Направленное бурение (стр. 5 из 11)
·ПК P-4, 1,2 ГГц;
·256 Мбайт – ОЗУ;
·HDD – 20 Гбайт;
·ПО Windows 2000/XP.
В результате камеральной обработки определяются координаты х, у, z осевых точек группы скважин. Конечный результат обработки представляется в виде чертежей сечений группы скважин по заданным горизонтам [6].
Состав и назначение блоков
БИЧЭ включает двухканальный микромеханический преобразователь ускорений линейных (ПУС) и микромеханический преобразователь скорости угловой ПСК(У). Ось чувствительности ПСК(У) расположена по продольной оси скважинного прибора, а оси чувствительности ПУС – взаимноортогональны и перпендикулярны продольной оси.
Электронный блок, включающий аналого-цифровые преобразователи, контроллер внутреннюю память, обеспечивает преобразование аналоговых сигналов БИЧЭ в цифровой код и регистрацию измерительной информации во внутренней памяти.
Вторичный источник питания преобразует постоянное напряжение аккумуляторной батареи 9 – 12 В в стабилизированные напряжения, необходимые для функционирования БИЧЭ и электронного блока.
Аккумуляторная батарея скважинного прибора выполнена в виде герметичного сменного блока, позволяющего осуществить его замену в полевых условиях.
Ручная лебедка, устанавливаемая на обсадной требе скважины с помощью устройств крепления, обеспечивает спуск и подъем скважинного прибора в скважине. В состав лебедки входит барабан с тросом, датчик глубины спуска, стопорное устройство. Датчик глубины спуска состоит из мерного колеса, охватываемого тросом и валкодера, включающего оптоэлектронные датчики угла поворота колеса. При спуске угол поворота мерного колеса пропорционален перемещению скважинного прибора.
Пульт управления обеспечивает управление режимами функционирования инклинометра и включает клавиатуру, дисплей, съемный модуль Flash-памяти, контроллер и автономный источник питания. Пульт управления подключается к скважинному прибору и датчику глубины спуска. При спуске скважинный прибор отсоединяется от пульта управления и переводится в автономный режим работы [6].
Визирное устройство предназначено для установки базовой линии скважинного прибора по направлению на реперный пункт с известными координатами. При визировании на реперный пункт визирное устройство устанавливается в верхней части корпуса скважинного прибора на базовой поверхности.
Технология съемки группы скважин включает последовательное выполнение процедур [6]:
·установку скважинного прибора инклинометра и наземного оборудования в исходном положении в устье одной из скважин;
·привязка с помощью визирного устройства базовой линии скважинного прибора к реперному пункту;
·включение с помощью клавиатуры пульта управления скважинного прибора, проверка его функционирования, ввод исходных данных (координат устья скважины и реперного пункта, параметров скважины);
·перевод скважинного прибора в автономный режим записи измерительной информации и отсоединение пульта управления от скважинного прибора;
·спуск скважинного прибора в положение забоя скважины и последующий подъем в исходное положение с помощью ручной лебедки;
·подключение скважинного прибора к пульту управления, выключение автономного режима записи, перезапись измерительной информации во Flash-память пульта управления, выключение инклинометра;
·выполнение перечисленных процедур на каждой скважине всей группы скважин;
·выполнение камеральной обработки с использованием программно-математического обеспечения инклинометра и построение конечного продукта съемки – чертежей сечений группы скважин по заданным глубинам.
Основные технические данные:
·инклинометр работоспособен:
1) в диапазоне температур окружающей среды от – 20 до +40 °С;
2) при вибрации в диапазоне частот от 10 до 55 Гц с амплитудой – 2 10 м/с2;
3) при многократных ударах с ускорением 20 м/с и длительностью ударного импульса 2 мс;
4) в обводненных скважинах с глубиной водяного столба до 50 м
·инклинометр обеспечивает съемку вертикальных скважин, обсаженных стальными трубами со следующими параметрами:
1) внутренний диаметр труб – 76 – 102 мм;
2) глубина скважины – 100 м;
3) диапазон зенитных углов скважины – ± 8°.
·погрешность определения глубины – ± 0,3 м;
·диапазон измерения плановых координат X, Y – ± 2 м;
·случайная составляющая погрешности определения плановых координат X, Y, – 50/100 мм/м;
·габаритные размеры скважинного прибора:
1) диаметр – 68 мм;
2) длина – 1270 мм;
3) масса скважинного прибора – 10 кг.
3.3.2 Инклинометры для планового контроля
Отечественные электромеханические компасные инклинометры
Оперативный контроль искривления скважин при отсутствии специальных автономных инклинометров должен выполняться кабельными геофизическими инклинометрами.
Для измерения скважин в диамагнитных средах наиболее распространены следующие отечественные электромеханические компасные инклинометры: МИ-30, МИР-36, КИТ-60, КИТА-74 и др. Характеристики приведенных выше инклинометров приведены в табл. 8.
Таблица 8
Техническая характеристика отечественных каротажных инклинометров
| Тип инклинометра | Зенитный угол | Азимут | Диаметр скважинного прибора, мм | Температура max, °C | Давление, max, МПа | ||
| Диапазон, градус | Погрешность, мин | Диапазон, градус | Погрешность, градус | ||||
| КИТ | 0 – 50 | ± 30 | 0 – 360 | ± 4 | 60 | 120 | 60 |
| КИТА | 0 – 50 | ± 30 | 0 – 360 | ± 4 | 74 | 120 | 120 |
| ИМ-1 | 0 – 75 | ± 20 | 0 – 360 | ± 2 | 73 | 180 | 150 |
| ИН1-721 | 3 – 100 | 24 | 0 – 360 | ± 2 | 73 | 120 | 60 |
| МИ-30 | 0 – 50 | ± 30 | 0 – 360 | ± 5 | 30 | 130 | 80 |
| МИР-36 | 0 – 45 | ± 30 | 0 – 360 | ± 4 | 36 | 80 | 20 |
| «Зенит-40У» | 2 – 70 | ± 30 | 0 – 360 | – | 40 | ||
| ИММ-32-125/70 | 0 – 90 | ± 12 | 0 – 360 | ± 0,5 | 32 | 125 | 70 |
| ИГИ-42-120/70 | 0 – 90 | ± 15 | 0 – 360 | ± 1 | 42 | 120 | 70 |
Примечания.
1. Погрешность измерения азимута дана для зенитных углов, превышающих 3°.
2. Инклинометры ИН1-721 и «Зенит-40У» обеспечивают непрерывную регистрацию углов.
Ферромагнитный ИММ-32-125/70 и гироскопический инклинометры ИГИ-42-120/70
В ГП «Момент» (С.-Петербург) разработана более современная и совершенная конструкция кабельного ферромагнитного инклинометра диаметром 32 мм с поверхностным прибором типа ПЭВМ, а также совместно с ВИТРом принципиально новая конструкция малогабаритного гироскопического инклинометра диаметром 42 мм для ферромагнитных сред со сферическим гироскопом-акселерометром с электромагнитным подвесом ротора [5].
Конструктивно чувствительный элемент ЧЭ представляет собой ротор, размещенный в сферической полости, создаваемой торцами окружающих ротор полюсов восьми электромагнитов (рис. 11) [5].
Рис. 11. Конструкция чувствительного элемента в форме шарового гироскопа-акселерометра с электромагнитным подвесом ротора гироинклинометра ИГИ-42-120/70.1 – датчик момента; 2, 5 – статор подвеса; 3 – ротор; 4 – статор двигателя; 6 – корпус; 7 – датчик угла
Магнитопроводы электромагнитов объединены в два кольцевых ферритовых статора 2, 5. Аксиально отверстию ротора с обеих сторон размещены два идентичных четырехзубцовых электромагнитных статора 1, 7, выполняющих функции датчика момента, прилагаемого к ротору, и датчика угла.
В экваториальной плоскости ротора расположен статор двигателя 4, обеспечивающий вращение ротора на принципе асинхронной электромашины. Эти узлы расположены в цилиндрической вакуумплотной камере 6, необходимое разрежение в которой обеспечивается магниторазрядным газопоглотителем. Подводка питания и связь гироскопа с наземным прибором – ПЭВМ осуществляется через гермовводы, расположенные в торцевых крышках чувствительного элемента. Технические характеристики указанных ферромагнитного ИММ-32-125/70 и гироскопического инклинометров ИГИ-42-120/70 даны в табл. 8.
Зарубежные автономные инклинометры
В зарубежной практике автономные инклинометры применяются наиболее широко и представлены разнообразными вариантами конструкций. В зависимости от применяемых чувствительных элементов ЧЭ – датчиков измерения углов они разделяются на три группы: индикаторы зенитных углов, инклинометры с магнитными ЧЭ и с гироскопическими ЧЭ, а изготавливаются, как правило, с большим числом датчиков в комплекте с подразделением их на узкие поддиапазоны измерения зенитных углов ЗУ, нередко в 2 – 6° и 10 – 20°.
По методу регистрации показаний они разделяются на приборы [5]:
·с механической регистрацией путем перфорации бумажного или фольгированного диска (одна точка ЗУ), на электрохимической бумаге,
·фото- и кинорегистрация, иногда магнитный носитель.
Наиболее совершенные из них, например фирмы «Фридрих Лейтерт», обеспечивают измерение зенитного угла в диапазонах 0 – 10°, 0 – 20° и 17 – 130° с погрешностью его измерения соответственно ± 0,1°, ± 0,25°, ± 0,5° и азимута, равной ± 1°, иногда менее.
Технические характеристики некоторых зарубежных автономных инклинометров приведены в табл. 9 [5].
Таблица 9
Техническая характеристика некоторых зарубежных автономных инклинометров
| Фирма (страна) | Название прибора | Измеряемый параметр | Тип датчика азимута | Метод регистрации | Диапазон измерения ЗУ, градус | Наружный диаметр, мм |
| «Истмэн уипсток» (США) | «Дрифт индикатор» | ЗУ | - | П | 0,3 – 0,6 – 12,0 – 30 | 41, 35, 32 |
| «Сингл шот», R и Е | ЗУ, А | М | Ф | 0 – 10,20; 15 – 90,15 – 120 | 45, 35 | |
| «Магнетик малтирл шот» | ЗУ, А | М | К | 0 – 5, 0 – 10,0 – 17,0 – 90 | 45, 35 | |
| «Гироскоп-инкмалтипл шот» | ЗУ, А | Г | К | 0 – 12, 0 – 24,0 – 34,0 – 70 | 76, 51 | |
| «Фридрих Лейтерт» (Германия) | НСТ | ЗУ, А | м | п | 0 – 12, 9 – 21,18 – 30 | 42 |
| НПЕ, НПР | ЗУ, А | м | Ф, К | 0 – 10, 0 – 20,17 – 130 | 45 | |
| НГЕ, НГР | ЗУ, А | г | Ф, К | 0 – 12, 0 – 20,0 – 34,0 – 90 | 76, 51 | |
| «Кастер» (США) | «Сингл шот» «Малтишот» | ЗУ, АЗУ, А | ММГ | ФКК | 0 – 3,0 – 20,0 – 80,0 – 20,0 – 70,0 – 80,0 -10,0 – 30 | 324589, 76, 54 |
| «Магнетик сингл шот» А и В | ЗУ, А | М | Ф, К | 0 – 2,0 – 6,0 – 20,0 – 120 | 32 – 89 | |
| «Шуруэл» | ЗУ, А | Г | К | 0 – 6,0 – 20,0 -70,0 – 90 | 45, 76 | |
| «Сингл шот» S – S | ЗУ, А | Г | Ф | 45 | ||
| «Тотко» (США) | «Дабл рекордер» | ЗУ, А | М | П | 0 – 3,0 – 8,0 – 16,0 – 90 | 48, 41 |
| 0 – 24,0 – 90 | 33 | |||||
| «Дирекшнлдабл...» | ЗУ, А | М | П | 0 – 12,9 – 21,18 – 30 | 41 | |
| «Лиао Нинг дай-монд фактору...» (Китай) | XJLXDCXJDXLD-45 | ЗУ, АЗУ, АЗУЗУ, А | ММ-М | вввв | 0 – 500 – 60 – 900 – 90 | 33,5; 42424245 |
Примечание: ЗУ – зенитный угол; А – азимут; М – магнитный датчик; Г – гироскопический датчик; П – перфорация; В – визуальный отсчет; Ф – фоторегистрация; К – кинорегистрация. Широкий выбор датчиков обеспечивает большое удобство, более высокую точность измерений углов в узких диапазонах, значительную оперативность измерений и сохранность измерений по скважине на бумажных или фотоносителях для контроля.