что такое отклонитель в телеметрии
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Положение отклонителя в стволе скважины определяют после того, как бурильный инструмент с отклонителем спущен на забой и установлен на роторе. [1]
Положение отклонителя в скважине с помощью телеметрической системы может контролироваться двумя способами, дополняющими друг друга и обеспечивающими в совокупности контроль положения отклонителя на участке скважины с любым зенитным углом. [2]
Положение отклонителя в стволе скважины определяют после того, как бурильный инструмент с отклонителем спущен на забой и установлен на роторе. [3]
Положение отклонителя в стволе скважины определяют после того, как бурильный инструмент с отклонителем спущен на забой и установлен на роторе. [6]
Положение отклонителя в скважине с помощью телеметрической системы может контролироваться двумя способами, дополняющими друг друга и обеспечивающими в совокупности контроль положения отклонителя на участке скважины с любым зенитным углом. [9]
Положение отклонителя относительно нулевой метки на корпусе СТЭ определяют при навинчивании глубинного прибора на электробур. Метка на верхней части переводника соответствует направлению действия отклонителя. [11]
Измерение положения отклонителя в скважине осуществляется следующим образом. [12]
Определение положения отклонителя в вертикальном стволе скважины производится следующим образом. [13]
Измерение положения отклонителя в скважине осуществляется следующим образом. [14]
Определение угла установки отклонителя и угла поворота отклонителя при работе с телеметрической системой.
Ориентирование с помощью телеметрических систем, включаемых в компоновку, заключается в получении и обработке информации о положении отклоняющего устройства, зенитного угла и азимута скважины наземными контрольно-измерительными приборами. В отличие от косвенных методов ориентирования, при работе с телесистемой исчисление угла разворота отклонителя по отношению к фактическому азимуту скважины производится по ходу часовой стрелки. Сечение скважины разделено на 4 четверти (рисунок 18).
Определение необходимого положения плоскости действия отклонителя относительно апсидальной плоскости или угла установки отклонителя ведется исходя из условия или изменения азимута, или зенитного угла, или одновременного изменения азимута и зенитного угла.
|
Рисунок 18. Сечение ствола скважины.
Если угол установки отклонителя (рисунок 18) равен 0°(360°), то при бурении будет происходить увеличение зенитного угла без изменения азимута. Если угол установки отклонителя находится в I четверти, то при бурении будет происходить увеличение зенитного угла и изменение азимута вправо (увеличение азимута). Если угол установки отклонителя равен 90°, то при бурении будет происходить увеличение азимута без изменения зенитного угла. Если угол установки отклонителя находится во II четверти, то при бурении будет происходить уменьшение зенитного угла и увеличение азимута. Если угол установки отклонителя равен 180°, то при бурении будет происходить уменьшение зенитного угла без изменения азимута. Если угол установки отклонителя находится в III четверти, то при бурении будет происходить уменьшение зенитного угла и изменение азимута влево (уменьшение азимута). Если угол установки отклонителя равен 270°, то при бурении будет происходить уменьшение азимута без изменения зенитного угла. Если угол установки отклонителя находится в IV четверти, то при бурении будет происходить увеличение зенитного угла и уменьшение азимута. Графическим способом определяем угол установки отклонителя (рисунок 9). Угол поворота отклонителя рассмотрим на следующих примерах.
Отклонитель необходимо повернуть по часовой стрелке на 160°. При этом показание угла установки отклонителя должно быть 0° (360°).
Рисунок 19. Пример определения угла установки отклонителя.
Отклонитель необходимо повернуть по часовой стрелке на 105°. При этом показание угла установки отклонителя должно быть 180°.
|
Рисунок 20. Пример определения угла установки отклонителя.
Отклонитель необходимо повернуть по часовой стрелке на 148°. При этом показание угла установки отклонителя должно быть 73°.
|
Рисунок 21. Пример определения угла установки отклонителя.
Отклонитель необходимо повернуть по часовой стрелке на 275°. При этом показание угла установки отклонителя должно быть 90°.
|
Рисунок 22. Пример определения угла установки отклонителя.
Отклонитель необходимо повернуть по часовой стрелке на 125°. При этом показание угла установки отклонителя должно быть 270°.
|
Рисунок 23. Пример определения угла установки отклонителя.
Отклонитель необходимо повернуть по часовой стрелке на 110°. При этом показание угла установки отклонителя должно быть 138°.
|
Рисунок 24. Пример определения угла установки отклонителя.
Отклонитель необходимо повернуть по часовой стрелке на 75°. При этом показание угла установки отклонителя должно быть 200°.
|
Рисунок 25. Пример определения угла установки отклонителя.
Отклонитель необходимо повернуть по часовой стрелке на 133°. При этом показание угла установки отклонителя должно быть 333°.
|
Рисунок 26. Пример определения угла установки отклонителя.
Что такое отклонитель в телеметрии
11.Системы передачи информации в процессе бурения.
Ø Кабельные системы.
«+» максимальная информативность, быстрота получения сигнала, помехоустойчивость, 2-х сторонняя связь, источник энергии на поверхности, работа с воздухом и аэрированными пром. жидк.
«-» наличие кабеля в (на) колонне, невозможность вращения колонны и закрытия ПВО.
Ø Электромагнитный канал.
«+» высокая информативность, низкая стоимость систем
«-» дальность зависит от глубины перемежаемости пород, низкая помехоустойчивость.
Ø Гидравлический канал :
— система на «+» импульсах (регистрируется ↑ давл. внутри бурильных труб).
— система непрерывных волн.
«+» применение без нарушения технологических процессов, независимость от глубины и пород.
«-» низкая скорость сигнала, низкая помехоустойчивость, необходимость в забойном источнике питания, невозможность работы с воздухом и аэрированными пром. жидк
12.Методы вычисления результатов измерений.
13.Устройство и принцип работы датчиков (магнитометры, акселерометры):
Магнитометры – состоят из двух параллельно расположенных катушек на которые подается напряжение определенной величины, в зависимости от расположения по отношению к магнитному полю земли скорость намагничивания катушек меняется, эти показания снимаются и переводятся в значения азимута скважины.
Акселерометр (Равновесный) – внутри корпуса с внешней обмоткой, в жидкости, находится магнит который удерживается в центральной позиции переменным током, при отклонении от горизонтального расположения корпуса акселерометра, магнит начинает перемещение и величина тока изменяется. Эти показания снимаются и переводятся в значении зенитного угла.
Акселерометр (Кварцевый стержневой) – магнит прикреплен на тонких подвесах к корпусу, переменный ток используется для удержания магнита в центральной позиции, при отклонении от горизонтального расположения корпуса акселерометра, магнит начинает перемещение и величина тока изменяется. Изменение отклика выходного напряжения переводятся в значении зенитного угла.
14.Установка датчика давления – датчик давления располагается в манифольдной линии или на стояке, на достаточном удалении от буровых насосов, мест резких перегибов направления линии высокого давления (для уменьшить вероятность возникновения помех) лучше в тёплом помещении.
Накачка компенсатора (гаситель пульсации) 30-40% от рабочего давления.
15.Промывочные жидкости: (параметры, единицы, физический смысл)
В – водоотдача (см3/30 мин.) Количество жидкой фазы отфильтровывающееся в стенки скважины из ПЖ.
ρ – удельный вес (г/см3). Вес единицы объема бурового раствора.
λ – липкость (град.) фрикционные свойства промывочной жидкости на сопротивление движению инструмента по поверхности фильтрационной корки.
П – содержание песка (%). Влияет на абразивные свойства бурового раствора.
СНС – статическое напряжение сдвига (мПа*с). Усилие для перевода ПЖ из состояния геля в жидкость.
ДНС – динамическое напряжение сдвига (сП). Усилие в промывочной жидкости при ее протекании.
Что такое отклонитель в телеметрии
Угол между фиксированной плоскостью и плоскостью, в которой происходит искусственное искривление ствола скважины (плоскость отклонения), называется углом установки отклонителя.
Точное значение угла установки отклонителя при требуемом изменении зенитного угла и азимута может быть определено различными методами: аналитически, графически несколькими способами, по номограммам, предложенными разными авторами, с помощью специальных приборов.
Известные формулы для расчета угла установки отклонителя достаточно громоздки и содержат значение угла пространственного искривления скважины на интервале применения отклонителя, т.е. предварительно необходимо задаться длиной этого интервала. Однако фактическая длина интервала искривления практически никогда не совпадает с предварительно принятой, поэтому в расчете угла установки появляется погрешность.
Наиболее просто и с достаточной степенью точности угол установки отклонителя может быть определен графически. Для этого от направления, условно принятого за северное (рис. 18), откладывается фактический aф (на забое скважины) и требуемый aтр (в конце интервала искривления) азимутальные углы скважины. По полученным направлениям в принятом линейном масштабе (например, 1 О = 1 см) откладываются соответственно фактический Qф и требуемый Qтр зенитные углы.
Требуемые азимутальный aтр и Qтр углы определяются из необходимости выведения скважины в заданную проектом точку по ранее приведенной методике.
Полученные точки А и В соединяются, образовавшийся при этом угол ВАС равен искомому углу установки y. Он измеряется от направления АС по часовой стрелке.
Величина отрезка АВ на рис. 18 в принятом линейном масштабе равна требуемому углу пространственного искривления скважины. Зная из технической характеристики отклонителя интенсивность искривления скважины i при его применении, можно определить длину интервала искусственного искривления L по формуле
Перед ориентированием отклонителя в скважине должно быть определено его фактическое положение относительно либо плоскости магнитного меридиана (в вертикальном стволе), либо апсидальной плоскости (в наклонном стволе).
В первом случае наиболее распространенным является метод непрерывного прослеживания за положением отклонителя в скважине в процессе его спуска (метод меток). Другие способы ориентирования в этом случае либо сложны, либо имеют низкую точность. При ориентировании по меткам на концах всех элементов бурильной колонны предварительно наносятся метки, расположенные в одной осевой плоскости (на одной образующей).
На роторе ставится метка П, указывающая направление на проектную точку. От этой метки П всегда по ходу часовой стрелки откладывается угол закручивания инструмента w под действием реактивного момента забойного двигателя, и на роторе ставится метка О. Затем вращением колонны бурильных труб совмещаются метки О на переводнике квадрата и роторе, последний закрывается, инструмент без вращения опускается на забой и начинается бурение. Для постоянного наблюдения за положением отклонителя в процессе углубки ствола на роторе ставится вспомогательная метка, совмещенная с одним из ребер квадрата.
При наращивании инструмента отворачивается ведущая труба, навинчивается наращиваемая, последняя метка на бумажной ленте совмещается с меткой на последней трубе, находящейся в скважине, и на ленту переносится метка с наращиваемой трубы. Инструмент опускается в скважину, навинчивается квадрат, последняя метка на бумажной ленте совмещается с меткой на нарощенной трубе, а метка О с ленты переносится на переводник квадрата. Далее процесс ориентирования повторяется и продолжается углубка ствола скважины в заданном направлении.
Точность ориентирования по меткам М сравнительно невелика и может быть определена по формуле
Угол закручивания инструмента при бурении под кондуктор
Устройство для ориентирования отклонителя в наклонных и горизонтальных скважинах
Изобретение относится к бурению направленных скважин, а именно к техническим средствам для ориентирования отклонителя при больших зенитных углах в наклонном и горизонтальном стволах скважин.
Таким образом снижается надежность ориентирования в стволах с большим зенитным углом.
Целью изобретения является повышение точности ориентирования отклонителя с одновременным повышением надежности работы.
Достигается это тем, что в устройстве для ориентирования отклонителя в горизонтальных скважинах, включающем корпус, в котором установлена втулка с постоянным магнитом и опорной поверхностью и размещенный во втулке инклинометр с рамкой, магнитной буссолью и реохордом и печатью на нижнем торце, предложено на наружной поверхности втулки диаметрально противоположно установить дополнительный магнит противоположным полюсом, а внутреннюю поверхность втулки выполнить с каналами, при этом реохорд жестко зафиксировать перпендикулярно оси рамки.
Все вышеперечисленные отличительные признаки обуславливают соответствие заявляемого решения критерию «новизна».
Наличие диаметрально противоположного магнита с противоположным полюсом позволит повысить точность замеров за счет расположения магнитной стрелки между двумя постоянными магнитами и соответственно усиления магнитного поля.
Таким образом, у заявляемого решения появляются свойства, не совпадающие со свойствами известных решений, позволяющие повысить точность ориентирования отклонителя, на основании чего можно сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию «существенные отличия».
После предполагаемой посадки инклинометра в ориентирующем переводнике на гребенку 11 производят замер угла наклона и азимута. Замер повторяют трижды и, если результат повторяется, производят поворот с расхождением бурильной колонны до установки отклонителя в нужном направлении, затем производят контрольный замер. После этого инклинометр поднимают на поверхность и визуально по печати на нижней части инклинометра определяют был ли прибор в ориентирующем устройстве. После проведения ориентирования продолжают бурение скважины.
Кроме того, для улучшения работы магнитной стрелки во втулке напротив магнитного репера установлены магниты противоположной полярности для усиления магнитного поля.
Предлагаемое устройство позволяет производить точное ориентирование при углах наклона скважины более 50 о в горизонтальных стволах.
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРИЕНТИРОВАНИЯ ОТКЛОНИТЕЛЯ В НАКЛОННЫХ И ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИНАХ, включающее корпус, снабженный постоянным магнитом и опорной поверхностью и размещенный во втулке инклинометр с рамкой, магнитной буссолью и реохордом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности ориентирования отклонителя, реохорд с магнитной буссолью жестко закреплен перпендикулярно к оси рамки и оси инклинометра.