забойная телеметрическая система для работы в экранирующих пластах с высокой проводимостью

Формула изобретения

Забойная телеметрическая система для работы в экранирующих пластах с высокой проводимостью, содержащая наземную приемно-обрабатывающую аппаратуру, скважинный прибор с измерительными первичными преобразователями и передатчиком, электрогенератор, основной электрический разделитель, выполняющий функции диполя, образованного в результате электрического разделения бурильной колонны, и кабельную секцию, отличающаяся тем, что в колонну бурильных труб установлен как минимум один дополнительный разделитель, размещенный выше экранирующего пласта, электрогенератор имеет с двух сторон разъемы, одним из которых он присоединен к скважинному прибору, а другим - к стыковочному узлу, внутри скважинного прибора и электрогенератора проходят транзитные провода, при этом стыковочный узел выполнен с возможностью обеспечения герметичности внутри полости электрогенератора и с возможностью перекоммутации сигнала передатчика с основного электрического разделителя на дополнительный при вхождении и фиксации наконечника кабельной секции в стыковочном узле и подсоединении наконечника к транзитным проводам.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к промысловой геофизике и предназначено для измерения забойных параметров в процессе бурения наклонно-направленных и горизонтальных скважин в экранирующих пластах с высокой проводимостью, например в соляных пластах.

Известна забойная телеметрическая система по патенту РФ 2161701, 7 Е 21 B 47/022. Эта система содержит электрический разделитель, немагнитную вставку, глубинный блок с датчиками зенитного угла и азимута и источник питания, а также наземный приемный комплекс. Система использует для передачи информации с забоя на поверхность электромагнитный канал связи.

Недостаток - невозможность использования системы для передачи сигнала через экранирующие пласты высокой проводимости.

Известна забойная телеметрическая система, содержащая скважинный модуль с измерительными первичными преобразователями, передатчик, электрический разделитель (А. С. СССР 235681, А, кл. Е 21 В 47/16 от 16.06.69 г.).

Недостаток этого устройства заключается в том, что электрический разделитель находится в нижней части бурильной колонны, в связи с чем не обеспечивается приемлемый уровень сигнала при проведении работ в глубоких и сверхглубоких скважинах.

Этот недостаток частично устранен в изобретении по патенту РФ 2140539, МПК 6 Е 21 В 47/00, 1977, прототип.

Забойная телеметрическая система по патенту РФ 2140539 состоит из скважинного модуля с измерительным и первичным преобразователем, передатчика с электрическим диполем, установленным в верхней части колонны бурильных труб и проводного канала связи, соединяющего передатчик со скважинным модулем.

Недостаток этой схемы - ее неработоспособность при бурении в разрезах, содержащих соляные пласты, если электрический диполь установлен ниже соляного пласта, и ослабление сигнала в кондукторе, установленном в устье скважины.

Задача создания изобретения - обеспечение работоспособности забойной телеметрической системы в экранирующих пластах с высокой проводимостью.

Решение указанной задачи достигнуто за счет того, что забойная телеметрическая система для работы в экранирующих пластах с высокой проводимостью, содержащая наземную приемно-обрабатывающую аппаратуру, скважинный прибор с измерительными первичными преобразователями и передатчиком, электрогенератор, основной электрический разделитель, выполняющий функции диполя, образованного в результате электрического разделения бурильной колонны, и кабельную секцию, в колонну бурильных труб установлен, как минимум, один дополнительный разделитель, размещенный выше экранирующего пласта, электрогенератор имеет с двух сторон разъемы, одним из которых он присоединен к скважинному прибору, а другим - к стыковочному узлу, внутри скважинного прибора и электрогенератора проходят транзитные провода, при этом стыковочный узел выполнен с возможностью обеспечения герметичности внутри полости электрогенератора и с возможностью перекоммутации сигнала передатчика с основного электрического разделителя на дополнительный при вхождении и фиксации наконечника кабельной секции в стыковочном узле и подсоединении наконечника к транзитным проводам.

Сущность изобретения поясняется на фиг. 1 и 2, где:

На фиг. 1 показана компоновка перед установкой дополнительного разделителя,

На фиг. 2 изображена компоновка после установки электрического разделителя.

В состав компоновки входят: 1 - долото, 2 - забойный двигатель, 3 - скважинный прибор с измерительными первичными преобразователями, установленный на центраторах 4, 5 - передатчик, 6 - электрогенератор, 7 - основной электрический разделитель, 8 - колонна бурильных труб. На поверхности находится наземная приемно-обрабатывающая аппаратура: 9 - антенна, 10 - приемное устройство, 11 - ПЭВМ, 12 - принтер. Электрогенератор 6 состыкован со скважинным прибором 3 и имеет с двух сторон разъемы 13 и 14, одним из которых он присоединен к скважинному прибору 3, а другим - к стыковочному узлу 15, имеющему фиксатор 16 и переключатель 17. Внутри генератора 6 проходит транзитный провод 18 для передачи сигнала на дополнительный электрический разделитель 19. Переключатель 17 включен в разрыв транзитного провода 18. Транзитный провод 18 проходит внутри скважинного прибора 3 и электрогенератора 6. На Фиг. 1 и 2 провода условно показаны снаружи. В компоновку, приведенную на фиг. 2, устанавливают дополнительный электрический разделитель 19, который размещают выше экранирующего пласта с высокой проводимостью 20 и кабельной секцией 21 со стыковочным устройством 15 вверху и наконечником 22 внизу. Стыковочный узел 15 совместно с наконечником 22 кабельной секции 21 обеспечивает перекоммутацию сигнала с основного электрического разделителя 8 на дополнительный разделитель 19. Расположение дополнительного электрического разделителя 19 выше экранирующего пласта с высокой проводимостью 20 обеспечивает прохождение передачи забойной информации из слоев, находящихся ниже экранирующего пласта с высокой проводимостью 20, сначала по кабельной секции, а потом по электромагнитному каналу связи.

При работе собирают забойную телеметрическую систему в компоновке согласно фиг. 1. Сигнал со скважинного прибора 3 передается на передатчик 5 и далее на приемное устройство 10, ПЭВМ 11, при необходимости на принтер 12. После прохождения долотом 1, забойным двигателем 2 и основным электрическим разделителем 9 экранирующего пласта с высокой проводимостью 20 электромагнитный сигнал экранируется и не поступает на наземную приемно-обрабатывающую аппаратуру.

В колонну бурильных труб (фиг. 2) устанавливают дополнительный электрический разделитель 20. Сбрасывают кабельную секцию 21 с наконечником 22. Наконечник 22 кабельной секции 21 входит в стыковочный узел 15 и фиксируется фиксатором 16. Наконечник 22 разрывает транзитные провода 18 и соединяется с одним из выводов передатчика, в результате чего передача осуществляется с диполя, роль которого выполняет дополнительный электрический разделитель, установленный выше экранирующего пласта с высокой проводимостью. По мере углубления скважины в колонну бурильных труб для обеспечения уверенного приема сигнала могут быть установлены такие же дополнительные электрические разделители и кабельные секции.

Применение изобретения позволило:

1. Обеспечить передачу забойной информации через экранирующие пласты с высокой проводимостью.

2. Улучшить эксплуатационные качества телеметрической системы.