ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ
НОВЫЕ ПАТЕНТЫ, ЗАЯВКИ НА ПАТЕНТ
БИБЛИОТЕКА ПАТЕНТОВ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ

способ контроля искривления ствола скважины

Классы МПК:E21B47/02 определение наклона или направления
G01V1/40 сейсмический каротаж 
Автор(ы):, , ,
Патентообладатель(и):ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "ЭНЕРГОДИАГНОСТИКА" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2011-06-29
публикация патента:

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использовано для контроля целостности скважин. Способ контроля искривления ствола скважины заключается в измерении величины прогиба бурильной или насосно-компрессорной трубы скважины с помощью скважинного прибора, спускаемого вертикально в трубу скважины. При этом в качестве скважинного прибора применяют обратимый акустический преобразователь с равномерной характеристикой направленности, работающий в режиме последовательности зондирующих импульсов. Причем о величине прогиба ствола скважины судят по уширению отраженных от стенок зондирующих импульсов. В качестве зондирующих акустических импульсов используют последовательность радиоимпульсов прямоугольной или колоколообразной формы. Предложенный способ обеспечивает бесконтактное проведение скважинных измерений. 3 з.п. ф-лы, 3 ил. способ контроля искривления ствола скважины, патент № 2476668

Рисунки к патенту РФ 2476668

способ контроля искривления ствола скважины, патент № 2476668 способ контроля искривления ствола скважины, патент № 2476668 способ контроля искривления ствола скважины, патент № 2476668

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для контроля целостности скважин.

Известен способ того же назначения, согласно которому величину прогиба скважины определяют с помощью скважинного прибора, вертикально спускаемого в бурильную или насосно-компрессорную трубу (НКТ) скважины (Патент РФ № 2055178, кл. Е21В 47/00, 1996).

Данный способ принят за прототип.

В прототипе в качестве скважинного прибора, вертикально спускаемого в НКТ, используют датчики прогиба, выполненные в виде выдвижных элементов, расположенных попарно в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через ось корпуса прибора.

Недостатком прототипа является контактный характер проводимых измерений, что снижает надежность исследований ствола скважины из-за возможной поломки скважинного прибора.

Техническим результатом, получаемым от внедрения изобретения, является обеспечение бесконтактных измерений, проводимых в скважине с помощью спускаемого в нее скважинного прибора.

Данный технический результат достигается за счет того, что в известном способе контроля искривления ствола скважины, заключающемся в измерении величины прогиба бурильной или насосно-компрессорной трубы скважины с помощью скважинного прибора, спускаемого вертикально в трубу скважины, в качестве скважинного прибора применяют обратимый акустический преобразователь с равномерной характеристикой направленности, работающий в режиме последовательности зондирующих импульсов, при этом о величине прогиба ствола скважины судят по уширению отраженных от стенок зондирующих импульсов.

В качестве зондирующих акустических импульсов используют последовательность радиоимпульсов прямоугольной или колоколообразной формы.

В качестве зондирующих акустических радиоимпульсов используют последовательность радиоимпульсов, следующих со скважностью, равной 10.

В качестве зондирующих акустических импульсов используют радиоимпульсы длительностью 10-4 с.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 представлена схема устройства для реализации способа в различных сечениях ствола скважины; на фиг.2, 3 - временные диаграммы для пояснения работы устройства.

Устройство содержит (фиг.1) обратимый акустический преобразователь (АП1) с равномерной характеристикой направленности (ХН), работающий в режиме излучения и приема последовательности акустических импульсов.

АП1, например, пьезоэлектрического типа, закреплен на каротажном кабеле 2, кинематически связанном со спускоподъемным устройством 3 (СПУ3).

СПУ3 обеспечивает спуск (подъем) АП1 на каротажном кабеле вертикально вниз (вверх) по оси бурильной трубы или НКТ4, которой снабжен стол скважины.

СПУ3 снабжено датчиком 5 глубины, на которую спускается АП1.

Скважинный прибор включает в себя реле 6 приема-передачи, передающий тракт 7 и приемный тракт 8.

Передающий тракт 7 содержит: генератор 9 звуковой (или ультразвуковой) частоты; формирователь 10 импульса; модулятор 11 и усилитель 12 мощности.

Приемный тракт 8 содержит: усилитель-ограничитель 13; детектор 14; ослабитель 15 импульсов и компьютер 16.

Электрические связи между блоками передающего и приемного трактов 7, 8 представлены на фиг.1.

Генератор 9 звуковой частоты и формирователь 10 импульсов связаны соответственно с основным и модулирующим входами модулятора 11, выход которого через усилитель 12 мощности подключен к первому контакту реле 6 приема-передачи. Второй контакт реле 6 приема-передачи соединен с усилителем-ограничителем 13, а управляемый третий контакт реле 6 приема-передачи подключен через каротажный кабель 2 к АП1. Кроме того, выход формирователя 10 импульсов связан с управляющим входом реле 6 приема-передачи.

Выход усилителя-ограничителя 13 через детектор 14 соединен с первым входом компьютера 16, второй и третий входы которого соединены с выходами датчика 5 глубины и ослабителя 15 импульсов.

Способ контроля искривления ствола скважины реализуется на устройстве (фиг.1) того же назначения следующим образом.

Генератор 9 звуковой частоты формирует непрерывный гармонический сигнал звуковой или ультразвуковой частоты, например, 100 КГц, а формирователь 10 - видеоимпульс, например, длительностью 100 мкс прямоугольной или колоколообразной (гауссовой) формы (фиг.2 слева и справа).

При смешении этих сигналов в модуляторе 11 формируется акустический радиоимпульс.

Сформированный акустический радиоимпульс усиливается в усилителе 12 мощности и затем направляется на первый вход реле 6 приема-передачи, работа которого управляется от формирователя 10 импульсов.

В реальных условиях при длительности акустических радиоимпульсов в 10-4 с скважность последовательности радиоимпульсов целесообразно задавать равной 10.

Оптимальные временные параметры импульсов и режимы проводимых экспериментов зависят от геометрических размеров скважины и используемых в них бурильных или насосно-компрессорных труб, а также от характера предполагаемых нарушений прямолинейности ствола скважины.

АП1 с равномерной ХН при его равномерном спуске вдоль оси скважины (НКТ4) излучает последовательность акустических радиоимпульсов, которые, отражаясь от боковых стенок НКТ4, вновь поступают на вход АП1, но сдвинутые на время t.

Принятые АП1 отраженные сигналы с помощью реле 6 приема-передачи направляются через усилитель-ограничитель 13 и детектор 14 на компьютер 16, в котором рассчитывается ширина или уширение отраженного акустического радиоимпульса относительно зондирующего импульса и несущего информацию о величине прогиба НКТ4 на измеренной глубине L (информация о глубине расположения АП1 в скважине непрерывно поступает на компьютер 16 с датчика 5 глубины).

На фиг.1 внизу представлены случаи а), б) и в) расположения АП1 на различных глубинах скважины.

В случае а) АП1 расположен на одинаковом расстоянии от стенок НКТ4. В этом случае отраженные от стенок НКТ4 импульсы поступят на вход АП1 одновременно через время t1-t 0, где t0 - время излучения, а t1 - время приема импульсов, при этом ширина суммарного отраженного импульса не изменится и будет равной способ контроля искривления ствола скважины, патент № 2476668 t1=способ контроля искривления ствола скважины, патент № 2476668 t0, где способ контроля искривления ствола скважины, патент № 2476668 t0 - ширина зондирующего импульса. То есть уширение отраженного от стенок зондирующего импульса равно нулю. Данный случай представлен на фиг.3а.

Характеристики ослабителя 15 импульсов и усилителя-ограничителя 13 подбираются такими, чтобы передающий (зондирующий) и отраженный (приемный) импульсы были равны по форме и по амплитуде.

В сечении б) НКТ4 ширина принятого импульса увеличивается в связи с появлением искривления трубы (фиг.3б), при этом с увеличением величины искривления трубы (фиг.3в) уширение импульса увеличивается.

Данным способом невозможно определить, в какую сторону наклонена изогнутая труба. Но на практике гораздо важнее определить размеры изгиба безотносительно к сторонам света и оценить, достиг или нет изгиб трубы критического значения, при котором требуется ее замена.

Прогиб трубы связан с изгибом ствола скважины, что позволяет сделать выводы об общем техническом состоянии скважины.

Градуировка акустического скважинного прибора в реальных, заводских или лабораторных условиях позволяет связать ширину способ контроля искривления ствола скважины, патент № 2476668 t отраженного импульса с величиной прогиба трубы или скважины, что позволяет непосредственно производить измерения изгиба (прогиба) трубы в каждом сечении, например, в единицах длины бесконтактным способом.

Этим достигается поставленный технический результат.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ контроля искривления ствола скважины, заключающийся в измерении величины прогиба бурильной или насосно-компрессорной трубы скважины с помощью скважинного прибора, спускаемого вертикально в трубу скважины, отличающийся тем, что в качестве скважинного прибора применяют обратимый акустический преобразователь с равномерной характеристикой направленности, работающий в режиме последовательности зондирующих импульсов, при этом о величине прогиба ствола скважины судят по уширению отраженных от стенок зондирующих импульсов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве зондирующих акустических импульсов используют последовательность радиоимпульсов прямоугольной или колоколообразной формы.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве зондирующих акустических радиоимпульсов используют последовательность радиоимпульсов, следующих со скважностью равной 10.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве зондирующих акустических импульсов используют радиоимпульсы длительностью 10-4 с.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2476668

patent-2476668.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс E21B47/02 определение наклона или направления

Патенты РФ в классе E21B47/02:
гироинерциальный модуль гироскопического инклинометра -  патент 2528105 (10.09.2014)
забойная телеметрическая система -  патент 2509210 (10.03.2014)
способ начальной азимутальной ориентации непрерывного гироскопического инклинометра и устройство для его осуществления -  патент 2504651 (20.01.2014)
устройство для определения параметров заложения нисходящих наклонных шпуров и скважин -  патент 2503809 (10.01.2014)
способ начальной азимутальной выставки скважинного прибора гироскопического инклинометра и азимутальный модуль -  патент 2501946 (20.12.2013)
гироинерциальный модуль гироскопического инклинометра -  патент 2499224 (20.11.2013)
электрогенератор станка-качалки скважины -  патент 2472278 (10.01.2013)
способ строительства многозабойной скважины -  патент 2451150 (20.05.2012)
устройство для определения положения инструмента для формирования наклонных и горизонтальных скважин (варианты) -  патент 2410537 (27.01.2011)
устройство для контроля параметров траектории скважины -  патент 2372479 (10.11.2009)

Класс G01V1/40 сейсмический каротаж 

Патенты РФ в классе G01V1/40:
наложение форм акустических сигналов с использованием группирования по азимутальным углам и/или отклонениям каротажного зонда -  патент 2528279 (10.09.2014)
порт связи для использования на скважинном измерительном приборе -  патент 2522340 (10.07.2014)
способ дистанционного тестирования приборов акустического каротажа в полевых условиях -  патент 2521144 (27.06.2014)
скважинная геофизическая аппаратура -  патент 2520733 (27.06.2014)
способ передачи данных изображения буровой скважины и система для его осуществления -  патент 2511026 (10.04.2014)
скважинный сейсмический прибор -  патент 2503978 (10.01.2014)
способ сейсморазведки с использованием данных инклинометрии скважин -  патент 2498350 (10.11.2013)
способ скважинной сейсморазведки -  патент 2490669 (20.08.2013)
направленный стержневой пьезокерамический излучатель для устройства акустического каротажа, устройство и способ акустического каротажа -  патент 2490668 (20.08.2013)
способ сейсмического мониторинга массива горных пород, вмещающих подземное хранилище углеводородов -  патент 2478990 (10.04.2013)




Наверх