Lektsii_3-4_Uslovia_i_kriterii_iskrivlenia
.pdf
Напряжение питания скважинного контейнера 800—1700 В, потребляемая мощность 200 Вт.
Геометрические размеры и масса глубинных приборов СТЭ
Типоразмер телесистемы ........ |
СТЭ 164СТЭ 185 |
|
215 |
3-133 |
3-147 |
Присоединительная резьба .... |
||
Размеры, мм· |
164 |
185 |
диаметр ............................... |
||
общая длина ......................... |
10020 |
10545 |
длина без наружной резьбы |
9520 |
10045 |
Масса, кг................................. |
900 |
800 |
СТЭ
3-171
215
9942
9512
1300
|
Датчики |
измерения |
глубинных |
|
параметров |
|||
|
скважины (рис. 4.12) размещены в контейнере 3, |
|||||||
|
который закреплен в корпусе 4 с помощью |
|||||||
|
амортизированных опор 2 и 5. Средняя чисть |
|||||||
|
корпуса 4 изготовлена из немагнитной тр/убы, |
|||||||
|
концы которой снабжены переводниками/ для |
|||||||
|
присоединения к электробуру и электромагнитному |
|||||||
|
глубинному контактору. Кабельная секция в |
|||||||
|
верхней части имеет трехконтактный стержень У, |
|||||||
|
а в нижней — трехконтактную муфту 6 для |
|||||||
|
присоединения к электрЬбуру. В контейнере |
|||||||
|
размещены датчики для измерения азимута, угла |
|||||||
|
установки отклонителя и зенитного угла (рис. |
|||||||
|
413). Принцип действия датчика азимута ДА |
|||||||
|
основан |
на |
применении |
|
магнитного |
|||
|
чувствительного элемента в виде стержня, |
|||||||
|
устанавливающегося по направлению магнитного |
|||||||
|
меридиана. Чувствительный элемент связан с |
|||||||
|
ротором синусно-косинусного вращающегося |
|||||||
|
трансформатора (СКВТ), работающего в режиме |
|||||||
|
фазовращателя. Компас датчика азимута имеет |
|||||||
|
груз 1 для приведения прибора в горизонтальное |
|||||||
|
положение. |
|
|
|
|
|
||
|
|
Принцип действия датчика наклона ДН основан |
||||||
|
на |
применении |
эксцентричного груза 3, центр |
|||||
|
|
|
|
тяжести |
|
которого |
всегда |
|
|
|
|
|
находится |
на |
|
вертикали, |
|
|
|
|
|
проходящей через ось груза. С |
||||
|
|
|
|
осью груза 3 связан ротор СКВТ, |
||||
|
|
|
|
преобразующий угол поворота в |
||||
|
|
|
|
фазу выходного сигнала, |
||||
|
пропорционального зенитному углу скважины. |
|||||||
|
Одному механическому градусу поворота ротора |
|||||||
|
соответствует изменение фазы выходного сигнала |
|||||||
|
на 6°. |
|
|
|
|
|
|
|
Рис |
4.12 |
Принцип действия |
|
датчика |
положения |
|||
Глубинный |
отклонителя ДПО основан на повороте рамки с |
|||||||
контейнер |
эксцентричным грузом 2 и укрепленными на ней |
|||||||
|
датчиками ДА и ДН. Груз 2 стабилизирует рамку |
|||||||
|
в апсидальной плоскости. Статор ДПО жестко |
|||||||
|
связан с электронным блоком и немагнитным |
|||||||
|
корпусом телеметрической системы. Угол поворота |
|||||||
|
рамки преобразуется трансформатором в фазу |
|||||||
|
выходного сигнала. Одному механическому |
|||||||
|
градусу соответствует изменение фазы выходного |
|||||||
|
сигнала на 1°. |
|
|
|
|
|
||
|
Пятидесятипериодные |
сигналы, передаваемые |
||||||
|
датчиками ДН, ДПО и ДА, имеют различную фазу |
|||||||
|
(от 0 до 360°) и в зависимости от изменений |
|||||||
|
измеряемого параметра поступают в глубинный |
|||||||
|
передающий блок. Последний осуществляет |
|||||||
|
последовательный опрос во времени глубинных |
|||||||
|
датчиков, |
формирует |
суммарный |
|
широтно- |
|||
|
импульсный модулированный сигнал и передает его |
|||||||
|
в токоподвод электробура. |
|
|
|
|
|||
|
Показывающие |
|
приборы |
|
ПНТС |
|||
проградуированы в значениях
Рис. 4 13. Схема измерительной части' υ СТЭ:
/ — груз для приведения прибора в горизонтальное положение; 2 , 3 — эксцентричные грузы, 4 — заданные направления, 5 — груз рамы, 6 — метка отклонителя; 7 — реперная ось отклонителя, 8 — реперная ось УГИ, 9 — метка «О» УГИ, 10 — след апсидальной плоскости
измеряемых величин: шкалы приборов азимута и положения отклонителя — от 0 до 360°, шкалы прибора зенитного угла — от 0 до 60°.
Положение отклонителя относительно нулевой метки на корпусе СТЭ определяют при навинчивании глубинного прибора на электробур. Метка на верхней части переводника соответствует направлению действия отклонителя. На нижнем переводнике телесистемы наносят метку «О», соответствующую нулевому показанию ДПО. При свинчивании телесистемы с электробуром определяют угол γ смещения меток, отсчитываемый от метки на переводнике отклонителя до нулевой метки телесистемы.
4.4.2. Телеметрическая система для ориентирования отклоняющей компоновки при турбинном бурении
Телеметрическая система турбобура СТТ предназначена для контроля пространственного положения отклонителя при проводке как вертикальных, так и наклонных скважин и для проведения инкли-нометрических измерений в процессе проводки скважины.
Общая компоновка аппаратуры телеметрической системы для турбинного бурения приведена на рис. 4.14. Глубинное измерительна
ное устройство 9 размещают непосредственно над отклони-телем или над отрезком УБд устанавливаемым для реу лирования интенсивности изменения пространственного положения скважины. Внутри измерительного устройства в герметичном контейнере/размещены датчики для измерения азимута,зенитного ула и угла установки отклон^теля, а также
электронные разователи для частотного
|
-12 |
модулирования полученных сигналов и |
||||||||
|
|
|
|
передачи их/на по- |
||||||
Рис 4 14. Схема компоновки |
верхность |
|
в |
|
виде |
|||||
|
времяим-пульсной |
|||||||||
|
|
|
|
|
||||||
аппаратуры СТТ: |
|
информации. |
|
|
Ин- |
|||||
1,3 |
— |
направляющие |
формация |
передается |
||||||
ролики, 2 — герметизирую- |
1на |
поверхность |
по |
|||||||
щее устройство вертлюга, 4 |
кабельному |
|
|
каналу |
||||||
— сбросовый канал связи, 5 |
|
|
||||||||
— лебедка сбросовой линии |
связи, |
сбрасываемому |
||||||||
связи, |
в |
— |
приемно- |
|
|
|
|
|
через |
|
|
|
|
|
герметизирующее |
||||||
|
|
|
|
устройство вертлюга. |
||||||
|
|
|
|
В ходе наращивания |
||||||
|
|
|
|
инструмента |
|
кон- |
||||
|
|
|
|
тактный |
|
стержень |
||||
|
|
|
|
извлекают |
|
|
на |
|||
|
|
|
|
поверхность |
и |
при |
||||
|
|
|
|
дальнейшем бурении |
||||||
|
|
|
|
ориентирование |
|
|||||
|
|
|
|
инструмента |
|
|
||||
|
|
|
|
повторяют заново. |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Наземное |
||
|
|
|
|
|
|
оборудование |
||||
|
|
|
|
|
телеметрической |
|||||
|
|
|
|
|
|
системы СТТ |
||||
включает приемно-регистрирующее устройство, где |
||||||||||
сигналы дешифруют и регистрируют с помощью |
||||||||||
записывающей аппаратуры. Предварительно в |
||||||||||
глубинном |
контейнере |
усиливают |
|
|
сигнал |
|||||
информации и через глубинный фильтр верхних |
||||||||||
частот и наземный присоединительный фильтр |
||||||||||
вводят в наземный пульт телеметрической системы. |
||||||||||
Принцип действия скважинных датчиков и |
||||||||||
наземной |
аппаратуры |
аналогичен |
|
в |
||||||
телеметрических |
системах |
для |
турбинного |
|||||||
бурения и бурения с применением электробуров.
4.4.3. Ориентирование отклоняющего инструмента с помощью телеметрической аппаратуры
Порядок работы по ориентированию отклоняющего инструмента аналогичен при использовании телеметрических систем СТЭ и СТТ. Поэтому ниже рассмотрена типовая схема операций при ориентировании отклоняющих компоновок в вертикальных и наклонных скважинах.
Рис 4sl5. Определение угла установки отклонителя·
а — при Σ> 360°, б — при Σ<360°, / — метка
«О» УГИ, 2 — заданное направление; 3 — метка отклонителя, 4 — апсидальная плоскость
Положение направления действия отклонителя в скважине изображено на схеме, приведенной на рис. 4.15. Из схемы видно, что расчет угла установки отклонителя возможен при двух вариантах суммирования углов смещения нулевых отметок (γ) отклонителя и глубинного измерительного устройства (УГИ).
При необходимости ориентирования отклонителя в' скважине с вертикальным стволом угол установки определяют следующим образом. Рассчитывают сумму углов смещения нулевых отметок γ и заданного проектного азимута скважины апр
Σ,=γ + απρ. |
(4.4) |
|
Затем после спуска системы на забой |
||
снимают показания по приборам |
«азимут» и |
|
«отклонитель» и суммируют их |
|
|
|
|
(4-5) |
Угол довинчивания |
определяют |
как |
разность суммарных |
углов |
|
βΛΟΒ = Σ,-Σ2. |
(4.6) |
|
Если разность углов окажется отрицательной, |
||
то |
|
|
β№Β = 360°-(Σ,-Σ2). |
(4.7) |
|
После того, как колонна бурильных труб будет довинчена на угол Рдов, стрелки приборов «отклонитель» и «азимут» должны быть установлены на делениях, сумма которых равна ΣΙ, и отличаться от
Необходимо всегда поворачивать по ходу часовой стрелки. Для снятия упругих деформаций в результате закручивания бурильной колонны под действием сил сопротивления ее необходимо несколько раз приподнять и опустить, контролируя по прибору «отклонитель» угол установки отклоняющей компоновки. При необходимости колонну довинчивают до полного совмещения показаний прибора с углом уста-отклонителя.
Примеры расчета угла установки отклонителя, градус |
|
<р„р .. .. . . . .. .. .. .. .. .. .. . . |
.. .. .. .. ... 300 70 |
γ............................................. |
105 240 |
Σ............................................ |
405 310 |
рдов........................................ |
45 310 |
В I процессе ориентированного бурения с использованием теле- |
|
метрической системы данные о геометрических параметрах скважины могут |
|
быть получены на расстоянии 15—20 м от забоя. В ходе корректировки углов |
|
скважины, особенно азимута, рекомендуется уточнять угол установки |
|
отклонителя после бурения этого интервала. Установка отклонителя на угол |
|
от 90 до 270° в криволинейном участке скважины с радиусом кривизны |
|
менее 150 м нежелательна, так как в корпусах электробура, вале и |
|
подшипниках шпинделя возникают большие напряжения из-за боковых |
|
усилий на корпусе электробура и на долоте. |
|