Устройство для определения координат траектории скважины

ЕЬбЯН Ч ИТЕИТР;:ОП ИСАН Союз Советских Социалистических Республик(61) Доло тельное к авт. саид-ву 2) Заявле 10,76 (21) 2407582/22-0 М. Кл В 47/022 присоединением заявкиГосударстаенный комитет Совета Мннистроа СССР па делан нэабретеннй н открытий(088 45) Дат убликоваиия опнсаин 2) Авторы изобретен и В, Г, Фролов М, Мелик-Шахна Московский Ордена Трудового Красного Знамени институтнефтехимической и газовой промышленности имени И. М, Губк 71) Заявите 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕЦЕЛЕНИЯ КООРДИН ТРАЕКТОРИИ СКВАЖИНЫИзобретение относится к области буренияскважины, и в частности, к области наклонно-направленного бурения,Известно устройство для определения координат траектории скважины, содержащееинклинометрические датчики, выходы которыхподключены к регистратору, на котором фиксируется азимут, зенитный угол и наклоннаяглубина в виде непрерывных кривых и,Недостаток этого устройства заключается 1 Ов том, что для определения декартовыхкоординат траектории скважины необходимополученную графическую информацию пересчитать вручную, что является трудоемкими длительным процессом, При этом возни- бкают значительные погрешности, связанныес ручной обработкой данных,Наиболее близким к изобретению является устройство для определения координаттраектории скважины, содержащее блок 20вычисления приращений координат, первыевходы которого подключены к выходам блока синусно-косинусных преобразователей,выходы - к накапливающим сумматорам координат, а управляющий вход - к выходу схемы 25 сравнения, первый вход котсо счетчиком проходки.В данном устройстве насинусно-косинусных преобрася значения текущего азимугла с инклинометрическихсинусно-косинусных нреображит для вычисления значенкосинусов этих углов. В блприращений координат в тесчетчиком проходки отсчитинтервал дискретизации ,В ь ой соедине входы блока зователей подаютута и зенитного датчиков. Блокзователей слуий синусов и оке вычисления моменты, когда ан заданный производится ений артовых ление прио соотнош м; на 6 Х 1= ьВ 51 л ь%ь 0 Мп в 1=дЕ со Ыл 61 п4 1 сОЬ Ь 1 Ь О(. М - азимутолв т точ ке, а 1 - зеиитнные приращеммяруютс я ающих суммато х этих суммчтодинат, которые ны ния, Пол динат декартовых коор оответствующихрезультате на учаются знач накапливвыходания коормогут быть эафиксироваяы нв цифровом регистраторе:Х= Е в; У 1= Е ьУХ=Е ыНу:ецостатком этого устройства является б низкая точность определения координат траектории скважины, так как при постояняом шаге дискретизации по наклонной глубийе координаты точек траектории вычисляют- ся со значительными трансформированными И погрешностями, которые являются следствием пересчета погрешностей датчиков взи мута, зенитного угла и наклонной глубины при вычислении траекторных координат.Среднеквадратич ская погрешность опре 1 б деления пространственного положения забоя на каждом иятервале выражается так:2 2 2а= а(г+б (ьЕ+6 м;СвЕ)3 4АЦелью изобретения является повышение точности определения координат траектории скважины путем выбора оптимального шага дискретизации по длине траектории,,Пля достижения указанной цели уст-, ройство снабжено блоком уставок блоком возведения в квадрат, блоком умножения, сумматором, блоком извлечения корня и блоком деления, причем первый выход30 блока синусно-косинусных преобразователей подключен через блок возведения в квадрат к первому входу блока умножения, второй вход которого подсоедияен к первому выходу блока уставок, а выход- к первому входу сумматора, второй вход которого подключен ко второму выходу блока устввок, а выход- через блок извлечения квадратного корня - к первому входу блока деления, второй вход ко О торого соединен с третьим выходом блока устввок, а выход - вовторым входом схемы сравнения и вторым входомблока вычисления приращений координат.На чертеже показано предлагаемое устройство, где 1 - блок синусяо-косияусных преобразователей, 2 - блок вычисления приращений координат, 3 - яаквпливвюший сумматор координаты Х 4 - явка пливаюший сумматор координаты У5- накапливающий сумматор координаты Х 6-счетчик проходки, 7 - схема сравнения 8 - блок возведения в квадрат, 9 -блок умножения, 10 - сумматор, 11 - блок извлечения квадратного корня, 12 - блок деления, 13 - блок уставок.Повышение точности измерений координат траектории скважины основывается на том, что вместо измерений с постоянным шагом дискретизации по длине траектории, измерения производятся с переменным шагом,величина которого при минимизации ошибкипространственного положения точек траектории скважины находится для каждогоинтервала измерений по соотношению:2 2 2Аб фб 16 + б Мг Аы. Ьгдеб р 6, -среднеквадратические погрецности датчиков зенитного угла, азимута,наклонной глубины, 01 - зенитный уголвточке траектории, А 6оптимальный шагвдискретизации нв,т интервале траектории.Выбор оптимального шага дискретизациипозволяет существенно уменьшить погрешность определения координат траектории скважины, гак как позволяет минимизироватьгрансформованные погрешности, которые являются определяющими в общей погрешности,с которой вычисляются координаты траектории скважины,формула изобретенияУстройство для определения координаттраектории скважины, содержащее блок вычисления приращений координат, первые входы которого подключены к выходам блокасинусно-косинусных преобразователей, выходы- к накапливающим сумматорам координат а управляющий вход- к выходу схемы сравнения, первый вход которой соединея со счетчиком проходки,о г л и ч а ющ е е с я тем, что с целью повышенияточности определения координат траекториискважины путем выбора оптимального шагадискретизации по длине траектории, оноснабжено блоком усгавок,блоком возведения в квадрат, блоком умножения, сумматором, блоком извлечения квадратногокорня и блоком деления причем первый выход блока синусно-косинусных преобразователей подключен через блок возведения вквадрат к первому входу блока умножения,второй вход которого подсоединен к первому выходу блока уставок, а выход - к первому входу сумматора, второй вход которого подключен %о второму выходу блока усгавок, а выход через блок извлечения квадратного корня к первому, входу блока деления,второй вход которого соединен с третьимвыходом блока уставок, а выход - со вторым входом схемы сравнения и вторым вхо,дом блока вычисления приращений координат.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Проспект Телемегрическая системаСТЭ для контроля пространственного положения скважины в процессе буреция. "Лицензторг М, 1975.2. Куликовский Л. ф., Умшвев В, И;Информационно-измерительные системы дляуправления процессом бурения фНедра" М,1972, с. 80-81,602672 Составитель И. КарбачинскаяРедактор Э. Шибаева Техред 3. Фанта Корректор Л. Небо иал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Ф з 1811/30 Тираж 734 ЦНИИПИ Государственного комятио делам изобрете113035, Москва, ЖсПодписноеа Совета Министров Снй и открытий