Способ передачи информации при турбинном бурении скважин Советский патент 1991 года по МПК E21B47/12 

Изобретение касается бурения нефтяных и газовых скважин и может быть использовано для получения теляологи- ческой информации о параметрах режима бурения, в частности о частоте, вращения долота0

Цель изобретения - повышение точности передачи информации с забоя на поверхность

На фиго 1 приведена схема реализации способа; на фиг„ 2 даны экспериментальные спектрограммы, поясняющие операции реализации способа,,

На фиго 1 изображены долото 1, турбобур 2 - забойный двигатель (генератор спектра звуковой вибрации, генерируемый упругие волны в колонну бурильных труб с забоя на поверхность) f датчик 3 частоты вращения долота - акустический резонатор (устройство, которое формирует последовательность акустических импульсов в спектре звуковой вибрации путем периодического перекрывания звукопоглощающего горла), колонна 4 бурильных труб, ведущая труба 5, вертлюг 6, буровой шланг 7, стояк-труба 8, подавитель 9 помех (акустический резонатор) бурового насоса на информационной частоте работы датчика частоты вращения долота, 10 - трубопровод 10, буровой насос 11 (генератор спектра звуковой вибрации, генерируемый упругие волны в колонну бурильных труб)„ На фиго 2 (а) изображена спектрограмма частот звуковой вибрации, гео

4ь

О СО

;о э

нерируемой буровыми насосами 11 в бурильную колонну ,4 на встречу информационному сигналу - импульсам с датчика частоты вращения долота 3 (см. -«j фигс 1) - через трубопровод 10, стояк- трубу 8, буровой шланг 7, вертлюг 6, ведущую трубу 5 при отсутствии подавителя помех - акустических резонаторов 9„10

На фиГо 2 (6) изображена спектрограмма частот звуковой вибрации после подавителя помех - акустических резонаторов 9, встроенных в стояк - трубу 8о На спектрограмме частота f 15 соответствует поглощенной первым акустическим резонатором резонансной частоте Ј 650 Гц, частота f соответствует поглощенной вторым акустическим, резонатором резонансной частоте 20 f 720 Гц и частота fg- соответству- ,ет поглощенной третьим акустическим резонатором резонансной частоте f 790 Гц.

Ни. фиг. 2 (в) изображена спектро- -25 грамма частот работы забойного двигателя - турбобура 2.

На фиго 2 (г) изображена спектрограмма частот звуковой вибрации после датчика частоты вращения долота - 3 акустического резонатора 3 (см0фиг„1), встроенного над турбобуром 20 На этой спектрограмме частота f соответствует информационной частоте 720 Гц„ Частота изменения амплитуды на часто- 3 те 720 Гц пропорциональна числу оборотов долотао

На фиго 2 (д) изображена спектрограмма частот после преобразования звуковой вибрации с ведущей трубы 5« 4 Частота Ј$. соответствует частоте f 720 Гц, Т0е0 в зоне постоянного поглощения частот f э 4- и 5 периодически появляется информационный импульс на частоте Јц, 720 Гц - часто- 4 та появления которого пропорциональна числу оборотов забойного датчика„

Способ осуществляется следующим образом,,

Встраивают в стояк-трубу 8 три C устройства подавителя помех - акустических резонаторов 9, настроенные на частоты 650 Гц, 720 Гц и 790 Гц (сме фиг о 2)„ Встраивают в бурильную колонну 4 над турбобуром 2 датчик час-,тоты вращения долота - акустический резонатор 3, настроенный на частоту поглощения f 720 Гц (смс фиг.2г).

Включают буровые насосы и потоком бурового раствора через колонну бурильных труб приводят во вращение турбобур (см0 фиг 1), который начинает генерировать спектр звуковой вибрации (см. фиг0 2,в)0 Включенные бу- ровые насосы 11 начинают генерировать рпектр звуковой вибрации (см0 фиг„2а) з сторону бурильной колонны 4 (см. ,риг 1) через турбопровод 10, стояк- грубу 8, буровой шланг 7, вертлюг 6, ведущую трубу 5„ Три подавителя помех - акустические резонаторы 9 начинают поглощать энергию из спектра звуковой вибрации, генерируемой буровыми насосами, на частотах f 650 Гц, f 720 Гц и 790 Гц (см„ фиг„2 б), создавая тем самым зону подавления частот, которая распространяется навстречу информационному сигналу, образуя помехозащищенную линию связи

Снимают звуковую вибрацию акустическим датчиком (например, пьезоак- селерометром типа 1ПА-9) с ведущей трубы 5 и извлекают информационный сигнал - информацию о частоте вращения долота на частоте f 720 Гц из зоны подавления частот f 650 Гц, f . 720 Гц и f 790 Гц (см0фиг„2 д) „

Данный способ передач технологической информации с забоя скважины - о частоте вращения долота - в зоне по-1 давления помех, создаваемой подавителями помех акустическими резонаторами, встроенными в стояк-трубу, позволяет получить более достоверную информацию. Формула изобретения

Способ передачи информации при турбинном бурении скважин, включающий формирование на забое информации о частоте вращения долота в виде последовательности акустических импульсов на определенной частоте f спектра звуковой вибрации, ( передачу акустических импульсов по колонне бурильных труб на поверхность и регистрацию, отличающийся тем, что, с целью повышения точности передачи информации, на поверхности постоянно формируют в частотном спектре, генерируемом буровыми насосами в направлении бурильных труб, полосу поглощения частот на средней частоте f, причем съем информации происходит на поверхности с ведущей трубьь

S 5

Изобретение предназначено для бурения скважины и позволяет повысить точность передачи информации с забоя на поверхностьо На забое формируют информацию датчиком 3 о частоте вра- щения долота в виде последовательности акустических импульсов на определенной частоте f спектра звуковой вибрациИо Буровые насосы 11 генерируют спектр помех звуковой,вибрации в сторону забоя. Подавители помех - акустические резонаторы 9 поглощают энергию из спектра звуковой вибрации насосов 11 также на частоте f. Образуется зона подавления частот, которая распространяется навстречу информационному сигналу Формируется поме- хозащищенная линия связис Съем информации осуществляют на поверхности с ведущей трубы 50 Частота изменения амплитуды вибрации на частоте f пропорциональна числу оборотов долота„ 2 ил $ (Л

Л А

мм

f4

- i i i i i i i i/

/