Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Не менее перспективно использование в составе современных аппаратурно-методических комплексов ГТИ автономных забой­ных систем (АЗС). АЗС представляют собой встраиваемые или сбрасываемые в компоновку низа бурильной колонны (КНБК) приборные комплексы на современной элементной базе, регист­рирующие в процессе спуска инструмента, бурения и подъема инструмента траекторные параметры скважины (угол, азимут, угол

№ п/п	Признак классифи­ кации	Характеристика ТЗС
1	По каналу связи	Электриче­ ский проводной	Г идравлический	Передача по бурильным трубам	Передача через горные породы
Непрерывный	Разъемный	Смешанное кабельное соединение	Излучатель дав — 1 ления высокой частоты и малой амплитуды	Излучатель дав­ления низкой частоты и боль­шой амплитуды	Упругие колеба­ния, возникаю­щие при работе бурильного инструмента	| Электромагнит — [ ных колебаний	1 Акустических колебаний от встроенных вибраторов	Акустических колебаний от спектра упругих колебаний долота	Электрического тока низкой частоты : 1	Радиоволн
2	По непре­рывности передачи информации	Непрерывная	При остановках бурения	При остановках циркуляции	Комбини­ рованная
3	По целево­му назна­чению	Инк- лино- мет- риче- ская И	Технологи­ ческая Т	Геофизическая Г	И+Т	и+г	И+Т+Г

№ п/п	Признак классифи­ кации	Характеристика ТЗС
4	По составу первичных преобразо­вателей ин­формации	Инклинометрическая (И)	Технологическая (Т)	Геофизическая (Г)
Угол искривления (а) Азимут искривления (р) Угол установки отклонителя (у)	Обороты турбобура (л); давление в трубах и затрубье (Рг, Р); разница давлений — (ДР) температура в трубах и затрубье — (Тт, Т); разница температур (А 7); нагрузка на долото ( момент на долоте (Мд); напряжение питания (1/а)	Сопротивление горных пород (рг п) по 1—2 зондам; гамма — активность горных пород (у — Аг п); виброакустический каротаж (ВАК) в виде ампли­туды виброускорения; само­произвольная поляризация горных пород (Д Ис п); КНК; ГГПК
5	По способу представле­ния инфор­мации	Выносной пульт бурильщика с цифро­вой индикацией	Стойка (пульт) бурильщика (операто­ра) с индикацией, регистрацией и обработкой	Специальный лабора­торный отсек с микропроцессорной обработкой информа­ции и выдачей данных	В составе комплексных компьютеризирован­ных систем ГТИ и кти
6	По дальнос­ти передачи информации	Большая (>4,5 км)	Удовлетвори­тельная (до 4,5 км)	Средняя (до 3,0 км)	Малая (до 1,2 км)
7	По скорости передачи информации	Высокая (>10 бит/с)	Удовлетвори­тельная (до 10 бит/с)	Средняя (до 4 бит/с)	Низкая (0,5—2 бит/с)

Рис. 11.1. Структурная схема системы «ЗАБОЙ»

установки отклонителя), технологические параметры процесса бурения (нагрузка на долото, момент на долоте, обороты долота, давление в трубах и затрубье, температура в трубах и затрубье, амплитуда и частота вибраций и др.), параметры свойств горных пород (естественная гамма-активность, сопротивление на раз­личных зондах и др.).

Информация, накапливаемая в АЗС, может быть считана (вве­дена в бортовую ЭВМ) либо после подъема инструмента на по­верхность, либо при технологической остановке путем спуска в бурильную колонну на проволоке или кабеле специального счи­тывающего устройства. В последнем случае время задержки по­ступления информации для ее анализа резко сокращено, что повышает оперативность принятия управляющих решений.

Применение АЗС позволяет существенно сократить количе­ство технологических замеров кабельными инклинометрами при бурении наклонно-направленных и горизонтальных скважин, а в ряде случаев — отменить промежуточные (привязочные) каро­тажи, что дает значительную экономию времени, снижает стои­мость скважины и уменьшает аварийность.

В 1995 г. компанией «Геоэлектроника сервис» была разрабо­тана автономная забойная сбрасываемая многоточечная система АЗС-42СМ, скважинные испытания которой успешно проведе­ны на месторождениях Оренбургской области и Сургутского рай­она в 1996 г. при бурении наклонно-направленных и горизон­тальных скважин.

Основные технические данные АЗС-42СМ

1. Пределы измерения зенитного угла………………… от 0 до 180° ±0,5°

2. Пределы измерения азимутального угла…. от 0 до 360° ±] ,5°

3. Пределы измерения угла положения

отклонителя……………………………………………….. от 0 до 360° ±1,5°

4. Пределы измерения давления…. от 0 до 60 МПа ±0,05 МПа

5. Пределы измерения температуры……………… от 0 до 100°С ±0,ГС

6. Пределы измерения естественной гамма-активности

(гамма-каротаж)……………………………….. от 0 до 100 мкР/ч ±10%

7. Максимальная температура окружающей среды…………………… 100°С

8. Максимальное рабочее гидростатическое

давление……………………………………………………………………. 80 МПа

9. Габариты, мм:

наружный диаметр (без центраторов)…………………………….. 42

длина……………………………………………………………… не более 6209

диапазон упругих деформаций центраторов

по диаметру……………………………………………………….. от 60 до 100

10. Масса скважинного прибора не более 30 кг

11. Питание от 7 (14) аккумуляторов 1,25 В, диаметром 25,4 мм и длиной 50 мм

12. Время непрерывной работы на забое не менее 6 (12) ч

13. Виброзашита скважинного прибора

от продольных и поперечных вибраций до 30 £ при частоте 5—20 Гц

№М РС

-с

УСО

("пубиномер

Скважинный прибор

АЦП

Елок ГК

| Блок

1 Датчик і

Рис. 11.2. Функциональная схема АЗС-42СМ

Устройство и принцип работы АЗС-42СМ

Аппаратура АЗС-42СМ включает скважинный прибор (СП) и наземное устройство сопряжения с персональным компьютером (УСО). Функциональная схема аппаратуры приведена на рис. И.2.

СП может функционировать в 3-х режимах:

— инициализация измерений;

— измерения;

— считывание накопленных данных.

В режиме инициализации измерений необходимо установить кабельные соединения между 1ВМ РС и УСО, а также между УСО и СП. Далее 1ВМ РС через УСО передает микропроцессору исходные установки для данного рейса прибора: дату и время начала измерений, временной интервал между замерами, макси­мальные значения токов потребления различных узлов прибора. После этого кабельное соединение УСО-СП разрывается, на СП устанавливается заглушка и СП начинает измерения, т. е. готов к спуску в скважину.

В режиме измерений микропроцессор с заданным интерва­лом опрашивает инклинометрический датчик, АЦП и блок ГК. Опрос производится в следующей последовательности: включе­ние питания данного узла, контроль тока потребления, считыва­ние и запоминание данных в ПЗУ с электрической перезаписью информации (ЭППЗУ) либо фиксация ошибки.

Если в процессе измерений используется глубиномер, то по­сле перевода СП в режим измерений необходимо на 1ВМ РС запустить программу регистрации глубиномера. После того как СП извлечен из скважины, необходимо восстановить кабельное соединение УСО-СП и перейти к режиму считывания накоп­ленных данных. В режиме считывания накопленных данных СП выдает, а 1ВМ РС принимает данные, зафиксированные во вре­мя рейса. Далее к данным СП добавляются параметры: глубина забоя и глубина долота, полученные от глубиномера или от стан­ции СГТ-К «Разрез-2» (привязка этих параметров производится по реальному времени). После этого ПК производит обработку накопленных данных в функции глубины.

Конструктивно скважинный прибор состоит из 3-х блоков: модуля датчиков, модуля ГК и приставки, гибко соединенных между собой, что позволяет проводить работы с прибором в сква­жинах со сверхмалым радиусом искривления.

Комментарии запрещены.