RU2014124716A

RU2014124716A - Системы и методология для обнаружения проводящей конструкции

Info

Publication number: RU2014124716A
Application number: RU2014124716/28A
Authority: RU
Inventors: Шаньцзюнь ЛИ; Майкл С. БИТТАР; Даган У
Original assignee: Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк.
Priority date: 2011-11-18
Filing date: 2011-11-18
Publication date: 2015-12-27
Also published as: AU2011381066A1; CN104081228A; BR112014012027A2; US9354349B2; CN104081228B; CA2856036A1; RU2602405C2; CA2856036C; AU2011381066B2; US20140188391A1; WO2013074121A1; US9360584B2; EP2773987B1; EP2773987A1; US20140244174A1

Abstract

1. Способ, содержащий этапы, на которых:регистрируют сигналы, соответствующие принимаемым сигналам, на двух приемных датчиках прибора, расположенного ниже земной поверхности, при этом два приемных датчика расположены ортогонально друг к другу;образуют связанные с магнитным полем значения на основании регистрируемых сигналов; иобрабатывают связанные с магнитным полем значения, чтобы определить относительно конструкции, с которой связаны два приемных датчика, положение проводящей конструкции, от которой принимаемые сигналы генерируются в ответ на ток, протекающий в проводящей конструкции, в том числе определить расстояние в зависимости от отношения, касающегося измеренного минимального магнитного поля и измеренного максимального магнитного поля.2. Способ по п. 1, в котором обработка связанных с магнитным полем значений включает в себя вычисление азимутального угла прибора относительно проводящей конструкции на основании образованных связанных с магнитным полем значений.3. Способ по п. 1, в котором способ включает в себя непосредственную генерацию тока в проводящей конструкции.4. Способ по п. 1, в котором способ включает в себя использование двух приемных рамок на приборе, ориентированных ортогонально друг к другу, для сбора сигналов, генерируемых от проводящей конструкции.5. Способ по п. 1, в котором способ включает в себя:сбор принимаемых сигналов с двух приемных датчиков при вращении прибора;связывание принимаемых сигналов с элементом разрешения прибора, при этом элемент разрешения соответствует углу прибора при сборе сигналов;сбор дополнительных принимаемых сигналов и приписывание дополнительных пр�

Claims

1. Способ, содержащий этапы, на которых:

регистрируют сигналы, соответствующие принимаемым сигналам, на двух приемных датчиках прибора, расположенного ниже земной поверхности, при этом два приемных датчика расположены ортогонально друг к другу;

образуют связанные с магнитным полем значения на основании регистрируемых сигналов; и

обрабатывают связанные с магнитным полем значения, чтобы определить относительно конструкции, с которой связаны два приемных датчика, положение проводящей конструкции, от которой принимаемые сигналы генерируются в ответ на ток, протекающий в проводящей конструкции, в том числе определить расстояние в зависимости от отношения, касающегося измеренного минимального магнитного поля и измеренного максимального магнитного поля.

2. Способ по п. 1, в котором обработка связанных с магнитным полем значений включает в себя вычисление азимутального угла прибора относительно проводящей конструкции на основании образованных связанных с магнитным полем значений.

3. Способ по п. 1, в котором способ включает в себя непосредственную генерацию тока в проводящей конструкции.

4. Способ по п. 1, в котором способ включает в себя использование двух приемных рамок на приборе, ориентированных ортогонально друг к другу, для сбора сигналов, генерируемых от проводящей конструкции.

5. Способ по п. 1, в котором способ включает в себя:

сбор принимаемых сигналов с двух приемных датчиков при вращении прибора;

связывание принимаемых сигналов с элементом разрешения прибора, при этом элемент разрешения соответствует углу прибора при сборе сигналов;

сбор дополнительных принимаемых сигналов и приписывание дополнительных принимаемых сигналов к различным элементам разрешения, при этом каждый элемент разрешения соответствует азимутальному направлению вращающегося прибора; и

определение углового положения проводящей конструкции относительно конструкции, с которой связаны два приемных датчика, на основании определения, какой элемент разрешения включает в себя наибольшее абсолютное значение разности между максимальным связанным с магнитным полем значением, полученным на основании принимаемого сигнала в соответствующем элементе разрешения, и средним связанным с магнитным полем значением.

6. Способ по п. 1, в котором определение положения проводящей конструкции включает в себя определение при отсутствии тока в приборной структуре и неизвестном значении тока в проводящей конструкции расстояния (Dis) в зависимости от отношения, касающегося измеренного минимального магнитного поля H_Minimum и измеренного максимального магнитного поля H_Maximum.

7. Способ по п. 6, в котором Dis дается

, где

, или

, где D - расстояние между центром двух приемных датчиков и центром конструкции, с которой

связаны два приемных датчика,

и k₁ - калибровочная постоянная, так что Dis определяется одним из (1-α₁) или (α₂-1), которое больше нуля.

8. Способ по п. 1, в котором определение положение проводящей конструкции включает в себя определение при наличии тока в приборной структуре расстояния (Dis) в зависимости от отношения, касающегося измеренного минимального магнитного поля H_Minimum и измеренного максимального магнитного поля H_Maximum.

9. Способ по п. 8, в котором Dis дается

, где

, или

, где D - расстояние между центром двух приемных датчиков и центром конструкции, с которой связаны два приемных датчика,

и k₄ - калибровочная постоянная, так что Dis определяется одним из (1-α₁) или (α₂-1), которое больше нуля.

10. Способ по п. 1, в котором способ включает в себя:

сбор принимаемых сигналов с двух приемных датчиков при нахождении прибора в режиме отсутствия вращения;

образование связанных с магнитным полем значений на основании принимаемых сигналов в виде значений связанных с магнитным полем ортогональных составляющих; и

вычисление углового положения проводящей конструкции относительно прибора при использовании значений связанных с магнитным полем ортогональных составляющих и элемента разрешения по углу прибора в режиме отсутствия вращения.

11. Способ по п. 10, в котором угловое положение дается

при H_x>0 или

при H_x>0, где H_y и H_x - составляющие y и x магнитного поля и являются функциями элемента разрешения по углу.

12. Способ по п. 10, в котором определение положения включает в себя определение расстояния (Dis), даваемого

, где

, и k₃ - калибровочная постоянная, где H_y и H_x - составляющие y и x магнитного поля, на основании эквивалентного тока в проводящей конструкции, связанного с отношением измеренного минимального магнитного поля к измеренному максимальному магнитному полю.

13. Способ по п. 1, где способ включает в себя:

связывание принимаемых сигналов на двух приемных датчиках с элементом разрешения по углу прибора, при этом элемент разрешения по углу соответствует углу прибора при сборе сигналов; и

выполнение процесса инверсии с использованием измеряемого параметра принимаемых сигналов и элемента разрешения по углу для образования азимутального угла прибора относительно проводящей конструкции.

14. Способ по п. 13, в котором выполнение процесса инверсии включает в себя использование функций подбора кривой

для измерений тангенциального направления,

для измерений нормального направления, где B_T - среднее тангенциальное магнитное поле, B_N - среднее нормальное магнитное поле, А_Т и A_N - коэффициенты подбора кривой, dis - расстояние от прибора до проводящей конструкции, ϕ_Bin - элемент разрешения по углу, D - расстояние между центром двух приемных датчиков и центром конструкцией, с которой связаны приемные датчики, и ϕ₀ - азимутальный угол приборной структуры относительно проводящей конструкции.

15. Способ по п. 1, в котором проводящая конструкция включает в себя обсадную колонну, связанную со скважиной, а приборная структура является частью бурильной трубы.

16. Способ по п. 1, в котором способ включает в себя определение относительно конструкции, с которой связаны два приемных датчика, положения проводящей конструкции относительно конструкции, с которой связаны два приемных датчика, ориентированных параллельно проводящей конструкции.

17. Считываемое машиной запоминающее устройство, имеющее инструкции, сохраняемые в нем, которые при исполнении машиной побуждают машину к выполнению операций, при этом операции содержат способ по любому из пп. 1-16.

18. Система, содержащая:

два приемных датчика прибора, приспособленных для связи с конструкцией, в рабочем состоянии расположенной ниже земной поверхности, для приема сигналов на двух приемных датчиках, расположенных ниже земной поверхности, два приемных датчика расположены ортогонально друг к другу относительно конструкции, с которой два приемных датчика связаны; и

блок управления, выполненный с возможностью управления сбором принимаемых сигналов с приемных датчиков в зависимости от тока, протекающего в проводящей конструкции ниже земной поверхности; и

блок обработки данных для обработки принимаемых сигналов для определения положения проводящей конструкции, в том числе для определения расстояния в зависимости от отношения, касающегося измеренного минимального магнитного поля и измеренного максимального магнитного поля.

19. Система по п. 18, где система включает в себя излучатель тока для протекания тока в проводящей конструкции.

20. Система по п. 18, в которой блок обработки данных и блок управления выполнены с возможностью образования связанных с магнитным полем значений на основании принимаемых сигналов; и обработки связанных с магнитным полем значений для определения относительно конструкции, с которой связаны два приемных датчика, положения проводящей конструкции на основании связанных с магнитным полем значений и элемента разрешения по углу, связанного с двумя приемными датчиками.

21. Система по п. 18, в которой приемные датчики включают в себя две рамки, расположенные ортогонально друг к другу.

22. Система по п. 18, где система включает в себя считываемое машиной запоминающее устройство, имеющее инструкции, сохраняемые в нем, которые при исполнении системой побуждают систему к выполнению операций, при этом операции содержат способ по любому из пп. 1-16.

23. Система по п. 18, в которой два приемных датчика, блок управления и блок обработки данных сконфигурированы для работы в соответствии с любым из пп. 1-16.