EA 032180B1 20190430 Номер и дата охранного документа [PDF] EAPO2019\PDF/032180 Полный текст описания [**] EA201600601 20160902 Регистрационный номер и дата заявки EAB1 Код вида документа [PDF] eab21904 Номер бюллетеня [**] АВТОНОМНЫЙ КОМПЛЕКСНЫЙ СКВАЖИННЫЙ ПРИБОР И СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ СКВАЖИНЫ Название документа [8] E21B 47/00 Индексы МПК [RU] Асланян Артур Михайлович, [RU] Давыдов Дмитрий Александрович Сведения об авторах [RU] ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "МИКС" (ООО "МИКС") Сведения о патентообладателях [RU] ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "МИКС" (ООО "МИКС") Сведения о заявителях
 

Патентная документация ЕАПВ

 
Запрос:  ea000032180b*\id

больше ...

Термины запроса в документе

Реферат

[RU]

1. Автономный комплексный скважинный прибор для геофизических исследований действующих нефтяных и газовых скважин, содержащий составной корпус, содержащий блок питания и последовательно соединенные между собой модули, включающие модуль каверномера, содержащий по крайней мере два координатных датчика, модуль термоанемометра, содержащий по крайней мере два датчика температуры, причем по крайней мере один из которых выполнен с нагревателем, модуль резистивиметра и влагомера - модуль ReCap, содержащий датчики резистивиметра и влагомера, модуль гамма-каротажа, локатора муфт и инклинометра - модуль NAV, содержащий датчики гамма-каротажа, локатора муфт и инклинометра, модуль давления и температуры - модуль РТ, содержащий датчики давления и температуры, при этом между модулем РТ и модулем термоанемометра расположены модуль ReCap и модуль NAV.

2. Прибор по п.1, отличающийся тем, что в каждом модуле выполнен герметичный отсек, содержащий блок электроники с модемом.

3. Прибор по п.2, отличающийся тем, что модули соединены между собой при помощи соединительных разъемов, расположенных на обоих концах модулей.

4. Прибор по п.1, отличающийся тем, что блок питания соединен с модулем каверномера при помощи одного из соединительных разъемов, расположенных на обоих концах блока.

5. Прибор по п.3, отличающийся тем, что каждый модуль снабжен общей шиной, соединяющей соединительные разъемы и блок электроники с модемом.

6. Прибор по п.5, отличающийся тем, что через соединительный разъем выполнен с возможностью подключения к вычислительной системе.

7. Прибор по п.1, отличающийся тем, что свободный конец корпуса модуля РТ выполнен с возможностью жесткого крепления к нему обтекателя.

8. Прибор по п.1, отличающийся тем, что свободный конец корпуса блока питания выполнен с возможностью жесткого крепления к нему наконечника со сквозным отверстием.

9. Прибор по п.1, отличающийся тем, что блок питания снабжен аккумулятором и общей шиной, соединяющей соединительные разъемы и аккумулятор указанного блока.

10. Способ определения параметров скважины с использованием прибора по любому из пп.1-9, характеризующийся тем, что включает следующие стадии: а) опускают прибор, связанный с измерителем глубины, в скважину на полную глубину, при этом датчики модулей прибора измеряют соответствующие сигналы по всей глубине скважины с заданным временным интервалом, после чего измеренные сигналы усиливают, оцифровывают и записывают в соответствующих блоках электроники модулей; b) повторяют операцию а) по крайней мере один раз; c) записанные сигналы обрабатывают с получением соответствующих параметров скважины по всей глубине скважины на основе двух спусков прибора, а именно первого и одного из последующих спусков прибора; d) на основе полученных параметров модуля NAV - данных гамма-каротажа по всей глубине скважины - определяют величину смещения данных гамма-каротажа по глубине скважины на основе двух спусков прибора, а именно между первым спуском прибора в скважину и одним из последующих спусков прибора в скважину из выражения где J k - величина смещения данных гамма-каротажа между первым спуском прибора в скважину и одним из последующих спусков прибора в скважину по глубине скважины с заданным временным интервалом от начальной точки отсчета глубины до последней точки измерения; G i - данные гамма-каротажа по глубине скважины при первом спуске прибора в n точках измерений с заданным временным интервалом; - данные гамма-каротажа по глубине скважины одного из последующих спусков в i+k точках измерений с заданным временным интервалом; n - количество измеренных данных гамма-каротажа по глубине скважины при каждом спуске прибора; k - индекс величины смещения данных гамма-каротажа с последующей корректировкой полученных параметров по глубине скважины на этапе с) на величину m в соответствии с минимальной величиной смещения J k данных гамма-каротажа.


Полный текст патента

(57) Реферат / Формула:

1. Автономный комплексный скважинный прибор для геофизических исследований действующих нефтяных и газовых скважин, содержащий составной корпус, содержащий блок питания и последовательно соединенные между собой модули, включающие модуль каверномера, содержащий по крайней мере два координатных датчика, модуль термоанемометра, содержащий по крайней мере два датчика температуры, причем по крайней мере один из которых выполнен с нагревателем, модуль резистивиметра и влагомера - модуль ReCap, содержащий датчики резистивиметра и влагомера, модуль гамма-каротажа, локатора муфт и инклинометра - модуль NAV, содержащий датчики гамма-каротажа, локатора муфт и инклинометра, модуль давления и температуры - модуль РТ, содержащий датчики давления и температуры, при этом между модулем РТ и модулем термоанемометра расположены модуль ReCap и модуль NAV.

2. Прибор по п.1, отличающийся тем, что в каждом модуле выполнен герметичный отсек, содержащий блок электроники с модемом.

3. Прибор по п.2, отличающийся тем, что модули соединены между собой при помощи соединительных разъемов, расположенных на обоих концах модулей.

4. Прибор по п.1, отличающийся тем, что блок питания соединен с модулем каверномера при помощи одного из соединительных разъемов, расположенных на обоих концах блока.

5. Прибор по п.3, отличающийся тем, что каждый модуль снабжен общей шиной, соединяющей соединительные разъемы и блок электроники с модемом.

6. Прибор по п.5, отличающийся тем, что через соединительный разъем выполнен с возможностью подключения к вычислительной системе.

7. Прибор по п.1, отличающийся тем, что свободный конец корпуса модуля РТ выполнен с возможностью жесткого крепления к нему обтекателя.

8. Прибор по п.1, отличающийся тем, что свободный конец корпуса блока питания выполнен с возможностью жесткого крепления к нему наконечника со сквозным отверстием.

9. Прибор по п.1, отличающийся тем, что блок питания снабжен аккумулятором и общей шиной, соединяющей соединительные разъемы и аккумулятор указанного блока.

10. Способ определения параметров скважины с использованием прибора по любому из пп.1-9, характеризующийся тем, что включает следующие стадии: а) опускают прибор, связанный с измерителем глубины, в скважину на полную глубину, при этом датчики модулей прибора измеряют соответствующие сигналы по всей глубине скважины с заданным временным интервалом, после чего измеренные сигналы усиливают, оцифровывают и записывают в соответствующих блоках электроники модулей; b) повторяют операцию а) по крайней мере один раз; c) записанные сигналы обрабатывают с получением соответствующих параметров скважины по всей глубине скважины на основе двух спусков прибора, а именно первого и одного из последующих спусков прибора; d) на основе полученных параметров модуля NAV - данных гамма-каротажа по всей глубине скважины - определяют величину смещения данных гамма-каротажа по глубине скважины на основе двух спусков прибора, а именно между первым спуском прибора в скважину и одним из последующих спусков прибора в скважину из выражения где J k - величина смещения данных гамма-каротажа между первым спуском прибора в скважину и одним из последующих спусков прибора в скважину по глубине скважины с заданным временным интервалом от начальной точки отсчета глубины до последней точки измерения; G i - данные гамма-каротажа по глубине скважины при первом спуске прибора в n точках измерений с заданным временным интервалом; - данные гамма-каротажа по глубине скважины одного из последующих спусков в i+k точках измерений с заданным временным интервалом; n - количество измеренных данных гамма-каротажа по глубине скважины при каждом спуске прибора; k - индекс величины смещения данных гамма-каротажа с последующей корректировкой полученных параметров по глубине скважины на этапе с) на величину m в соответствии с минимальной величиной смещения J k данных гамма-каротажа.


(19)
Евразийское
патентное
ведомство
032180
(13) B1
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2019.04.30
(21) Номер заявки 201600601
(22) Дата подачи заявки
2016.09.02
(51) Int. Cl. E21B 47/00 (2012.01)
(54)
АВТОНОМНЫЙ КОМПЛЕКСНЫЙ СКВАЖИННЫЙ ПРИБОР И СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ СКВАЖИНЫ
(43) 2018.03.30
(96) 2016000073 (RU) 2016.09.02
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "МИКС" (ООО "МИКС") (RU)
(72) Изобретатель:
Асланян Артур Михайлович, Давыдов Дмитрий Александрович (RU)
(74) Представитель:
Котлов Д.В., Черняев М.А., Яремчук
А.А. (RU)
(56) RU-C1-2292571 RU-C2-2495241 RU-U1-24506 WO-A1-1998002638
МОЛЧАНОВ А.А. и др. Бескабельные измерительные системы для исследований нефтегазовых скважин. Москва, ОАО "ВНИИОЭНГ", 2004, с. 651-653, рис. 2.50
(57) Изобретение относится к области геофизических исследований, в частности к автономному комплексному скважинному прибору и способу корректировки параметров скважины, и может быть использовано при исследованиях действующих нефтяных и газовых скважин. Техническим результатом изобретения является повышение точности измерений. Автономный комплексный скважинный прибор содержит составной корпус, содержащий блок питания и последовательно соединенные между собой модули, включающие модуль каверномера, содержащий по крайней мере два координатных датчика, модуль термоанемометра, содержащий по крайней мере два датчика температуры, причем по крайней мере один из которых выполнен с нагревателем, модуль ReCap, содержащий датчики резистивиметра и влагомера, модуль NAV, содержащий датчики гамма-каротажа, локатора муфт и инклинометра, модуль РТ, содержащий датчики давления и температуры.
Область техники
Группа изобретений относится к области геофизических исследований, в частности к автономному комплексному скважинному прибору и способу определения параметров скважины, и может быть использовано при исследованиях действующих нефтяных и газовых скважин.
Уровень техники
Из уровня техники известен комплексный скважинный прибор, который содержит составной корпус, состоящий из двух модулей: основного модуля, расположенного в верхней части прибора, содержащего датчики расхода, давления, температуры, гамма-каротажа и локатора муфт, и модуля состава сква-жинной жидкости, расположенного в нижней части прибора, содержащего датчики влагомера, индукционного резистивиметра и термоанемометра (RU 21415 U1, опубл. 20.01.2002). Недостатками известного прибора являются
ограниченность применения вследствии строгого порядка следования датчиков, определяемого при изготовлении и не поддающегося изменению при необходимости проведения дополнительных исследований параметров скважины;
расположение датчика температуры в верхней части спускаемого прибора, и прибор будет измерять искаженную температуру вследствии перемешивания скважинного флюида и искажениями, внесенными подогревом датчика СТИ;
ошибки данных всех измерительных модулей по глубине скважины, вызванные неравномерностью скорости спуска прибора.
Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является комплексный скважинный прибор, раскрытый в RU 2292571 С1, опубл. 27.01.2007. Известный из наиболее близкого аналога прибор содержит составной корпус, состоящий из герметичной и негерметичной частей, при этом в приборе последовательно сверху вниз размещены в герметичной части составного корпуса датчики локатора муфт (ЛМ), гамма-каротажа (ГК) и давления (Р), причем чувствительная мембрана датчика Р соединена с окружающей средой гидропроводным каналом, а в герметичных полостях негерметичной части составного корпуса датчики температуры (Т), влагомера (W), термокондуктивного расходомера (СТИ) и резистивиметра (РИ), причем датчики Т и W расположены в одном месте и смещены относительно продольной оси прибора на равные расстояния.
Недостатками наиболее близкого аналога являются
ограничение работы датчика СТИ, запись с которого производится при подъеме прибора, и при спуске работа датчика СТИ будет вносить дополнительную погрешность измерения температуры датчиком Т, так как датчик СТИ расположен ниже датчика Т;
ошибки данных всех измерительных модулей по глубине скважины, вызванные неравномерностью скорости спуска прибора.
Раскрытие изобретения
Задача предлагаемой группы изобретений состоит в разработке автономного комплексного сква-жинного прибора и способа определения параметров скважины по глубине скважины, обеспечивающих комплексное измерение различных параметров и точность измерения параметров в скважине.
Техническим результатом группы изобретений является повышение точности измерений.
Указанный технический результат достигается за счет того, что автономный комплексный сква-жинный прибор содержит составной корпус, содержащий блок питания и последовательно соединенные между собой модули, включающие модуль каверномера, содержащий по крайней мере два координатных датчика, модуль термоанемометра, содержащий по крайней мере два датчика температуры, причем по крайней мере один из которых выполнен с нагревателем, модуль ReCap, содержащий датчики резистивиметра и влагомера, модуль NAV, содержащий датчики гамма-каротажа, локатора-муфт и инклинометра, модуль РТ, содержащий датчики давления и температуры соответственно.
В каждом модуле выполнен герметичный отсек, содержащий блок электроники с модемом.
Модули соединены между собой при помощи соединительных разъемов, расположенных на обоих концах модулей.
Блок питания соединен с модулем каверномера при помощи одного из соединительных разъемов, расположенных на обоих концах блока.
Каждый модуль снабжен общей шиной, соединяющей соединительные разъемы и блок электроники с модемом.
Соединительный разъем выполнен с возможностью подключения к вычислительной системе. Свободный конец корпуса модуля РТ выполнен с возможностью жесткого крепления к нему обтекателя.
Свободный конец корпуса блока питания выполнен с возможностью жесткого крепления к нему наконечника со сквозным отверстием.
Блоки измерения температуры и давления расположены в одном модуле РТ. Блоки инклинометра, гамма-каротажа и локатора муфт расположены в одном модуле NAV. Блоки резистивиметра и влагомера расположены в одном модуле ReCap. Термоанемометр, каверномер и блок батарей реализованы отдельными модулями для каждого прибора (три раздельных модуля). Модули соединяются между собой с по
мощью разъемов и могут быть собраны в связку в произвольном порядке.
Блок питания снабжен аккумулятором и общей шиной, соединяющей соединительные разъемы и аккумулятор указанного блока.
Указанный технический результат достигается также за счет того, что способ корректировки параметров скважины с использованием вышеописанного прибора характеризуется тем, что включает следующие стадии:
a) опускают прибор, связанный с измерителем глубины, в скважину на полную глубину, при этом датчики модулей прибора измеряют соответствующие сигналы по всей глубине скважины с заданным временным интервалом, после чего измеренные сигналы усиливают, оцифровывают и записывают в соответствующих блоках электроники модулей;
b) повторяют операцию а) по крайней мере один раз;
c) записанные сигналы обрабатывают с получением соответствующих параметров скважины по всей глубине скважины на основе двух спусков прибора, а именно первого и одного из последующих спусков прибора;
d) на основе полученных параметров модуля NAV (данных гамма-каротажа по всей глубине скважины) определяют величину смещения данных гамма-каротажа по глубине скважины на основе двух спусков прибора, а именно между первым спуском прибора в скважину и одним из последующих спусков прибора в скважину из выражения
jk = ir=ik(Gi-G;+k)2,
где
Jk - величина смещения данных гамма-каротажа между первым спуском прибора в скважину и одним из последующих спусков прибора в скважину по глубине скважины с заданным временным интервалом от начальной точки отсчета глубины до последней точки измерения;
Gi - данные гамма-каротажа по глубине скважины при первом спуске прибора в n точках измерений с заданным временным интервалом;
ui+k - данные гамма-каротажа по глубине скважины одного из последующих спусков в i+k точках измерений с заданным временным интервалом;
n - количество измеренных данных гамма-каротажа по глубине скважины при каждом спуске прибора;
k - индекс величины смещения данных гамма-каротажа, с последующей корректировкой полученных параметров по глубине скважины на этапе с) на величину m в соответствии с минимальной величиной смещения Jk данных гамма-каротажа.
Краткое описание чертежей
Группа изобретений будет более понятна из описания, не имеющего ограничительного характера и приводимого со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено следующее.
На фиг. 1 изображен продольный разрез первой части автономного комплексного скважинного прибора.
На фиг. 2 изображен продольный разрез второй части автономного комплексного скважинного прибора.
Фиг. 3 - данные гамма-каратожа двух спусков.
Фиг. 4 - скорректированные данные гамма-каратожа двух спусков.
Фиг. 5 - скорректированные параметры скважины.
1 - модуль РТ; 2 - датчик температуры; 3 - датчик давления; 4 - модуль NAV; 5 -датчик гамма-каротажа; 6 - датчик локатора муфт; 7 - датчик инклинометра; 8 - модуль ReCap; 9 -датчик резистиви-метра; 10 -датчик влагомера; 11 - модуль каверномера; 12 -координатный датчик; 13 - модуль термоанемометра; 14 - датчик температуры модуля термоанемометра; 15 -датчик температуры с нагревателем модуля термоанемометра; 16 - блок питания; 17 - обтекатель; 18 - наконечник; 19 - блоки электроники соответствующих модулей.
Осуществление изобретения
Автономный комплексный скважинный прибор содержит составной корпус, содержащий блок питания (16) и последовательно соединенные между собой модули, включающие модуль каверномера (11), содержащий по крайней мере два координатных датчика (12), модуль термоанемометра (13), содержащий по крайней мере два датчика температуры (14, 15), причем по крайней мере один из которых выполнен с нагревателем, модуль ReCap (8), содержащий датчики резистивиметра (9) и влагомера (10), модуль NAV (4), содержащий датчики гамма-каротажа (5), локатора муфт (6) и инклинометра (7), модуль РТ (1), содержащий датчики температуры (2) и давления (3).
В каждом модуле (1, 4, 8, 11, 13) выполнен герметичный отсек, содержащий блок электроники (19) с модемом. Блок электроники включает в себя платы для усиления и оцифровки сигналов, полученных с датчиков, и плату памяти, записывающую измеренные сигналы модулями (1, 4, 8, 11, 13).
Модули (1, 4, 8, 11, 13) снабжен общей шиной, соединяющей соединительные разъемы и блок электроники (19) с модемом. Соединительные разъемы расположены на обоих концах модулей (1, 4, 8, 11,
13). Общая шина проходит внутри по каждому модулю (1, 4, 8, 11, 13). Соединительный разъем каждого модуля (1, 4, 8, 11, 13) выполнен с возможностью подключения к вычислительной системе.
Блок питания (16) соединен с модулем каверномера (11) при помощи одного из соединительных разъемов.
Свободный конец корпуса модуля РТ (1) выполнен с возможностью жесткого крепления к нему обтекателя (17).
Свободный конец корпуса блока питания (16) выполнен с возможностью жесткого крепления к нему наконечника (18) со сквозным отверстием для закрепления в нем троса для спуска прибора в скважи-
Блок питания (16) снабжен аккумулятором, соединенным с помощью разъема с общей шиной.
Автономный комплексный скважинный прибор работает следующим образом. В соответствии с фиг. 1, 2 модули прибора (1, 4, 8, 11, 13) и блок питания (16) герметично и жестко соединяются между собой при помощи соединительных разъемов по общей шине. К корпусу модуля РТ (1) жестко и герметично крепится обтекатель (17), а к свободному концу корпуса блока питания (16) жестко и герметично крепится наконечник (18) со сквозным отверстием. В сквозном отверстии закрепляется трос для спуска прибора в скважину. Прибор спускается в скважину на необходимую глубину, где необходимо провести измерение параметров скважинной жидкости при помощи троса, закрепленного в отверстии наконечника (18), и датчики модулей (1, 4, 8, 11, 13) осуществляют измерения в скважине. Измеренные сигналы датчиками модулей (1, 4, 8, 11, 13) прибора усиливаются, оцифровываются и записываются в платах памяти модулей (1, 4, 8, 11, 13) прибора. Для считывания и определения параметров скважины прибор извлекают из скважины, отсоединяют обтекатель (17) и посредством соединительного разъема модуля РТ (1) через шину AMI соединяют с персональным компьютером, в котором специальная программа определяет соответствующее параметры скважины на основе записанных сигналов модулями (1, 4, 8, 11, 13) прибора. Записанные сигналы модулями (1, 4, 8, 11, 13) прибора по общей шине с протоколом AMI при помощи модемов, расположенных в каждом модуле (1, 4, 8, 11, 13), передаются вычислительной системе. Общая шина с протоколом AMI представляет собой последовательный интерфейс передачи данных по шине питания. Основное назначение данного интерфейса заключается в том, чтобы управлять работой устройств (а именно задавать параметры работы - загружать калибровочные таблицы, считывать данные, запускать и останавливать процесс работы), находящихся в составе комплекса и подсоединенных к единой шине питания без непосредственного подключения к каждому в отдельности. Основное достоинство использования данного интерфейса - это передача полезного сигнала по одной линии. Программа вычислительной системы определяет на основе измеренных и записанных сигналов модуля каверномера (11) внутренний диаметр трубы, на основе измеренных и записанных сигналов модуля термоанемометра (13) скорость потока флюида, на основе измеренных и записанных сигналов модуля ReCap (8) удельную электрическую проводимость скважинного флюида и содержание в нем влаги соответственно, на основе измеренных и записанных сигналов модуля NAV (4) фоновое гамма излучение, места соединительных муфт и угол наклона ствола скважины, на основе измеренных и записанных сигналов модуля РТ (1) давление и температуру в скважине.
Модуль каверномера (11) может содержать до шести координатных датчиков, что позволяет более точно определить внутренний диаметр трубы.
Модуль термоанемометра (13) может содержать до 12 датчиков температуры, что позволяет более точно определить скорость движения и направление потока флюида в скважине. При этом, например, если модуль термоанемометра (13) содержит три датчика температуры, то один из них выполнен с нагревателем, если модуль термоанемометра (13) содержит 12 датчиков температуры, то четыре из них выполнены с нагревателем.
Наличие в каждом модуле (1, 4, 8, 11, 13) прибора модема, за исключением блока питания (16), обеспечивает передачу модемом данных, измеренных модулями (1, 4, 8, 11, 13) прибора в вычислительной системе, что облегчает обработку данных, полученных всеми модулями по общей шине с помощью модемов, установленных в каждом модуле (1, 4, 8, 11, 13). При этом не требуется полной разборки связки модулей (1, 4, 8, 11, 13) для общения с каждым модулем. Достаточно снять обтекатель (17) с модуля РТ (1) и через соединительный разъем подключится к прибору.
Расположение модуля РТ (1) и модуля термоанемометра (13) обеспечивает повышение точности измерения температуры модулем РТ (1) в стволе скважины и повышение точности измерения другими модулями (4, 8, 11, 13) за счет того, что не происходит искажения достоверности измеренных параметров скважиной жидкости за счет изменения физико-химических характеристик скважинной жидкости при воздействии нагревателя одного из датчиков температуры (15) модуля термоанемометра (13).
Модули (4, 8, 11, 12) в приборе могут быть соединены по-разному либо исключены в зависимости от задачи по исследованию конкретной скважины. Как следствие, это приводит к возможности уменьшения числа стыковок модулей, что приводит к упрощению конструкции, увеличению надежности и снижению вероятности протечек.
В наиболее близком аналоге все измерительные датчики закреплены жестко на корпусе прибора, причем данная конструкция не обеспечит правильность измерения температуры на спуске в скважину,
так как нагреваемый датчик термоанемометра (СТИ) будет искажать истинную температуру скважиной жидкости. Такая конструкция будет обеспечивать независимость измерения температуры от нагреваемого датчика только на подъеме из скважины. Но и в этом случае перемешивание скважинной жидкости при подъеме из скважины будет искажать истинную температуру.
Порядок взаимодействия модулей с помощью модемов имеет ряд преимуществ:
облегчает процесс управления связкой модулей;
позволяет достаточно просто расширять номенклатуру измерительных модулей, например в настоящее время в связку модулей может быть включен измерительный модуль акустического шумомера, дополненный модемом, т.е. для работы в связке может быть использован произвольный измерительный модуль, конструктивно доработанный для подсоединения к разъему связки и дополненный модемом;
и самое главное преимущество - это возможность работы связки модулей в синхронном режиме. Моменты времени работы модулей (включение, выключение, тактирование съема данных, подача управляющих сигналов и т.д.) для каждого модуля определяются его модемом, что позволяет исключить взаимное мешающее влияние модулей по цепи питания модулей (т.к. все они питаются от единого блока батарей), корпусам модулей и электромагнитным помехам.
Способ определения параметров скважины с использованием вышеописанного прибора включает следующие стадии.
a) Опускают прибор, связанный с измерителем глубины, в скважину на полную глубину, при этом датчики модулей прибора (1, 4, 8, 11, 13) измеряют соответствующие сигналы по всей глубине скважины с заданным временным интервалом, после чего измеренные сигналы усиливают, оцифровывают и записывают в соответствующих платах блоков электроники (19) модулей (1, 4, 8, 11, 13). Измерения осуществляют с заданным временным интервалом, равным 0,5-60 с, в зависимости от скорости спуска прибора. В качестве измерителя глубины применяют специальное устройство "Панель глубины", которое устанавливается на устье скважины и с помощью датчика угла поворота связывается с барабаном спускаемого троса (проволоки). Глубину погружения прибора определяют, измеряя число оборотов барабана спускаемого троса при известности его диаметра. Таким образом, "Панель глубины" выдает так называемый файл "Глубины", т.е. глубину погружения прибора в реальном времени. Данные всеми модулями (1, 4, 8,11, 13) прибора также измеряются в реальном времени с заданным временным интервалом, и привязка данных всех измерительных модулей к глубине скважины осуществляется с помощью файла "Глубины". При этом для уменьшения ошибки измерения по глубине необходимо как можно точнее выставить начальный (нулевой) уровень "Панели глубины", от которого и начнется отсчет глубины.
b) Осуществляют повторный спуск прибора, при этом модули (1, 4, 8, 11, 13) прибора измеряют соответствующие сигналы по всей глубине скважины с заданным интервалом, после чего измеренные сигналы усиливают, оцифровывают и записывают в соответствующих платах блоков электроники (19) модулей (1, 4, 8, 11, 13). Измерения осуществляют с заданным временным интервалом, равным 0,5-60 с, в зависимости от скорости спуска прибора. При этом при втором и последующих спусках нет необходимости привязки прибора к измерителю глубины. При необходимости можно повторить спуск прибора необходимое количество раз, при этом при каждом спуске модули (1, 4, 8, 11, 12, 16) прибора измеряют соответствующие сигналы по всей глубине скважины с заданным временным интервалом, после чего измеренные сигналы также усиливают, оцифровывают и записывают в соответствующих платах блоков электроники (19) модулей (1, 4, 8, 11, 13).
c) Записанные сигналы обрабатывают с получением соответствующих параметров скважины по всей глубине скважины на основе двух спусков прибора, а именно первого и одного из последующих спусков прибора. Для этого прибор подключают через шину AMI к вычислительной системе, в которой специальная программа определяет соответствующее параметры скважины на основе записанных сигналов модулями (1, 4, 8, 11, 13) прибора по первому и второму спуску прибора в скважину, которые при помощи модемов, расположенных в каждом модуле (1, 4, 8, 11, 13), передаются вычислительной системе. Программа персонального компьютера определяет соответствующие параметры скважины по всей ее глубине на основе первого и второго спуска прибора в скважину: на основе измеренных и записанных сигналов модуля каверномера (11) внутренний диаметр трубы, на основе измеренных и записанных сигналов модуля термоанемометра скорость потока флюида, на основе измеренных и записанных сигналов модуля ReCap (8) удельную электрическую проводимость скважинного флюида и содержание и нем влаги, на основе измеренных и записанных сигналов модуля NAV (4) фоновое гамма излучение, места соединительных муфт и угол наклона ствола скважины, на основе измеренных и записанных сигналов модуля РТ (1) давление и температуру в скважине. При этом программа компьютера строит графики зависимости определенных параметров скважинной жидкости в зависимости от глубины спуска в соответствии с фиг. 2, на которой черный график показывает данные гамма-каротажа первого спуска, а серый график - данные гамма-каротажа второго спуска. Построение программой графика (см. фиг. 2) можно осуществить на основе полученных данных гамма-каротажа первого и одного из последующих спусков после второго, т.е. третьего, четвертого и так далее.
d) На основе полученных параметров модуля NAV (4) - данных гамма-каротажа по всей глубине скважины - определяют величину смещения по глубине скважины данных гамма-каротажа на основе
a)
двух спусков прибора, а именно между первым спуском прибора в скважину и одним из последующих спусков прибора в скважину из выражения
n-k
Jk = ^(Gi ~~ Gi'+k)2 i=l
где Jk- величина смещения данных гамма-каротажа между первым спуском прибора в скважину и одним из последующих спусков прибора в скважину по глубине скважины с заданным временным интервалом от начальной точки отсчета глубины до последней точки измерения; G; - данные гамма-каротажа по глубине скважины при первом спуске прибора в п точках измерений с заданным временным Г'
интервалом; ui+k - данные гамма-каротажа по глубине скважины одного из последующих спусков в i+k точках измерений с заданным временным интервалом; n - количество измеренных данных гамма-каротажа по глубине скважины при каждом спуске прибора; k - индекс величины смещения данных гамма-каротажа.
В соответствии с фиг. 3, на которой представлены данные гамма-каротажа G; (черный график) по всей глубине первого спуска прибора с интервалом в 1 с и данные гамма-каротажа Gi (серый график) по
всей глубине второго спуска прибора с интервалом в 1 с, на основе данных Gi' Gj определяют величину смещения Jk данных гамма-каротажа с интервалом в 1 с по всей глубине скважины:
= (Gt
- Gi)2 + (G2
-G2)2+.
•+(Gn -
G;)2;
= (Gi
-G2)2 + (G2
-G^)2+.
+(Gn-L
= (Gt
-G^)2 + (G2
-G;)2+.
¦ +(Gn-:,
= (Ga
-G;)2 + (G2
-G^)2+.
¦+(Gn-3
= (Ga
-GЈ)2 + (G2
-G^)2+.
•+(Gn-4
= (Gt
-G;)2 + (G2
-G^)2+.
¦ +(Gn-s
-G;)2
Jk = (Gi - c;+fc)2 + (ci+1 - c;+k)2 + (Gi+;| - c;+k)2 + (Gn_k - G;> 2,
где J0 - величина смещения в начальной точке уровня глубины, J1 - величина смещения в первой точке измерения после начала спуска прибора, J2 - величина смещения во второй точке измерения после начала спуска прибора, J3 - величина смещения в третьей точке измерения после начала спуска прибора, J4 - величина смещения в четвертой точке измерения после начала спуска прибора, J5 - величина смещения в пятой точке измерения после начала спуска прибора, Jk - величина смещения в k точке измерения после начала спуска прибора.
Величину смещения Jk также можно определить на основе полученных данных гамма-каротажа первого и одного из последующих спусков после второго, т.е. третьего, четвертого и так далее, главное, что величину смещения Jk определяют относительно первого спуска (эталонного).
е) Осуществляют корректировку параметров скважины, измеренных модулями (1, 4, 8, 11, 12, 16) прибора, на величину m в соответствии с минимальной величиной смещения Jk данных гамма-каротажа по глубине скважины. Для корректировки параметров скважины (внутренний диаметр трубы; скорость потока флюида; удельная электрическая проводимость скважинного флюида и содержание в нем влаги, фоновое гамма излучение, места соединительных муфт и угол наклона ствола скважины; давление и температура в скважине) их величину смещают в соответствии с величиной m, соответсвующей минимальному значению смещения данных гамма-каротажа по глубине скважины, выбранному из J0, J1, J2, ... , Jk. На фиг. 4 представлены скорректированные данные гамма-каротажа первого (черный график) и второго (серый график) спусков за счет смещения двух графиков на минимальную величину Jk при помощи программы персонального компьютера с получением корректных данных гамма-каротажа по глубине скважины. На фиг. 5 представлены скорректированные данные гамма-каротажа, давления и температуры по глубине скважины на основе минимальной величины Jk по аналогии с данными гамма-каротажа первого и второго спуска, представленными на фиг. 4.
Таким образом, предлагаемая группа изобретений позволяет более точно определить параметры по глубине скважины.
Группа изобретений была раскрыта выше со ссылкой на конкретный вариант его осуществления. Для специалистов могут быть очевидны и иные варианты осуществления изобретения, не меняющие его сущности, как она раскрыта в настоящем описании. Соответственно группу изобретений следует считать ограниченной по объему только нижеследующей формулой изобретения.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Автономный комплексный скважинный прибор для геофизических исследований действующих
нефтяных и газовых скважин, содержащий составной корпус, содержащий блок питания и последовательно соединенные между собой модули, включающие модуль каверномера, содержащий по крайней мере два координатных датчика, модуль термоанемометра, содержащий по крайней мере два датчика температуры, причем по крайней мере один из которых выполнен с нагревателем, модуль резистивимет-ра и влагомера - модуль ReCap, содержащий датчики резистивиметра и влагомера, модуль гамма-каротажа, локатора муфт и инклинометра - модуль NAV, содержащий датчики гамма-каротажа, локатора муфт и инклинометра, модуль давления и температуры - модуль РТ, содержащий датчики давления и температуры, при этом между модулем РТ и модулем термоанемометра расположены модуль ReCap и модуль NAV.
2. Прибор по п.1, отличающийся тем, что в каждом модуле выполнен герметичный отсек, содержащий блок электроники с модемом.
3. Прибор по п.2, отличающийся тем, что модули соединены между собой при помощи соединительных разъемов, расположенных на обоих концах модулей.
4. Прибор по п.1, отличающийся тем, что блок питания соединен с модулем каверномера при помощи одного из соединительных разъемов, расположенных на обоих концах блока.
5. Прибор по п.3, отличающийся тем, что каждый модуль снабжен общей шиной, соединяющей соединительные разъемы и блок электроники с модемом.
6. Прибор по п.5, отличающийся тем, что через соединительный разъем выполнен с возможностью подключения к вычислительной системе.
7. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что свободный конец корпуса модуля РТ выполнен с возможностью жесткого крепления к нему обтекателя.
8. Прибор по п.1, отличающийся тем, что свободный конец корпуса блока питания выполнен с возможностью жесткого крепления к нему наконечника со сквозным отверстием.
9. Прибор по п.1, отличающийся тем, что блок питания снабжен аккумулятором и общей шиной, соединяющей соединительные разъемы и аккумулятор указанного блока.
10. Способ определения параметров скважины с использованием прибора по любому из пп.1-9, ха-
рактеризующийся тем, что включает следующие стадии:
a) опускают прибор, связанный с измерителем глубины, в скважину на полную глубину, при этом датчики модулей прибора измеряют соответствующие сигналы по всей глубине скважины с заданным временным интервалом, после чего измеренные сигналы усиливают, оцифровывают и записывают в соответствующих блоках электроники модулей;
b) повторяют операцию а) по крайней мере один раз;
c) записанные сигналы обрабатывают с получением соответствующих параметров скважины по всей глубине скважины на основе двух спусков прибора, а именно первого и одного из последующих спусков прибора;
d) на основе полученных параметров модуля NAV - данных гамма-каротажа по всей глубине скважины - определяют величину смещения данных гамма-каротажа по глубине скважины на основе двух спусков прибора, а именно между первым спуском прибора в скважину и одним из последующих спусков прибора в скважину из выражения
Jk = Ep=ik(Gj - G(+k)2,
где
Jk - величина смещения данных гамма-каротажа между первым спуском прибора в скважину и одним из последующих спусков прибора в скважину по глубине скважины с заданным временным интервалом от начальной точки отсчета глубины до последней точки измерения;
Gi - данные гамма-каротажа по глубине скважины при первом спуске прибора в n точках измерений с заданным временным интервалом;
ui+k - данные гамма-каротажа по глубине скважины одного из последующих спусков в i+k точках измерений с заданным временным интервалом;
n - количество измеренных данных гамма-каротажа по глубине скважины при каждом спуске прибора;
k - индекс величины смещения данных гамма-каротажа с последующей корректировкой полученных параметров по глубине скважины на этапе с) на величину m в соответствии с минимальной величиной смещения Jk данных гамма-каротажа.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
032180
032180
- 1 -
- 1 -
032180
032180
- 1 -
- 1 -
032180
032180
- 1 -
- 1 -
032180
032180
- 1 -
- 1 -
032180
032180
- 1 -
- 1 -
032180
032180
- 1 -
- 1 -
032180
032180
- 4 -
- 3 -
032180
032180
- 7 -
- 7 -
032180
032180
- 8 -
032180
032180
- 8 -