СИСТЕМА ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ВСТРЕЧИ СТВОЛОВ ПРИ КУСТОВОМ БУРЕНИИ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН Российский патент 2004 года по МПК E21B7/04 E21B47/22 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при кустовом бурении скважин, предусматривающем контроль кривизны скважины.

Известна cистема управления направленного бурения скважин, содержащая ударно-импульсный механизм, устройство управления, схему сравнения, дешифратор (а.с. № 1740603, Е 21 В 7/04 от 27.04.88 г.).

Недостатком указанной выше cистемы является то, что не определяется приближение или удаление встречи долота бурящейся скважины и колонны эксплуатационной скважины (для одного куста) и не определяется приближение или удаление встречи долота бурящейся скважины и колонны эксплуатационной скважины, расположенной на соседних кустах, кроме того, требует больших материальных и людских затрат.

Наиболее близким к данному изобретению является cистема предупреждения встречи стволов при кустовом бурении нефтяных и газовых скважин, содержащая датчик, электронный усилитель и записывающее устройство (а.с. № 163138, Е 21 В 7/04, 47/12, от 17.12.62 г., прототип).

Недостатком данной cистемы является то, что не определяется приближение или удаление встречи долота бурящейся скважины и колонны эксплуатационной скважины, расположенной на соседних кустах, и нет системы оповещения на посту бурильщика.

Предлагаемая нами cистема предупреждения встречи стволов при кустовом бурении нефтяных и газовых скважин лишена приведенных выше недостатков и отличается высокой надежностью, кроме того, позволяет контролировать приближение или удаление встречи долота бурящейся скважины и колонны эксплуатационной скважины не только на разбуриваемом кусте, но и на ранее пробуренных кустах, она позволяет предупредить встречу стволов, а также она проста в монтаже и обслуживании.

Данная cистема предупреждения встречи стволов при кустовом бурении нефтяных и газовых скважин содержит датчик вибрации, соединенный с усилителем-преобразователем, записывающее устройство, устройство оповещения, технологический контроллер для выделения сигнала от долота, при этом усилитель-преобразователь подключен к технологическому контроллеру, выходы которого соединены с входами записывающего устройства и устройства оповещения.

На фиг.1 представлена схема предварительного бурения в вертикальной плоскости; на фиг.2 - схема предварительного бурения в горизонтальной плоскости; на фиг.3 - функциональная схема системы.

Система предупреждения встречи стволов при кустовом бурении нефтяных и газовых скважин состоит из датчика вибрации или датчиков вибрации 1, усилителя-преобразователя сигнала 2, технологического контроллера 3, записывающего устройства 4 в виде ПЭВМ с программным обеспечением, устройства оповещения 5 в виде средств (световой и/или звуковой) сигнализации.

Датчик вибрации или датчики вибрации 1 установлены на устье эксплуатационной скважины 6, которые соединены с усилителем-преобразователем сигнала 2. Усилитель-преобразователь сигнала 2 подключен к технологическому контроллеру 3, выходы которого соответственно соединены с ПЭВМ с программным обеспечением 4 и с устройством оповещения 5.

Связь между устройствами системы предупреждения встречи стволов при кустовом бурении нефтяных и газовых скважин осуществляется по проводной (кабельной) или комбинированной (проводной и радиосвязью) линиям (на фиг. не показано).

Усилитель-преобразователь сигнала 2 представляет собой блок устройств согласования и усиления, который устанавливается на кабельной эстакаде (на фиг. не показано).

Технологический контроллер 3 - промышленный программируемый контроллер, который представляет собой модульную систему, состоящую из модуля центрального процессора, аналогового модуля и модуля дискретных выходов (релейного модуля). Технологический контроллер 3 устанавливается в неотапливаемых помещениях буровой.

Система предупреждения встречи стволов при кустовом бурении нефтяных и газовых скважин работает следующим образом.

В процессе бурения скважин при взаимодействии долота 7 с породой возбуждаются упругие колебания, которые передаются к устью эксплуатационной скважины 6 по эксплуатационной колонне (на фиг. не показано). Упругие колебания, распространяющие от долота 7, улавливаются датчиком вибрации или датчиками вибрации 1, которые преобразуют механические колебания в электрический сигнал. В усилителе-преобразователе сигнала 2 поступающий сигнал усиливается и нормализуется, затем посредством связи подается на технологический контроллер 3, где сигнал обрабатывается, т.е. разделяется на составляющие - гармоники для выделения сигнала от долота 7, который затем сравнивается с пороговыми значениями сигнала от долота 7. При выходе за пороговые значения сигнала подается управляющий сигнал одновременно на ПЭВМ с программным обеспечением 4 и на релейный модуль технологического контроллера 3, где замыкаются контакты той или иной группы реле, с помощью которых срабатывает необходимый режим устройства оповещения 5. Устройство оповещения 5 содержит четыре режима световой и звуковой сигнализации, с помощью которых предупреждается персонал буровой о ситуациях:

о приближении долота 7 к колонне эксплуатационной скважины 6,

об удалении долота 7 от колонны эксплуатационной скважины 6

или об аварийной ситуации, т.е. о встрече стволов скважин 6 и 8.

При выходе из аварийной ситуации звуковая сигнализация устройства оповещения 5 отключается.

Пороговые значения сигнала от долота - это определенные экспериментальным путем граничные значения сигнала от долота, выход за которые соответствует той или иной ситуации (приближение или удаление встречи стволов).

Система предупреждения встречи стволов при кустовом бурении нефтяных и газовых скважин проста в монтаже и техническом обслуживании, она позволяет контролировать приближение долота бурящейся скважины не только на разбуриваемом, но и на ранее пробуренных кустах. Монтаж системы предупреждения встречи стволов при кустовом бурении нефтяных и газовых скважин может осуществляться в любой момент времени бурения скважин, для ее работы не требуется дополнительной информации от сопутствующих служб (геофизики, геологи и т.д.).

При изготовлении системы предупреждения встречи стволов при кустовом бурении нефтяных и газовых скважин использовались комплектующие, выпускающиеся как на территории СНГ, так и за рубежом.

Использование данной системы предупреждения встречи стволов при кустовом бурении нефтяных и газовых скважин дает возможность определить, контролировать приближение или удаление встречи долота бурящейся скважины и эксплуатационной колонны не только на разбуриваемом кусте, но и на ранее пробуренных, т.е. предупредить встречу стволов при кустовом бурении нефтяных и газовых скважин, и не требуют больших материальных и людских затрат. Система проста в монтаже и обслуживании.

В целом система предупреждения встречи стволов при кустовом бурении нефтяных и газовых скважин проста в изготовлении, надежна и экономична в эксплуатации. Возможность исключения из системы предупреждения встречи стволов при кустовом бурении нефтяных и газовых скважин проводных линий связи гарантирует длительность и безаварийность работы системы предупреждения встречи стволов при кустовом бурении нефтяных и газовых скважин.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при кустовом бурении скважин, предусматривающем контроль кривизны скважины. Технический результат изобретения заключается в определении приближения или удаления долота бурящейся скважины относительно колонны эксплуатационной скважины (для одного куста) и приближения или удаления долота бурящейся скважины относительно колонны эксплуатационной скважины, расположенной на соседних кустах, при этом не требуется больших материальных и людских затрат и обеспечивается контроль проводки бурящейся скважины, а также простота в монтаже и обслуживании. Для этого система содержит датчик, усилитель-преобразователь сигнала, записывающее устройство, устройство оповещения, технологический контроллер для выделения сигнала от долота, выход которого подключен соответственно к входам записывающего устройства и устройства оповещения. Причем устройство оповещения представляет собой средства световой и звуковой сигнализации, а записывающее устройство представляет собой ПЭВМ с программным обеспечением. 3 ил.

Система предупреждения встречи стволов при кустовом бурении нефтяных и газовых скважин, содержащая датчик вибрации, соединенный с усилителем-преобразователем, и записывающее устройство, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена устройством оповещения и технологическим контроллером для выделения сигнала от долота, причем усилитель-преобразователь подключен к технологическому контроллеру, выходы которого соединены с входами записывающего устройства и устройства оповещения.