Способ измерения глубин бурящихся скважин Советский патент 1984 года по МПК E21B47/04 

Изобретение относится к промысловой геофизике и предназначено для измерения глубины скважины по длине в нее бурильного инструмента Известен способ измерения глуби ны скважины flD.. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ измерения глубины бурящихся скважин, состоящий в последователь ном нанесении на талевой канат или колонну труб через определенный интервал длины магнитных меток, Сущность способа состоит в том, что на колонну (или канат) наносят ся магнитные метки с выбранным шагом квантования. Путем считывания этих магнитных меток определяется их число, пропорциональное длине колонны труб, спущенной в скважину, или, что аналогично, длине протянутого при этом талевого каната tl 3Недостатком известного способа является трудность в выборе точек отсчета по меткам, так как каждая магнитная метка имеет значительную протяженность вдоль каната или бурильной трубы. Одновременное сущес вование на канате (трубе) нескольки близко расположенных магнитных меток приводит к их взаимному влиянию, из-за чего могут изменяться амплитуда меток, что также при считывании их по определенным уров ням приводят к неточной выдержке расстояний между метками. При деформациях бурильного инструмента или бурового каната в процессе про водки скважины нанесенные на них магнитные метки стираются, что вызывает необходимость их регенерации с предварительным полным стиранием меток. Целью изобретения является повыш ние помехоустойчивости и точности измерений. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения глубин бурящихся скважин, состоящему в последовательном нанесении на талевой канат или колонну труб чере определенный интервал длины магнит ных меток,и их считывании и счете с учетом направления движения колонны или каната, последующую магнитную метку наносят с полярностью, обратной предыдущей метке, при этом за начало отсчета каждого интервала дпины принимают точку с левой поперечной составлякацей намагниченности в центре магнитной мет ки. Наиболее четко выраженным участ ком магнитной метки является точка перехода от одного полюса к другом Какова бы не йлла интенсивность ме ки величина напряженности поля в т ке перехода равна нулю. Эта точка и принимается за начало отсчета в предлагаемом способе. Для этого, чтобы наиболее четко выделить по уровню момент перехода через ноль от любой другой точки в области простановки метки в качестве другой точки отсчета выбирается точка на участке наибольшей намагниченности. В этой точке устанавливают чувствительный датчик. Расстояние между указанными точками определяет интервал дискретизации по длине. При перемещении каната (трубы), когда точка с нулевой намагниченностью достигает датчика, наносится следующая метка противоположной полярности, стирающая предьадущую метку. Таким образом, на измеряемом объекте в каждый момент времени присутствует только одна метка, что благоприятно сказывается на форме самой метки и на возможности ее выделения. На чертеже показан процесс нанесения магнитной метки на канат, общий вид. На чертеже показаны канат 1, магнитная метка 2, силовые линии 3, кривые 4 напряженности магнитного поля, характерные точки поля I, И и Ifl, напряженность поля Н, попереч«ая поп продольная Н составляющие в точках (Ы и ff условная ось 5, чувствительные датчики 6, проекции характерных точек I , И и I . Способ осуществляется следующим образом. На подлежащий измерению канат (кабель или труба) наносится магнитная метка 8. Поле метки в направлении поперечном расположении намагничиваемого объекта будет иметь четкий минимум в точке перехода с одного полюса на противоположный, что показано точкой Г. На значительном протяжении вдоль длины каната 1 располагаются крылья магнитной метки 2 с противоположной намагниченностью, как показано кривыми 4. В точках II и ttl имеет место максимум напряженности поперечной составляющей поля. Интервал между точками I с одной стороны, II и Ctt с другой, является наиболее четко различимом по интенсивности поля и наиболее помехозащищенным, так как именно на этом участке сосредоточена основная энергия проставленной магнитной метки 2. Кроме того, участок с нулевой намагниченностью между полюсами магнитной метки 2 является наиболее узким из всех возможных интервалов на ней, . является ид Зльной точкой отсчета. Точка перехода от одного полюса к другому имеет всегда нулевую поперечную составляювдую намагничивания независимо от уровня магнитных помех, действукяци на канат 1 и искажающих остальные участки метки, т.е. эта точка 1 является идеальным началом отсчета при магнитной метке любых ферромагнитных материалов, поэтому она и взята за основу при проведении измерений по предлагаемому способу АНТИПОДНЫМ к данной точке I участком является интервал наибольшей н магниченности, который показан точ ми II и {П. Однако брать такой участок за основу отсчета при разметке каната нельзя из-за влияния на амплитуду этого участка целого ряда факторов таких как внешние магнитные поля, предыдущие метки, нанесенные на канат 1, скорость перемещения кана та 1 и другие. Но целесообразно из-за наибольшего тгерепада в амплитудах этого участка относительно участка с нулевой намагниченност установить именно на этом участке (точки И и iU ) чувствительный датчик 6 (например, магнитомодуляцион ный датчик Холлма или др.), реагируюций на нулевую составлякяцую пал метки. Тогда при нахождении датчиков в точках И и fil они бу1аут нас щены и защищены от внешних помех, -а при прохождении мимо датчиков в процессе перемещения каната 1, точки I с нулевой намагниченностью они выдают сигнал начало отсчета. Рассмотрим теперь подробно процесс считывания метки вдоль условной линии 5, изображакяций канат 1. При движении каната вместе с нанесенной на нее магнитной меткой 2, 2 когда точка с нулевой I намагниченностью переместится в точку II, где расположен чувствительный датчик 6, нулевой сигнал с метки воспринимается как начальный отсчет длины. По этому сигналу надо восстановить метку в той точке каната 1, которая теперь совпадает с точкой l. Причем для того, чтобы исключить взаимное влияние ранее проставленной метки и вновь наносимой, полярность каждой предыдущей метки должна быть противоположной полярности последую щей.В противном случае из-за наложения меток с одинаковой полярностью, смещенных относительно друг-друга вдоль каната наблюдается сползание нулевой точки I, что внесет существенную погрешность в результат измерений. При переполюсовке предыдущая метка практически стирается и не оказывает влияния на результат последующего измерения. Таким образом, при считывании каждой метки осуществляется стирание предыдущей путем установки следуквдей через интервал длины, равный расстоянию между точкой I и II или Шв зависимости от направления движения. Путем последовательных операций считывания и нанесения магнитных меток достигается разметка каната 1 (или труб) по их длине через определенный шаг. Этим при спуске бурильного инструмента до забоя достигается измерение глубины бурящихся скважин. При разметке талевого каната 1 величина измеренной длины по канату пересчитывается в глубину скважины через коэффициент, зависящий от оснаски талевой систе буровой.

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ГЛУБИН БУРЯЩИХСЯ СКВАЖИН, СОСТОЯЩИЙ в последовательном нанесении на талевой каната или колонну труб через определенный интервал длины магнитных меток, и их считывании и счете с учетом направления движения колонны или каната, отлич ающийся тем, что, с целью повьвпения помехоустойчивости и точности измерений, каждую последующую магнитную метку наносят с полярностью, обратной предыдущей метке, при этом за нача:ло отсчета каждого интервала длины принимают точку с нулевой поперечной составляющей намагниченности в центре магнит.ной метки. (Л о ;о ;о о 0