Устройство для контроля направления искривления ствола скважины в процессе бурения

СО 1 ОЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 11 1 Е 2 7/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСА АВТОРСКО И Т ДЕТЕЛ ЬСТВУ(71) Центральная научнолаборатория Производсния "Оренбургнефть"(56) Авторское свидетелМ 286890, кл. Е 21 В 47Авторское свидетелМ. 1052653, кл, Е 21 В 4 исследовательская твенного объединеов и Б,Е. Афанас ство СССР 02, 1970, ство СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ К ПРАВЛЕНИЯ ИСКРИВЛЕ СКВАЖИНЫ В ПРОЦЕССЕ (57) Изобретение относится жин и предназначено для к правлением искривления ст Цель - повышение точности НТРОЛЯ НАНИЯ СТВОЛА УРЕНИЯ бурению скваонтроля за наола скважины, и оперативнок бурению; в чаоля за направскважины.ышение точновления контроления ствола Изобрете стности к уст лением искриЦель изо сти и операти ние относитс ройствам кон вления ствол бретения - по вности осуще ения искри во содержит оубе 1 буритчики 2 и 3 омощыо р 3 подключен ктивных ус подключен следующие льной колон поперечных мки 4. Вь ы соответст лителей 5 и к входам на узлы ны ус- колеходы венно 6, вы- копиля направлскважины,На чертежтройства,УстройстНа ведущей ттановлены дабаний с пдатчиков 2 ик входам селеходы которых е изображена блок-схема уссти определения искривления ствола скважинь. На ведущей трубе 1 бурильной колонны установлены датчики (Д) 2 и 3 поперечных колебаний и Д 9 продольных колебаний, Сигналы с Д 2 и 3 подаются на входы селективных усилителей (СУ) 5 и б. Сигналы с Д 2 и 9 поступают на входы анализаторов спектра (АС) 8 и 10. На выходах АС 8 и 10 появляются сигналы, отражающие частоту и амплитуду частотных составляющих этих сигналов. С выходов АС 8 и 10 сигналы поступают на блок 11 управления. Если сигналы имеют одинаковую частоту, то на выходе блока 11 управления появляется сигнал и поступает на управляющие входы СУ 5 и б, которые выделяют и усиливают информационные сигналы. Наличие Д 9, АС 8 и 10 и блока 11 управления, связанного с управляющими входами СУ 6 и 5, дает воэможность автоматически выделить частоту поперечной поляризованной волны. 1 ил,тельно-суммирующего запоминающего блока 7. Выход датчика 2 поперечных колебаний подключен также к входу первого анализатора 8 спектра,На ведущей трубе 1 установлен датчик 9 продольных колебаний, выход которого подключен к входу второго анализатора 10 спектра, Выходы анализаторов 8 и 10 спектра подключены к входам блока 11 управления. а выход последнего подключен к управляющим входам селективных усилителей 5 и б,В работе устройства по определению направления искривления ствола скважины используется явление генерации в бурильной колонне поляризованной составляющей поперечных колебаний и связанной сней составляющей продольных колебаний с той же частотой. Устройство автоматически (по совпадению частот указанных составляющих) выделяет из спектра поперечных колебаний поляризованную составляющую, а по направлению ее поляризации определяется направление искривления ствола скважины.Устройство работает следующим обра 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 зом,Датчики 2 и 3 преобразовывают в электрический сигнал составляющие поперечных колебаний по двум осям, а датчик 9 преобразовывает в электрический сигнал продольные колебания бурильной колонны. Сигналы с датчиков 2 и 3 подаются на входы селективных усилителей 5 и 6. Сигналы с датчиков 2 и 9 поступают на входы анализаторов 8 и 10 спектра, В зависимости от амплитуды частотных составляющих сигналов, поступающих на входы анализаторов 8 и 10 спектра, на их выходах появляются сигналы, отражающие частоту и амплитуду частотных составляющих этих сигналов, С выходов анализаторов 8 и 10 спектра сигналы поступают на блок 11 управления, При наличии на обоих входах блока 11 управления сигналов с одинаковой частотой на его выходе появляется сигнал, отображающий зту частоту.Сигнал с выхода блока 11 управления поступает на управляющие входы селективных усилителей 6 и 5. Селективные усилители 5 и 6 выделяют и усиливают информационные сигналы, частота которых зависит от сигналов, поступающих на управляющие входы этих усилителей, Таким образом, на выходах усилителей 5 и б появляются составляющие сигналов с частотой, которая присутствует как среди поперечных, так и среди продольных колебаний. Выделенные сигналы пропорциональны составляющим по двум осям поляризованных колебаний бурильной колонны.Для определения направления вектора линейно-поляризованной волны используется накопительно-суммирующий запоминающий блок 7, на входы которого поступают усиленные и отфильтрованные сигналы, пропорциональные составляюФ щим колебаний по даум осям, с усилителей 5 и 6. Накопительно-суммирующий запоминающий блок 7 выполняе операции векторного сложения отфильтрованных и усиленных составляющих по двум осям сигналов, накопления и запоминания полученной информации, а также выделения полезной информации (отображение вектора линейно-поляризованной волны).Таким образом, наличие датчика продольных колебаний, анализаторов 8 и 10 спектра и блока 11 управления, связанного с управляющими входами селективных усилителей 6 и 5, дает возможность автоматически выделить частоту поперечной поляризованной волны,Включение датчика продольных колебаний бурильной колонны, двух анализаторов спектра, блока управления а также применение селективных усилителей, которые являются полосовыми фильтрами с изменяющейся частотой настройки, дают возможность исключить операцию предварительного определения полосы частот, в которой присутствуют колебания, вызванные линейно-поляризованной волной; направление поляризации которой связано с направлением искривления ствола скважины, Предлагаемое устройство автоматически настраивается на необходимую частоту, что повышает точность и оперативность определения направления искривления ствола скважины, особенно в тех случаях, когда эта частота изменяется в процессе бурения,Формула изобретения Устройство для контроля направления искривления ствола скважины в процессе бурения, содержащее датчики поперечных колебаний бурильной колонны, расположенные: о взаимно перпендикулярных плоскостях, и накопительно-суммирующий запоминающий блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и оперативности осуществления контроля направления искривления ствола скважины, оно снабжено датчиком продольных колебаний бурильной колонны, двумя анализаторами спектра, блоком управления и двумя селективными усилителями, причем выходы первого и второго датчиков поперечных колебаний подключены к входам накопитель- но-суммирующего запоминающего блока через соответственно первый и второй селективные усилители, вход первого анализатора спектра подключен к выходу первого датчика поперечных колебаний, вход второго анализатора спектра подключен к выходу датчика продольных колебаний, а выходы анализаторов спектра подключены к входам блока управления, выход которого подключен к управляющим входам селективных усилителей,1686145Составитель Ю.Лупичеваактор И.Шулла Техред М.Моргентал Корректор В.Гирняк Заказ 3584 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб.,4/5