СПОСОБ ПРИЕМА ИНФОРМАЦИИ С ЗАБОЯ СКВАЖИНЫ ПО ГИДРАВЛИЧЕСКОМУ'КАНАЛУ СВЯЗИ Советский патент 1970 года по МПК E21B47/12 

Изобретение относится к области промыслово-геофизического исследования скважин и может быть использовано нри исследованиях с нрименением гидравлического канала связи, например при передаче забойных иараметров бурения.

При передаче информании по гидравлическому каналу связи в качестве носителя информации используют гидроимпульсы, формируемые на забое с частотой следования, нропорциональной из геряемому параметру. Для приема гидроимпульсов на участке гндротрубонровода устанавливают датчик давления, восприиимающий гидромеханическое давление (пьезометрический напор) с последующим преобразованием давления в электрический сигнал. При формировании импульсов давления на забое датчик давления воспринимает эти импульсы как приращение давления и преобразует их в электрический сигнал, который после фильтрации и усиления ноступает в электронный частотомер.

Однако этому способу приелга информации присущи недостатки, заключающиеся в том, что датчик помимо импульсов, несущих полезную информацию, воспринимает и другие импульсы, являющиеся помехами. Причиной возникновения помех является неравномерная подача жидкости порщневыми насосами и вследствие этого - возникновение пульсации

давления, амнлитуды сигнала которых в )ieсколько раз превыщают амплитуды нолез)ого сигнала.

Цель изобретения - создание способа нриема гндроннформации с подавлениелг гидрономех. Следствие.м этого является уменьщение мощности информационных снгналов, упрощение за счет этого глубинной аппаратуры и новыщение ее надежности; новьинение быстродействия снстемы телеконтроля; увеличение информационной емкости канала связи. СУТЬ снособа заключается в следующе г. Полезную информацию с забоя (чнсло оборотов турбобура, данные геофизического исследовання в процессе бурения и т. д.) несет пьезометрический напор, (его нриращенне), возникающий вследствие частичного перекрытия проходного сечения трубопровода на забое с частотой, нронорциональной из:меряе ому

иараметру. Полный нанор включает в себя наряду с пьезометрическим нанором статический и скоростной напоры, т. е. является суммой трех наноров;

р.7 , Р-ЬАР , V p Z+ - -+где Р - полный напор; z - статическое давление жндкостн, р - гидромеханнческое давление жндкости; Лр-приращение гндро еханн30 ческого давления, несущего полезную ннфорМацию; Y - удельный вес жидкости; q - усхорение силы тяжести, v - средняя скорость движения частиц жидкости.

Изменения гидромеханического давления (иьезометрического нанора) и скоростного напора подчиняются одному закону, онисываются общим уравнением и нролорциоиальны квадрату расхода. Корреляциоииая связь иульсаций гидромеханического давления и скоростного напора составляет 0,96-0,99, что обесиечивает возможность лрактичееки полного подавления гидропомех. При изменении проходного сечения в призабойной части бурильных труб с частотой, нронорциональной измеряелгому параметру, будет изменяться гидромеханическое давление в трубопроводе на величину Д/9, скоростной панор не изменится, так как производительность насосов будет оставаться неизменной. Это является следствием «жесткой характеристики при жестком ириводе, т. е. Q const.

Устанавливают на участке трубопровода два датчика: иьезометрического напора, преобразующий гидромеханическое давление в электрический сигнал, и скоростного напора, преобразующий скоростной напор в электрический сигнал, величина которого при отсутствии .передаваемой информации равиа по величине э.тектрическому сигналу гидромехаиического давления. При сложении их в противофазе можно получить практически полную взаимную компенсацию.

При передаче информации гидромеханическое давление увеличится на величину 4/, что приведет к увеличению электрического сигнала датчика гидромеханического давления на величину AU, при этом сигнал будет выделен как полезный. Таким образом можно вести устойчивую передачу информации в щирокой полосе частот.

На фиг. 1 показана схема приема сигнала на буровой; на фиг. 2 дана кривая, где а -

распределение импульсов гидродавления, б и о - линейчатые спектры помех и нолезного сигнала до и после подавления помех, г - спектральиые илотиости до подавления и после подавления номех.

По предлагаемому способу на участке трубоировода буровой У устанавливают два датчика: 2 - гидромеханического давления (ньезометричсского напора) и 3 - скоростного налора, на электрические обмотки которых подается нитающее напряжение с блока нитання 4.

Электрнческие сигналы с датчиков поступают в усилители 5 и через блок согласования

6 и-фазовращатель 7 - в сумматор 8. где выделяется полезиый сигнал, частота которого измеряется частотомером 9 и фиксируется стрелочным иидикаторо.м 10 (11 на чертеже- норшневые насосы).

Снособ подавления помех в гидроканале позволит конструировать иадежпую телеиз.мерительную аппаратуру, работоспособную в более щироком диапазоне частот, что значительно повысит точность измерения, быстродействие индикации и надежность за счет применения менее мощного забойного передатчика. После подавления помех отчетливо выделяется полезный сигнал с частотой, например, 2,6 гц, превышающий как по мощности, так и но амилитуде помехи пос.те подавления.

Предмет изобретения

Снособ приема информации с забоя скважины по гидравлическому каналу связи, основанный на измерении пьезометрического напора, отличающийся тем, что, с целью подавления помех в гидравлическом канале связи, одновременно с измерением пьезометрического напора измеряют скоростной напор, суммируют их в противофазе и выделяют полезный сигнал.

Ui I

)

11 5