Способ контроля искривления скважинны в плоскости пласта Советский патент 1980 года по МПК E21B7/04 

Изобретение относится к области подземной разработки пластовых месторождений, а конкретнее к бурению ограниченных по длине направленных скважин по пласту полезного ископаемого, например, при безлюдной вые1Йке угля бурошнековыми установками. Известны способы контроля искривления скважины в плоскости пласта в процессе ее бурения, основанные на измерении величин, фиксирующих искривление подающего става бурильных установок. Одни из них .основаны на измерении угла поворота соседних секций става или изгиба гибкой нити 1. Недостатком этих способов контроля является низкая надежность. Наиболее близким по технической сущности является способ контроля искривления скважины в плоскости пласта в процессе ее бурения, основанный на измерении величины искривления подающего става, который осуществляют на основе измерения величины деформации изгиба головной секции. Измерение деформации изгиба подающего става производится датчиками, установленными на головной секции в двух взаимно перпендикулярных плоскостях 2. Недостатком такого способа контроля является то, что устройство для измерения искривления става должно быть расположено в скважине в запыленной, а в случае бурения с промывкой, и. влажной атмосфере. При этом также не исключена вероятность воздействия на устройство контроля буровой мелочи. Для передачи сигнала от датчика на щтрек необходима линия связи. Все это снижает надежность контроля. Кроме того, такой способ контроля искривления скважин возможен только при применении жестких ставов с резьбовым соединением секций, т. е. имеет ограниченную область применения. Целью настоящего изобретения является повыщение надежности контроля искривления скважины в плоскостях пласта. Поставленная цель достигается тем, что измеряют величину усилий подачи между соприкасающимися элементами подающего става и механизма подачи на участках, диаметрально противоположных относительно вертикальной плоскости, проходящей по продольной оси става, и по разности усилий подачи на этих участках судят о направлении и величине искривления подающего става.

На фиг. 1 изображен подающий став при бурении скважин в заданном направлении; на фиг. 2 - то же, при отклонении подающего бурового става вправо от заданного направления.

Контроль искривления скважины в плоскости пласта при предлагаемом способе контроля искривления скважины осуществляют следующим образом.

В процессе бурения измеряют величины искривления подающего става, причем измеряют величину усилия подачи между соприкасающимися элементами подающего става и механизма подачи на участках, диаметрально противоположных относительно вертикальной плоскости, проходящей по продольной оси става, и по изменению усилий подачи на этих участках судят о направлении и величине искривления подающего става.

Измерительные устройства, например, гидродинамометры 1 и 2, установленные между соприкасающимися элементами подающего става 3 и механизма подачи 4 буровой установки на участках, диаметрально противоположных относительно вертикальной плоскости, проходящей по продольной оси става, подсоединяют с помощью патрубков 5 и 6, например, с манометрами соответственно 7 и 8, расположенными на пульте управления бурильной установки. Манометры 7 и 8 фиксируют усилия подачи, замеренные соответственно гидродинамометрами .1 и 2. В процессе бурения мащинист бурильной установки измеряет усилия подачи в ставе путем снятия отсчетов на манометрах 7 и 8.

При бурении скважины в заданном направлении подающий став 3 не будет искривлен. В этом случае гидродинамометры 1 и 2 будут испытывать одинаковое давление и машинист зафиксирует одинаковые показания манометров 7 и 8.

При искривлении скважины от заданного направления, например, вправо, будет происходить в этом же направлении искривление подающего става. В этом случае мащинист бурильной установки путем снятия отсчета на манометре 8 зафиксирует увеличение усилия подачи в гидродинамометре 2, находящемся между соприкасающимися элементами подающего става 3 и механизма подачи 4 на правом, относительно вЬртикальной плоскости, проходящей по продольной оси става, участке, а путем снятия отсчета на манометре 7 зафиксирует уменьшение усилия подачи в гидромониторе 1,

находящемся на левом участке. В результате этого мащинист бурильной установки получит информацию о том, что подающий став изогнулся вправо и следовательно вправо отклонилась скважина, а по величине изменения усилия подачи - информацию о величине изгиба падающего става и следовательно величине искривления скважины.

Поскольку измерение величины искривления подающего става производится измерительными устройствами, размещенными на бурильной установке, расположенной в подготовительной выработке в более благоприятных, в сравнении с известным способом, условиях, а получение информации об искривлении подающего става достигается без применения линии связи от забоя скважины к штреку, надежность контроля искривления скважины в плоскости пласта повысится. При искривлении скважины влево от заданного направления мащинист бурильной установки зафиксирует обратную, картину. Манометр 7, соединенный с гидродинамометром 1, покажет увеличение давления, а манометр 8, соединенный с гидродинамометром 2 - уменьшение.

При наличии в буровой установке устройств для управления буровым снарядом, управление ими, с целью корректировки направления бурения скважин, должно осуществляться до тех пор, пока показания обоих динамометров не станут одинаковыми.

Повыщение надежности контроля, как показывает опыт применения бурощнековых установок, может обеспечить увеличение длины скважины в среднем на 6% и соответствующее снижение потерь угля в недрах.

Формула изобретения

Способ контроля искривления скважины в плоскости пласта в процессе ее бурения, основанный на определении величины искривления подающего става, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности контроля, измеряют величину усилия подачи между соприкасающимися элементами подающего става и механизма подачи на участках, диаметрально противоположных относительно вертикальной плоскости, проходящей по продольной оси става и по разности усилий подачи на этих участках судят о направлениии и величине искривления подающего става.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 276857, кл. Е 21 С 1/14, 1968.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 331168, кл. Е 21 С 1/00, 1966 (прототип).