо восстановить метку в той точке каната 1, ко" торая теперь совпадает с точкой 1". Причем для того, чтобы исключить взаимное влияние ранее проставленной метки и вновь износимой, полярность каждой предыдущей метки должна быть противоположной полярности последую щей,В противном случае из-эа наложе - ния меток с одинаковой полярностью, смещенных относительно друг-друга вдоль каната наблюдается сползание нулевой точки 1, что внесет существенную погрешность в результат измерений. При переполюсовке предыдущая метка практически стирается и не оказывает влияния на результат последующего измерения. Таким образом, при считывании каждой метки осуществляется стирание предыдущей путем установки следующей через интервал длины, равный расстоянию между точкой 1 и П или Н 1 ф в зависимости от направления движения. Путем последовательных операций считывания и нанесения магнитных меток достигается разметка каната 1 (или труб) по их длине через определенный шаг. Этим при спуске бурильного инструмента до забоя достигается измерение глубины бурящихся скважин, При разметке талевого каната 1 величина измеренной длины по канату пересчитывается в глубину скважины через коэффициент, зависящий от оснаски талевой систеьи буровой.