книги / Техника и технология строительства боковых стволов в нефтяных и газовых скважинах

16.2.3. Телеметрическая система «Гирокурсор»

Телесистема передает на поверхность данные о направлении по одно­ жильному геофизическому кабелю. Отличительной особенностью от телесистем с использованием ЭКС является то, что в системе «Гирокурсор» применен датчик на базе гироскопа. Введение гироскопа в состав телесис-

2 _Гт_

б)

Рис. 16.12. Функциональная схема забойной телеметрической системы КТС-1 и ее аналогов: 1 —вибро-ударозащитный контейнер; 2 — скважинный прибор (инклинометр); 3, 4, 5 — элементы виброзащиты; 6 —направляющая воронка-лови- тель; 7 — посадочное место инклинометра; 8 —долото; 9 — переводник кабеля; 10 — контактный стержень; 11—кон­ тактная муфта; 12—токосъемник; 13 — встроенная линия связи; 14—наземный обрабатывающий комплекс; а —про­ цесс спуска прибора в контейнер в интервалах с кривизной

в ) до 50°; б —положение кабеля при бурении горизонтальной части скважины; в —использование для съема информации в процессе бурения труб со встроенной линией связи.

Таблица 16.2. Перечень необходимого оборудования и инструмента для восстанов­ ления бездействующих скважин методом бурения бокового ствола по программе «Го­ ризонт-1»

—определение фактического пространственного положения ствола без­ действующей скважины;

—вырезание окна или секции эксплуатационной колонны;

—ориентирование отклонителя в обсадной эксплуатационной колонне;

—забуривание и бурение бокового горизонтального ствола;

—контроль за положением отклонителя и пространственными парамет­ рами ствола скважины в процессе бурения.

Впервые устройство для определения положения отклонителя «Зенит106» было применено при проводке бокового горизонтального ствола сква­ жины №12 130 на УГКМ. Для работы с указанным устройством использо­ вался гироскопический инклинометр ИГ-50, в конструкцию которого были внесены некоторые изменения. Ориентирование производили на глубине 1113 м. При проектном азимуте 320°С боковой ствол скважины №12 130 был забурен в азимуте 325°С, что находится в пределах установленного для этой скважины допуска по азимуту. При бурении горизонтального интерва­ ла бокового ствола скважины № 12 130 использовался инклинометр ИКС,

Измерительная часть телесистемы позволяет измерять угол установки отклонителя в пределах О—360°С, фиксировать возможные повороты КНБК до 10 оборотов по отношению к первоначальному. Это весьма важно для отработки и управления отклонителем при различных конструкциях бурильной колонны, режимах бурения, расходах бурового раствора и т. д.

Работа с телесистемой заключается в следующем. При спуске инстру­ мента на забой над двигателем-отклонителем ДГ-108 устанавливается за­ бойное ориентирующее устройство (ЗОУ) в направлении искривления от­ клонителя. Затем осуществляется спуск инструмента на забой. На верхнюю бурильную трубу устанавливаются устройства ввода кабеля (кабель— ка­ бельный переводник УВК и направляющий ролик). Забойный зонд присое­ диняется к кабелю геофизического подъемника и вводится через УВК в бу­ рильную колонну. Производится спуск зонда до стыка с ЗОУ. Если зенит­ ный угол менее 45—60°С, то забойный зонд достигает ЗОУ под собствен­ ным весом. Наличие стыковки определяется по прибору наземной аппара­

Таблица 16.4. Техническая характеристика системы «ЭТО-1»

табл. 16.4) (в дальнейшем телесистема) предназначена для контроля угла закручивания КНБК в процессе бурения наклонно направленных, горизон­ тальных и боковых стволов скважин. При наличии в составе КНБК откло­ нителя телесистема позволяет осуществлять контроль за его положением, т. е. осуществлять контроль угла установки отклонителя.

Телесистема состоит из спускаемого на трехжильном геофизическом бронированном кабеле 2 измерительного зонда 5 с направляющей планкой 6 на нижнем конце и наземного измерительного устройства 1. Применение ее предусматривается с использованием переводника для ввода кабеля 2 внутрь бурильной колонны, а также забойного ориентирующего устройства 7, которое размещается над отклонителем 8 и имеет ориентированный с меткой отклонителя 8 паз для фиксации измерительного зонда 5 через на­ правляющую планку 6. Телесистема используется в комплексе с предохра­ нительными переводником для крепления и предохранения наружной час­ ти кабеля от повреждений при спуске переводника для ввода кабеля внутрь обсадной колонны, а также съемными грузами, устанавливаемыми над из­ мерительным зондом 5. Число их определяется необходимой скоростью спуска.

Электропроводная телеметрическая система «ЭТО-2».

Электропроводная телеметрическая система «ЭТО-2» (табл. 16.5) пред­ назначена для контроля угла закручивания бурильной колонны в процессе бурения наклонно направленных, горизонтальных и боковых стволов сква­ жин и определения зенитного угла. При наличии в составе КНБК двигате­ ля-отклонителя телесистема позволяет осуществлять контроль за его поло­ жением, т. е. контроль угла установки отклонителя. Телесистема состоит из спускаемого на трехжильном геофизическом бронированном кабеле 2 из-

мерительного зонда 5, который на нижнем конце имеет направляющую планку 6, и наземного измерительного устройства 1. Применение ее преду­ сматривается с использованием переводника для ввода кабеля 2 внутрь бу­ рильной колонны, а также забойного ориентирующего устройства 7, кото­ рое размещается над отклонителем 8 и имеет ориентированный с меткой отклонителя 8 паз для фиксации измерительного зонда 5. Телесистема ис­ пользуется в комплексе с предохранительными переводниками для крепле­ ния и предохранения наружной части кабеля 2 от повреждений при спуске переводника для ввода внутрь обсадной колонны.

Средства контроля и измерения параметров ствола скважины и положения отклоняющих КНБК. Для измерения фактической траектории обсаженного ствола скважины, параметров дополнительного ствола и ориентирования отклоняющей КНБК внутри обсадной колонны и в открытом стволе ис­ пользуются гироскопические инклинометры и инклинометрические теле­ метрические системы типов ИГ-36, ИГ-50, ДНГ, «Гидрокурсор», «SRO», ЭТО-2М, МСТ-45, «Radius», ЗТС 108-017, MWD Super slim Sperry Sun

идр. (табл. 16.6).

Всредствах контроля и измерения параметров ствола скважины и поло­ жения отклоняющих КНБК используются гидравлический, кабельный и электромагнитный каналы связи.

Данной системой измеряются следующие параметры: зенитный угол, азимут, положение отклонителя и глубина спуска системы (при оснащении глубиномером).

В гироскопическом инклинометре отклонение от вертикали определяет-

Т а б л и ц а 16.6. Сравнительные технические характеристики гироскопических инк­

линометров ИГ-36, ИГ-50 и телеметрических систем ЭТО-2М и СГГЗП-108

ся измерительным потенциометром и совпадает с углом, образованным вертикальной и продольной осью зонда. Измеряемый азимут — это угол, образованный проекцией вертикальной оси зонда на горизонтальную плос­ кость и ранее выбранным направлением.

Сигналы отклонения азимута, поступающие из зонда посредством каро­ тажного кабеля, передаются на пульт измерения. Измерительная часть сис­

темы образована компенсационными потенциометрами отклонителя и ази­ мута с индикаторным микроамперметром.

Питающая часть системы оснащена разветвленным входом для питания прибора как постоянным, так и переменным током. Трансформаторные и выпрямительные контуры питающей системы служат для преодоления па дений, вызванных сопротивлением каротажного кабеля Конструкции ппи боров рассчитаны на подключение каротажных кабелей разных ли ям етп^

Должно быть обеспечено определенное сопротивление проводов в кабеТ6 что достигается за счет подсоединения вспомогательных сопротивлений Для обеспечения более быстрого разбега гироскопа до рабочих O 6ODOTOR (34 000 х 60 000 мин ') служит вспомогательный источник питания уста­ новленный в зонде.

Т а б л и ц а 16.7. Основные технические данные установочного переводника «Зенит-

108»

Устройство «Зенит-108» для ориентирования двигателя-отклонителя в эксплуатационной колонне. Переводник установочный «Зенит-108» (табл. 16.7) предназначен для забойного ориентирования двигателя-отклонителя в эксплуатационной колонне в проектном азимуте совместно с инклиномет­

При вращении втулки 8 внутри корпуса переводника ее шлицевые пазы последовательно (через 5 град) совмещаются с одним из 4-х шлицевых па­ зов на вкладыше 7, что обеспечивает установку втулки в заданном направ­ лении с погрешностью, не превышающей 2,5 град. Фиксацию положения втулки в переводнике осуществляют с помощью прямоугольной шпонки 13, которую вставляют в совмещенные шлицевые пазы. При сборке от­ клоняющей компоновки стальной корпус установочного переводника кре­ пят над отклонителем. Поворотную втулку устанавливают внутрь данного корпуса таким образом, чтобы риска втулки 12, лежащая на одной обра­ зующей со штырем, была направлена в сторону изгиба искривленного пе­ реводника отклонителя.

Положения отклонителя на забое скважины.

При спуске забойного инклинометра в колонну бурильных труб его на­ правляющий хвостовик 3 поступает во втулку 8 переводника, причем вы­ ступы хвостовика входят в контакт с ножевой пластиной 9 втулки. В ре­ зультате их взаимодействия инклинометру сообщается вращательное дви­ жение и он устанавливается пазом 4 хвостовика и контргайкой 5 на ноже­ вую пластину втулки. В этом положении инклинометр находится в диамаг­ нитной бурильной трубе, а направление главной плоскости зафиксирован­ ной рамки датчика совпадает с направлением плоскости действия отклони­ теля, что позволяет замерять азимут.

Ориентирование отклонителя устройствами ОК-36, ОЭМ -36.

В КамНИИКИГС (Камский научно-исследовательский институт ком­ плексных исследований глубоких и сверхглубоких скважин) разработан комплекс оборудования для восстановления бездействующих скважин, включающий устройство ОК-36 и ОЭМ-36 (рис 16.15) для ориентирования отклоняющих КНБК, специальный переводник с седлом под ориентатор, устанавливаемый над двигателем-отклонителем, устройство для ввода гео­ физического кабеля в вертлюг или кабельный переводник УГ-25, а также протекторный переводник ПНР-108.

Принцип работы устройства.

При ориентировании отклоняющей компоновки ориентатор на геофи­ зическом кабеле с помощью подъемника опускается внутрь бурильной ко­ лонны до получения сигнала о его посадке в седло. Скорость спуска и подъема не более 1,5 м/с. При подходе к седлу скорость необходимо сни­ зить до 0,1—0,2 м/с. Спуск и подъем производится как при включенном, так и при выключенном приборе, однако при подходе к седлу прибор дол­ жен быть обязательно включен. При посадке ориентатора в седло контро­ лируется правильность его посадки; при работе с ОК-36 должна включить­ ся лампочка «контроль посадки»: при работе с ОЭМ-36 величина тока должна увеличиться на 5—7 делений. Кабель зажимается сальниковым уп­ лотнителем, наворачивается квадрат на бурильную колонну, фиксируется кабель в пазе кабельного переводника относительно одной стороны квадра­ та. После указанных операций устанавливаются роторные клинья и кабель

пропускается по пазу.

При работе со специальным вертлюгом ориентатор на геофизическом кабеле через вертлюг опускается внутрь ведущей трубы, находящейся в шурфе. Затем квадрат поднимают из шурфа, ориентатор вводится из веду­ щей трубы внутрь бурильной колонны, наворачивают квадрат на буриль­ ную колонну и осуществляют спуск ориентатора до получения сигнала о его посадке в седло. Кабель зажимают сальниковым устройством, устанав­ ливаются роторные клинья. Запускается двигатель-отклонитель, и под его нагрузкой проводится его ориентирование в требуемом направлении пово-