УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ЗАБОЙНОЙ ИНФОРМАЦИИ ПРИ БУРЕНИИ Российский патент 1999 года по МПК E21B47/12 G01V1/40 

Описание патента на изобретение RU2132947C1

Изобретение относится к промысловой геофизике и может быть использовано для передачи забойной информации при бурении скважин.

Известно устройство для передачи информации, содержащее источник питания, блок датчиков, коммутатора, блок синхронизации и блок управления [1].

Известно также устройство для глубинной телеметрии, содержащее блок питания, источник импульсов, блок датчиков, диэлектрическую вставку, установленную между верхней и нижней частями колонны бурильных труб, и блок управления [2].

В качестве прототипа принято устройство для передачи забойной информации в процессе бурения, содержащее электромагнитный генератор, электрический разделитель, коммутатор записи, блок управления, программой, блок питания и датчики [3].

Недостатком данных устройств является то, что в низкоомных разрезах скважины резко уменьшается дальность передачи информационных сигналов из-за невозможности согласования сопротивления породы с выходным сопротивлением передающего устройства. К примеру дальность передачи при сопротивлении породы в 20-30 Ом/м не превышает 2-2,5 км. В породах с более низким сопротивлением, а это большинство, резко снижает дальность передачи информационных сигналов.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является увеличение дальности передачи забойной информации при бурении.

Техническое преимущество, которое может быть получено от использования изобретения - саморегулирование по выходному импедансу устройства к импедансу породы в буровой скважине.

Сущность изобретения заключается в том, что предлагаемое устройство, содержащее блок питания источник высоковольтных импульсов, блок датчиков, диэлектрическую вставку, блок управления, один из выходов которого подключен к входу первого управляемого коммутатора дополнительно снабжено двумя емкостными накопителями энергии и вторым управляемым коммутатором, причем входы накопителей энергии соединены с разнополярными выходами источника высоковольтных импульсов, а выходы с входами соответствующих коммутаторов, вход второго управляемого коммутатора соединен с вторым выходом блока управления, выходы управляемых коммутаторов объединены и соединены с верхним концом колонны бурильных труб, а нулевой выход источника высоковольтных импульсов соединен с нижней частью колонны бурильных труб.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блок питания 1, источник высоковольтных импульсов 2, емкостные накопители энергии 3 и 4, управляемые коммутаторы 5 и 6, блок управления 7, блок датчиков 8 и диэлектрическую вставку 9, причем блок питания 1 соединен с источником высоковольтных импульсов 2, разнополярные выходы которого соединены с емкостными накопителями 3 и 4; а выходы емкостных накопителей соединены со входами соответствующих управляемых коммутаторов 5 и 6, выходы которых объединены и подключены к буровой колонне, управляющие входы управляемых коммутаторов соединены через блок управления 7 с блоками датчиков 8, а третий выход источника высоковольтных импульсов 2 соединен с нижней частью буровой колонны, отделенной от верхней части диэлектрической вставкой 9.

Устройство работает следующим образом.

После подключения блока питания 1, источник высоковольтных импульсов 2 вырабатывает высоковольтные импульсы положительной и отрицательной полярности, которые поступают на соответствующие накопители энергии 3 и 4, где происходит накопление энергии разной полярности. Сигналы с блока датчиков 8 поступают на блок управления 7, где обрабатывается, и по результатам обработки выдаются сигналы на управление коммутаторами 3 и 4 в определенной последовательности. При поступлении управляющих импульсов на один из управляемых коммутаторов 5 и 6 коммутатор открывается и энергия одной полярности прикладывается к буровой колонне. Затем, после прекращения поступления управляющих импульсов с блока управления 7 данный управляемый коммутатор закрывается и начинают поступать управляющие импульсы на другой коммутатор, который открывается и накопленная энергия другой полярности прикладывается к той же точке буровой колонны, а нулевой вывод источника высоковольтных импульсов подключен к нижней части буровой колонны.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет увеличить дальность передачи информации из скважины за счет того, что высоковольтные импульсы подаются на породу с низким удельным сопротивлением. В известных устройствах источники энергии обладают довольно высоким внутренним сопротивлением, что ведет к значительным потерям энергии во внутренних цепях источника энергии. Кроме того, предлагаемое устройство, благодаря разряду емкостных накопителей на породу, позволяет реализовать саморегулирующуюся систему согласования по импедансу: предлагаемое устройство - порода, что дает возможность максимально повысить мощность передаваемого сигнала.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР N 595500, кл E 21 В 47/12, 1975.

2. Патент США N 4691203, 1987.

3. Авторское свидетельство СССР N 817235, E 21/12, 28.06.79 - прототип.

Похожие патенты RU2132947C1

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ ПРИ БУРЕНИИ 2015
  • Байрашевский Иван Владимирович
  • Есауленко Владимир Николаевич
RU2602631C1
СПОСОБ КОНТРОЛЯ ТРАЕКТОРИИ БУРЕНИЯ СКВАЖИНЫ 1997
  • Алимбеков Р.И.
  • Катин К.К.
  • Маньковский А.В.
  • Шулаков А.С.
RU2135765C1
СПОСОБ БУРЕНИЯ НАКЛОННО НАПРАВЛЕННЫХ СКВАЖИН И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1994
  • Спивак В.А.
  • Алимбеков Р.И.
  • Набиев Ф.Н.
RU2114273C1
СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ ОТ ЗАБОЙНОЙ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2004
  • Лукьянов Эдуард Евгеньевич
  • Еремин Виктор Николаевич
  • Каюров Константин Николаевич
RU2270919C2
ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ СКВАЖИННЫХ ДАННЫХ 1999
  • Антонов Ю.Н.
  • Глухов А.В.
  • Еремин В.Н.
RU2229733C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ 1994
  • Набиев Ф.Н.
  • Спивак В.А.
  • Алимбеков Р.И.
  • Галиакберов Р.Ф.
RU2112128C1
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ ПРИХВАТОВ БУРОВОГО ИНСТРУМЕНТА 2009
  • Картелев Анатолий Яковлевич
  • Соколов Сергей Сергеевич
  • Мотлохов Владимир Николаевич
  • Свидинская Наталия Фёдоровна
  • Горбунов Олег Борисович
RU2441133C2
ЗАБОЙНАЯ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА 1997
  • Беляков Н.В.
  • Лукьянов Э.Е.
  • Рапин В.А.
  • Чупров В.П.
RU2140539C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ЗАБОЙНОЙ ИНФОРМАЦИИ 2004
  • Григашкин Геннадий Александрович
RU2279542C2
Устройство для передачи забойнойиНфОРМАции B пРОцЕССЕ буРЕНия 1979
  • Кузнецов Геннадий Федорович
  • Сираев Альберт Хакиевич
  • Ахметзянов Вакиль Закарович
  • Славнитский Борис Николаевич
  • Алимбеков Роберт Ибрагимович
SU817235A1

Реферат патента 1999 года УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ЗАБОЙНОЙ ИНФОРМАЦИИ ПРИ БУРЕНИИ

Изобретение относится к промысловой геофизике. Задачей изобретения является увеличение дальности передачи забойной информации. Устройство включает блок питания, источник высоковольтных импульсов ИВИ, два емкостных накопителя энергии, два управляемых коммутатора, блок управления и блок датчиков. После подачи напряжения импульсы с ИВИ разной полярности поступают в накопители, где происходит накопление энергии. По сигналу с блока управления открывается соответствующий коммутатор и энергия с подключенного к нему накопителя прикладывается к верхней части буровой колонны. Аналогичным образом срабатывает вторая ветвь устройства, причем выходы обоих коммутаторов подключены к одной точке колонны. Нулевой вывод ИВИ подключен к нижней части колонны, отделенной от верхней диэлектрической вставкой. Положительный эффект: саморегулирование выходного импеданса устройства в зависимости от текущего импеданса породы. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 132 947 C1

Устройство для передачи забойной информации при бурении, содержащее блок питания, источник высоковольтных импульсов, блок датчиков, диэлектрическую вставку, блок управления, один из выходов которого подключен к входу первого управляемого коммутатора, отличающееся тем, что оно снабжено двумя емкостными накопителями энергии и вторым управляемым коммутатором, причем входы накопителей энергии соединены с разнополярными выходами источника высоковольтных импульсов, а выходы - с входами соответствующих коммутаторов, вход второго управляемого коммутатора соединен с вторым выходом блока управления, выходы управляемых коммутаторов объединены и соединены с верхним концом колонны бурильных труб, нулевой выход источника высоковольтных импульсов соединен с нижней частью колонны бурильных труб.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1999 года RU2132947C1

Устройство для передачи забойнойиНфОРМАции B пРОцЕССЕ буРЕНия 1979
  • Кузнецов Геннадий Федорович
  • Сираев Альберт Хакиевич
  • Ахметзянов Вакиль Закарович
  • Славнитский Борис Николаевич
  • Алимбеков Роберт Ибрагимович
SU817235A1
Устройство для передачи забойной информации в процессе бурения 1975
  • Сираев Альберт Хаккиевич
  • Ковшов Геннадий Николаевич
  • Хайров Атлас Гарифович
  • Молчанов Анатолий Александрович
  • Кузнецов Геннадий Федорович
SU595500A1
Устройство для передачи забойной информации по бурильной колонне в процессе турбинного бурения скважины 1980
  • Кицис Станислав Ильич
  • Савиных Юрий Александрович
SU1002556A1
Скважинное устройство для передачи данных в процессе бурения 1982
  • Носов Владимир Николаевич
SU1025879A1
RU 94042363 C1, 29.11.94
ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ИНФОРМАЦИИ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ 1996
  • Скобло Валерий Залманович[Ru]
  • Вердиев Тимур Музафарович[Az]
  • Ропяной Александр Юрьевич[Ru]
RU2101489C1
СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЙ ЗАБОЙНОЙ ИНФОРМАЦИИ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ "ГИРОКУРС" 1994
  • Скобло В.З.
  • Семенец В.И.
  • Ропяной А.Ю.
RU2087705C1
RU 2059068 C1, 19.07.91
US 3788136 A1, 11.08.72
US 4405021 A1, 15.09.81
US 4691203 A1, 01.07.83.

RU 2 132 947 C1

Авторы

Ковшов Г.Н.

Алимбеков Р.И.

Алимбеков Л.И.

Шулаков А.С.

Даты

1999-07-10Публикация

1996-04-12Подача