Автономная система для определения параметров траектории скважины Советский патент 1982 года по МПК E21B47/02 

(54) АВТОНОМНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТРАЕКТОРИИ СКВАЖИН

1

Изобретение относится к области бурения, в частности к области наклонно-направленного бурения скважин.

Известло устройство для определения параметров траектории скважин, содержащее инклинометрические датчики, выходы которых подключены к регистратору, на котором фиксируются азимут и зенитный угол 1.

Недостаток этого устройства заключается в том, что для определения каждого параметра необходима ручная компенсация, а также визуальный отсчет по шкале прибора, что приводит к значительным погрешностям измерения.

Наиболее близка к предложенной автономная система для определения параметров траектории скважины, содержашая датчики, выходы которых соединены с входами коммутатора, выход которого подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, таймер, блок памяти, выход которого соединен с входом блока приема информации, блок масштабирования и блок регистрации и визуальной индикации 2.

Недостатком данной системы является низкая надежность из-за отсутствия возможности контроля функционирования перед

спуском в скважину. При отказе скважинного регистратора, обладающего малой надежностью, теряются данные, полученные в процессе измерения.

Цель изобретения - повышение надеж5 ности работы системы.

Поставленная цель достигается тем, что система снабжена вторым коммутатором, генератором тестовых кодов, блоком управления записью и блоком управления, причем входы дополнительного коммутатора связаны с выходами аналого-цифрового преобразователя, генератором тестовых команд, таймером и блоком управления, а выход - с блоком памяти, при этом один выход блока управления записью подключен к блоку

15 памяти, а другой -к блоку управления, выход которого соединен с блоком памяти и коммутатором.

На чертеже приведена схема предлагаемой системы.

Система содержит датчики 1, первый

20 коммутатор 2, аналого-цифровой преобразователь 3, второй коммутатор 4, таймер 5, блок памяти 6, блок управления записью 7, блок приема информации 8, блок масштабирования 9, блок управления 10, блок регистрации 11, генератор теетовых кодов 12,блок визуальной индикации 13. Система состоит из автономного скважинного прибора и наземного устройства. Автономный скважинный прибор включает блок памяти 6, блок управления записью 7, блок управления 10, таймер 5, второй коммутатор 4, аналого-цифровой преобразователь 3, первый коммутатор 2, датчики 1. Наземное устройство включает блок приема информации 8,блок масштабирования 9, блок регистрации 11, генератор тестовых кодов 12, блок визуальной индикации 13. Блок управления записью 7 представляет собой последовательно включенные сейсмодатчик, усилитель, интегратор, пороговое устройство. Устройство работает следующим образом. В момент остановки движения колонны бурильных труб, внутри которых находится автономный скважинный прибор, блок управ -. ления записью 7 подает в блок управления 10 сигнал на проведение измерений в данной точке траектории скважины, а также разрешает запись информации в блок памяти 6, имеющий в своем составе счетчик адреса и накопитель. Блок управления 10 подает сигнал на первый коммутатор 2 для подключения первого датчика, на второй коммутатор 4 для подключения выхода аналого-цифрового преобразования 3 к информационному входу блока памяти 6, а также выдает импульс на счетчик адреса блока памя ти 6, предварительно установленный в нулевое состояние. Счетчик адреса управляет записью в накопитель блока памяти 6 по адресным входам. С выхода аналого-цифрового преобразователя 3 через второй коммутатор 4 информация записывается в первую ячейку накопителя блока памяти 6. После этого на первый коммутатор 2 от блока управления 10 поступает сигнал на подключение второго датчика, а счетчик адреса блока памяти 6 наращивается на единицу, При этом информация заносится во вторую ячейку накопителя блока памятц 6. После записи информации со всех датчиков блок управления 10 дает команду на второй коммутатор 4 для подключения выхода таймера 5 и импульс на счетчик адреса блока памяти 6. В результате в следующую ячейку накопителя блока памяти 6 записывается код, соответствующий времени проведения измерения в данной точке. При этом цикл измерения в точке траектории скважины заканчивается. После подъема колонны бурильных труб на расстояние равное шагу проведения измерений (длине свечи) и ее остановки блок управления записью 7 снова разрещает запись в блок памяти 6, и цикл повторяется. После проведения измерений во всех точках траектории скважины счетчик адреса блока памяти 6 хранит в двоичном коде информацию о количестве проведенных измерений в скважине, а накопитель - данные об измерениях. Считывание кодов из блока памяти 6 после проведения измерений происходит в следующем порядке. Первоначально блок управления 10 подает сигнал в блок памяти 6 для выдачи содержимого счетчика адреса в блок приема информации 8, а затем в блок масштабирования 9, где происходит деление кода количества измерений на п, где п - число измеряемых параметров (число датчиков). В результате с выхода блока масштабирования 9 на блок визуальной индикации 13 в десятичном коде поступает информация о количестве точек измерении, которая также выносится на блок регистрации 11. Затем блок управления 10 подает сигнал в блок памяти 6 для считывания данных и импульс на счетчик адреса блока памяти 6 для подUi т-Iключения первой ячейки накопителя. По сигналу из блока управления 10 код первого измерения считывается из блока памяти 6 и через блок приема информации 8 поступает в блок масштабирования 9, представляющий собой п каналов (по числу измеряемых параметров), выполненных на счетчиках с переменным коэффициентом деленця (двоичных умножителях). Коэффициенты деления для каждого канала устанавливаются в зависимости от пределов измерения каждого параметра. Затем по сигналу из блока управления 10 наращивается счетчик адреса блока памяти 6, а код второго измерения считывается из накопителя блока памяти 6 и через блок приема информации 8 также поступает в блок масщтабирования 9. Далее цикл повторяется до тех пор, пока не будут считаны данные всех измерений в каждой точке траектории скважины. На блоке визуальной индикации 13 одновременно отображается номер точки, в которой производится измерение, значения измеренных пара.метров и время измерения. Параллельно визуальной индикации производится регистрация в блоке регистрации 11. Обмен информацией между блоком памяти 6 и блоком приема информации 8 осуществляется в последовательном двоичном коде. Это обусловлено стремлением к сокращению количества шин автономного прибора и невысокими требованиями к скорости передачи информации. В системе предусмотрена проверка функционирования, которая производится перед началом измерений. Для этого блок управления 10 подает сигнал на второй коммутатор 4 для подключения выхода генератора тестовых кодов 12 к блоку памяти 6, после чего происходит запись во все ячейки накопителя блока памяти б определенного