11.4.2.3. Тс с гидравлическим каналом связи

Системы 650MWD, Slimhole и SuperSlim («Сперри-Сан», США) модульного исполнения, получающие питание от скважинного генератора-пульсатора с положительными импульсами (рис. 58).

Рис. 58. КНБК с телесистемой фирмы «Сперри-Сан»:

1 - долото; 2 - забойный двигатель; 3 - центратор кожуха зонда; 4 - немагнитное УБТ; 5 —зонд с аппаратурой; 6 — генератор-пульсатор

Благодаря модульной конструкции датчики могут размещаться в забойной компоновке в любой необходимой последовательности. В зависимости от поставленной задачи датчики работают в постоянном или заданном режиме передачи информации.

Датчики и генераторы-пульсаторы однотипны и устанавливают­ся в диамагнитные УБТ диаметром от 88,9 до 241, 3 мм. Система 650 MWD размещается в УБТ диаметром 165,1 ч- 241,5 мм, Slimhol - 120,7 мм и SuperSlim — 88, 9 мм.

Системы могут комплектоваться следующими типами датчиков: азимута, угла наклона, угла установки отклонителя, гамма-каротажа, объемной плотности, удельного сопротивления, плотности по данным нейтронного каротажа, давления, температуры, вибрации и угла на­клона над долотом.

Первыми пятью типами датчиков могут комплектоваться систе­мы всех диаметров, полным комплектом датчиков только системы в УБТ диаметром 171,5 и 203,2 мм. С 1993 г. часть телесистем уком­плектовывается фирменным датчиком ABI для определения угла на­клона непосредственно за долотом. Это наиболее распространенная ТС в России и эксплуатируется в основном в Западной Сибири (г. Сургут, г. Нижневартовск, г. Мегион).

Техническая характеристика

Точность измерений:

- зенитного угла, градус...............................................................................±0,2

- азимута для зенитного угла более 10 °, и угла магнитного склонения менее 70°, градус........................................................................................................±1,5

- угла установки отклонителя, градус........................................................±2,8

- Обновление данных, с..........................................................каждые 9 или 14

- Максимальная температура, град, С.........................................................140

- Максимальное давление 650 MWD, МПа................................................124

Slimhole, МПа................................................................................................134

SuperSlim, МПа..............................................................................................105

- Расход бурового раствора 650 MWD, л/с............................................14 - 41

Slimhole, л/с................................................................................................9 - 25

SuperSlim, л/с...............................................................................................4 -14

- Плотность бурового раствора, г/см³................................................1,0 - 2,16

- Содержание песка в растворе, %........................................................менее 1

Система MWD 55-1 («БекФилд», США) производит измерение и передачу на поверхность шести параметров по гидравлическому ка­налу связи с помощью высокоскоростного пульсатора положитель­ных импульсов.

Глубинная аппаратура извлекаемая и устанавливается в диамаг­нитной УБТ в забойной компоновке. Это позволяет в случае прихвата бурильного инструмента извлечь из скважины дорогостоя­щую аппаратуру. Питание забойной аппаратуры осуществляется с помощью литиевых батарей.

Техническая характеристика

Измеряемые параметры и точность:

азимут, градус.............................................................................................0-360

угол наклона, градус......................................................................0 + 180 ± 0,2

положение отклонителя относительно

меридиана (при а< 5 °), градус...........................................................0-360 ± 1

Положение отклонителя относительно

апсидальной плоскости (при ос< 5 °), градус................................0-360 ± 1,5

Температура, град, С................................................................................до 150

Габариты глубинной аппаратуры:

длина, м.........................................................................................................6,74

диаметр пульсатора, мм..................................................................................67

диаметр датчиков, мм.....................................................................................57

Вес блока глубинной аппаратуры, кг............................................................80

Рабочее давление, МПа.................................................................................137

Избираемая длительность

импульсов, с..............................................................0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0

- Время передачи:

угол установки отклонителя, с........................................................минимум 6

остальные параметры, с.................................................................минимум 45

Плотность бурового раствора, г/см³.....................................................0,9-2,15

Срок службы батарей, ч.........................................................................150-300

Два комплекта телесистем приобретены АО «Удмуртнефть» и использовались при бурении горизонтальных скважин в Удмуртии.

Система «Orientir» («Геолинк», Шотландия) отличается про­стотой формы, конструкции и обслуживания, высокой надежностью и точностью (рис. 59).

Рис. 59. Компоновка системы «Ориентир» для инклинометрии и гамма-каротажа:

1 - дисплей на буровой; 2 - датчики насосов; 3 - датчик давления; 4 - ротационные датчики глубины и нагрузки на крюке; 5 - сопряжение системы; 6 - ПК на линии; 7 - принтер; 8 - наземная гамма-каротажная система; 9 - забойная компоновка; 10 - передатчик; 11 - регулятор питания исполнительного механизма; 12 - батарея; 13 - узел электроники; 14 - Гамма-приставка

Передача сигнала из скважины на поверхность осуществляется с помощью передатчика отрицательных импульсов. Импульсы созда­ются путем управляемого открытия и закрытия клапана внутри пере­воднике, через который незначительная часть бурового раствора вы­ходит в затрубное пространство, минуя долото.

Регулятор питания исполнительного механизма регулирует пе­риод между открытиями клапана передатчика и продолжительность импульса в соответствии с командами, получаемыми с узла электро­ники, состоящего из стандартных трехосных магнетометров и акселе­рометров для измерения азимута, зенитного угла и угла установки отклонителя. В узле электроники есть микропроцессор, связанный с ре­ле давления передатчика, регулирующий все функции аппаратуры. Путем включения и выключения буровых насосов в заданной после­довательности оператор может подобрать режим передачи данных.

Питание забойной компоновки осуществляется с помощью мощных литиевых тионилхлоридных батарей. При продолжительных долблениях возможна установка дополнительных батарей. Ниже узла электроники может устанавливаться прибор гамма-каротажа для за­писи данных в процессе бурения.

Забойная аппаратура может устанавливаться в диамагнитные УБТ диаметром от 73 до 241 мм. Диаметр системы Ultra Lite - 73 мм, работает она при максимальном расходе бурового раствора 5 л/с с па­дением давления на системе 0,07 МПа. ТС Ultra Slim диаметром 89 мм работает при максимальном расходе бурового раствора 9,5 л/с с падением давления на системе 0,1 МПа. Допускается пропуск ТС Ultra Slim через резко искривленные участки с радиусом 18 м и вра­щение компоновки на участках с радиусом 35 м. Стандартная ТС мо­жет размещаться в УБТ диаметром от 120,6 до 241, 3 мм и работает при расходах бурового раствора от 30,3 до 75,6 л/с. При этом перепад давления на ТС доходит до 0,44 МПа.

Особенностью систем с передачей информации по каналу с от­рицательными импульсами является необходимость тщательной под­готовки гидравлической программы для подбора специальных клапа­нов и втулок.

Техническая характеристика

Измеряемые параметры и точность:

- зенитный угол, градус...................................................................0-180 ±0,05

- азимут, градус...........................................0-360 +0,5 (±1 при угле менее 3°)

- положение отклонителя, градус................0-360 ±0, (±1 при угле менее 3°)

- гамма-каротаж................................................................единицы API ±1,5 %

- Давление, МПа...........................................103 (138 МПа спец. исполнение)

- Плотность бурового раствора, г/см³......................................................до 2,4

- Содержание песка, %..............................................................................до 0,5

ТС фирмы «Геолинк» впервые использовались в СССР при бу­рении скважин на Салымском месторождении в 1989 г. В настоящее время системы эксплуатируются в ОАО «Татнефть», ОАО НПФ «Геофизика», ОАО «Газпром».