Способ определения пространственного положения буровых скважин

(55 Е ИЗОБР рив поя ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССР М 4488280, кл, Е 21 В 47/022, 1973,Авторское свидетельство СССР М 1213181, кл. Е 21 В 47/022, 1984.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ БУРОВЫХ СКВАЖИН(57) Изобретение относится к буровой технике и позволяет удешевить работы за счет использования однотипного оборудования Изобретение относится к буровой технике, в частности к определению пространственного положения обсаженных буровых скважин.Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения исследования горизонтальных скважин и упрощение способа за счет использования однотипного оборудования для измерения параметров внутри скважины,На фиг, 1 изображена скважина, искленная в пространстве; нафиг,2-схема, сняющая расчет параметров.Способ определения пространственного положения буровых скважин основан на заданий опорной плоскости и определении пространственного положения оси скважины в начальной точке, например в ее устье, причем за опорную принимают апсидальдля измерения параметров внутри скважины. Для этого задают опорную аксидальную плоскость и определяют пространственное положение оси скважины в начальной точке, в которой устанавливают по меньшей мере три датчика пути. Фиксируют положение датчиков относительно опорной плоскости. Затем перемещают датчики по скважине вдоль ее стенок параллельно оси и измеряют пройденные ими пути между поперечными сечениями скважины в начальной и текущей точках. По соотношениям измеренных путей определяют пространственное положение оси скважины в текущей точке. Для определения положения каждой последующей точки за начальную принимают Я предыдущую точку. 2 ил. ную плоскость, и осуществляется следующим образом. В поперечном сечении скважины в начальной точке устанавливают по меньшей мере три датчика пути, фиксируют их положение относительно опорной плоскости, перемещают датчики по скважине вдоль ее стенок параллельно оси, измеряют и фиксируют пройденные ими пути между поперечными сечениями скважины в начальной и текущей точках и по их соотношениям судят о пространственном положенииоси скважины в текущей точке, причем для определения положения каждой последующей точки за начальную принимают предыдущую точку,При использовании трех датчиков пути способ реализуется следующим образом.Задают прямоугольную неподвижную систему координат(НСК) ОХУ 7, где О - не+ р 1 - з 1 и+ого Я 2 - Яз 1 - соз соз Ьа = агстд где соз Й (з 1 иу - 1 д ) - з 1 и Й (1 - соз )4) в 1 и% которая фиксированная точка пространства, Х - горизонтальная ось, ориентированная на репер, 02- вертикальная ось(фиг. 1), Определяют координаты начальной точки оси скважины, например устья, в НСК - Хо, Уо, 2 о и ориентацию оси в этой точке (измеряют угол наклона Во и азимутальный угол ао). В начальной точке оси скважины Оо задают прямоугольную подвижную систему координат (ПСК) ОСХУ 2, где оси ОУ и Оо 2 лежат в апсидальной плоскости, причем ось ОоУ - касательная к оси скважины, Устанавливают в поперечном сечении скважины (плоскость ООХ 2) три датчика 1 - 3 пути (фиг. 1); фиксируют их положение относительно 2 з 1 и+ рг - з 1 и+ йВ = -- 2 зи (Р +Р 1 ) =Я 1 Я 2у- 2 зи (Р+уг ) = -- 2 з 1 и (Р +р )Язу Затем вычисляют координат точки последующим фомулам; Используя вычисленные значения координат точки 01 в НСК - Х 1, У 1, 21 и навигационные параметры - Й,а 1, задают в точкеО 1 ПСК - 01 ХУ 2 таким же образом, как вточке Оо. Вычисляют углы р 11, а 1, уз 1, определяющие положение датчиков 1-3 в поперечном сечении скважины в точкеотносительно опорной плоскости 012 У последующим формулам, полагая 1=0:гО 1 + 1 = ф 1 + Л ф, ф 2 + 1 = 02 + Лф,Оз +1 - Щ 3 + ЬЯ,где Лр =Р - ф 1;12 з 1 п ф з 1 и 2 у - тд Й з 1 и у2соз +1 з 1 и ад агстд Таким образом, по показаниям датчиков 1-3 пути вычисляют параметры Х 1. У 1, 21, Й, а в .определяющие пространственное положение оси скважины в первой текущей точке 01 и углы у 11,1621,огз 1 опорной плоскости (ОоУ 2), определяют углы 01 о, ого, ао (фиг. 2), Перемещают датчики 1-3 вдоль стенок скважины параллельно ее оси ОО+1, измеряют и фиксируют пройден ные ими пути Я 1 о, Я 2 о, Язо между поперечными сечениями в начальной Оо и первой текущей 01 точках. Ось скважины на этом участке представляется в виде дуги окружности Оо 01, постоянного радиуса Яо с цент ральным углом уо, лежащей в плоскости,перпендикулярной ОоХ 2 и образующей е плоскостью ООХУ угол Ро (фиг. 2), Параметры дуги Оо 01 вычисляют по следующим.формулам, полагая 1=0:15 Х+1 = В (1 - сов у ) созф; У+= В з 1 и 11; 2+1 =В(1 - сову) з 1 и%; 20 х 1 +1 = Х; + Х+1 соз а + + ( У+1 соз Й 2 +1 з 1 и Й ) з 1 и а 1; У+1 =У - Х+1 ви а + +(У+1 соз Й - 2+1 в 1 и Й) сова, 2+1 =2 + У +1 з 1 и Й +2+1 соз Й.Затем вычисляют угол наклона и азимута в точке по следующим формулам; д+1 =агсз 1 и (в 1 и Й сову +сов Й зир х Х з 1 и у ); а+1 =а+Ьа,30 фиксирующие положение датчиков в поперечном сечении скважины в этой точке (плоскость 01 Х 2) относительно опорнойплоскости (01 У 2). Принимая точку 01 за начальную и повторяя приведенные ранее35 операции, определяют пространственное.положение второй текущей точки оси скважины Ог, полагая 1=1, И так далее для последующих точек 1=2,3К,При использовании числа датчиков440 повышается надежность предлагаемогоспособа. При четырех датчиках возможнычетыре варианта (С 4 =4) измерительных систем по три датчика в каждой 1, 2, 3; 1, 2, 4;1, 3, 4; 2, 3, 4, При выходе из строя одного45 датчика система остается работоспособной,так как для определения пространственногоположения скважины достаточного показаний трех датчиков пути,Формула изобретения50 Способ определения пространственного положения буровых скважин, эаключа1640391 йсг. 2Корректор И.Муска Составитель Ю.ЛупичевТехред М.Моргентал тор М.Бла Заказ 1006 Тираж 374 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035. Москва, Ж. Раушская наб 4/5 роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина ющийся в том, что задают опорную апсидальную плоскость и определяют пространственное положение оси скважины в начальной точке, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью удешевления работ эа счет при менения однотипного оборудования, в начальной точке устанавливают по меньшей мере три датчика пути, фиксируют их положение относительно опорной плоскости, перемещают датчики по скважине вдоль ее стенок параллельно оси, измеряют пройденные ими пути между поперечными сечениями скважины в начальной и текущей точках и по их соотношениям определяют пространственное положение оси скважины в текущей точке, причем для определения положения каждой последующей точки за начальную принимают предыдущую точку.,