SU1640396A1 - Method of transmitting information in turbodrilling of wells - Google Patents

Abstract

Изобретение предназначено дл  бурени  скважины и позвол ет повысить точность передачи информации с забо  на поверхностьо На забое формируют информацию датчиком 3 о частоте вра- щени  долота в виде последовательности акустических импульсов на определенной частоте f спектра звуковой вибрациИо Буровые насосы 11 генерируют спектр помех звуковой,вибрации в сторону забо . Подавители помех - акустические резонаторы 9 поглощают энергию из спектра звуковой вибрации насосов 11 также на частоте f. Образуетс  зона подавлени  частот, котора  распростран етс  навстречу информационному сигналу Формируетс  поме- хозащищенна  лини  св зис Съем информации осуществл ют на поверхности с ведущей трубы 50 Частота изменени  амплитуды вибрации на частоте f пропорциональна числу оборотов долота„ 2 ил $ (ЛThe invention is intended for drilling a well and allows to increase the accuracy of information transmission from the bottom to the surface. The sensor 3 generates information about the bit rotation frequency in the form of a sequence of acoustic pulses at a certain frequency f of the sound vibration spectrum. Drilling pumps 11 generate a sound noise spectrum that vibrates side of the face. Interference suppressors - acoustic resonators 9 absorb energy from the spectrum of sound vibration of pumps 11 also at frequency f. A frequency suppression zone is formed, which propagates towards the information signal. An interference-proof communication link is formed. Information is collected on the surface from the lead pipe 50. The frequency of the vibration amplitude change at frequency f is proportional to the bit rotation number 2 or $ (L

Description

Изобретение касаетс  бурени  нефт ных и газовых скважин и может быть использовано дл  получени  тел ологи- ческой информации о параметрах режима бурени , в частности о частоте, вращени  долота0The invention relates to the drilling of oil and gas wells and can be used to obtain teleological information about the parameters of the drilling mode, in particular about the frequency, rotation of the bit

Цель изобретени  - повышение точности передачи информации с забо  на поверхностьThe purpose of the invention is to improve the accuracy of information transfer from the ground to the surface.

На фиго 1 приведена схема реализации способа; на фиг„ 2 даны экспериментальные спектрограммы, по сн ющие операции реализации способа,,Figo 1 is a diagram of the implementation of the method; Fig.2 shows experimental spectrograms explaining the operations of implementing the method,

На фиго 1 изображены долото 1, турбобур 2 - забойный двигатель (генератор спектра звуковой вибрации, генерируемый упругие волны в колонну бурильных труб с забо  на поверхность ) f датчик 3 частоты вращени  долота - акустический резонатор (устройство , которое формирует последовательность акустических импульсов в спектре звуковой вибрации путем периодического перекрывани  звукопоглощающего горла), колонна 4 бурильных труб, ведуща  труба 5, вертлюг 6, буровой шланг 7, сто к-труба 8, подавитель 9 помех (акустический резонатор ) бурового насоса на информационной частоте работы датчика частоты вращени  долота, 10 - трубопровод 10, буровой насос 11 (генератор спектра звуковой вибрации, генерируемый упругие волны в колонну бурильных труб)„ На фиго 2 (а) изображена спектрограмма частот звуковой вибрации, геоFigo 1 shows chisel 1, turbo-drill 2 - downhole motor (sound vibration spectrum generator, generated elastic waves into a string of drill pipes from the bottom to the surface) f bit rotation frequency sensor 3 - acoustic resonator (a device that generates a sequence of acoustic pulses in the sound spectrum vibration by periodically blocking the sound-absorbing neck), 4 drill pipe string, lead pipe 5, swivel 6, drilling hose 7, one hundred-way pipe 8, interference suppressor 9 (acoustic resonator) of the drilling pump operating frequency information bit rate of the rotation sensor, 10 - line 10, mud pump 11 (generator spectrum sound vibrations generated by the elastic wave in the drill string) "In Figo 2 (a) shows a spectrogram of the sound vibration frequencies geo

4ь4i

О СОAbout WITH

;о эoh

нерируемой буровыми насосами 11 в бурильную колонну ,4 на встречу информационному сигналу - импульсам с датчика частоты вращени  долота 3 (см. -«j фигс 1) - через трубопровод 10, сто к- трубу 8, буровой шланг 7, вертлюг 6, ведущую трубу 5 при отсутствии подавител  помех - акустических резонаторов 9„10non-drilled by drilling pumps 11 into the drill string, 4 to meet the information signal — impulses from the bit rotation frequency sensor 3 (see - “j FIGS 1) —by pipeline 10, one to the pipe 8, the drilling hose 7, the swivel 6, the leading pipe 5 in the absence of noise suppressor - acoustic resonators 9 "10

На фиГо 2 (6) изображена спектрограмма частот звуковой вибрации после подавител  помех - акустических резонаторов 9, встроенных в сто к - трубу 8о На спектрограмме частота f 15 соответствует поглощенной первым акустическим резонатором резонансной частоте Ј 650 Гц, частота f соответствует поглощенной вторым акустическим , резонатором резонансной частоте 20 f 720 Гц и частота fg- соответству- ,ет поглощенной третьим акустическим резонатором резонансной частоте f 790 Гц.Fig. 2 (6) shows the spectrogram of frequencies of acoustic vibration after noise suppressor - acoustic resonators 9 embedded in a hundred-kilowatt 8o. On the spectrogram, the frequency f 15 corresponds to the resonant frequency Ј 650 Hz absorbed by the first acoustic resonator, the frequency f corresponds to that absorbed by the second acoustic resonator the resonant frequency is 20 f 720 Hz and the frequency fg- corresponds to the resonant frequency f 790 Hz absorbed by the third acoustic resonator.

Ни. фиг. 2 (в) изображена спектро- -25 грамма частот работы забойного двигател  - турбобура 2.Neither. FIG. 2 (c) shows a spectrum of -25 grams of downhole motor operation frequency - a turbo-drill 2.

На фиго 2 (г) изображена спектрограмма частот звуковой вибрации после датчика частоты вращени  долота - 3 акустического резонатора 3 (см0фиг„1), встроенного над турбобуром 20 На этой спектрограмме частота f соответствует информационной частоте 720 Гц„ Частота изменени  амплитуды на часто- 3 те 720 Гц пропорциональна числу оборотов долотаоFig 2 (g) shows the spectrogram of sound vibration frequencies after the bit rotation frequency sensor — 3 acoustic resonators 3 (see figure 1) embedded over the turbo-drill 20. In this spectrogram, the frequency f corresponds to the information frequency 720 Hz. 720 Hz is proportional to the number of revolutions of the bit

На фиго 2 (д) изображена спектрограмма частот после преобразовани  звуковой вибрации с ведущей трубы 5« 4 Частота Ј$. соответствует частоте f 720 Гц, Т0е0 в зоне посто нного поглощени  частот f э 4- и 5 периодически по вл етс  информационный импульс на частоте Јц, 720 Гц - часто- 4 та по влени  которого пропорциональна числу оборотов забойного датчика„Fig 2 (d) shows a spectrogram of frequencies after the conversion of sound vibration from a driving pipe 5 "4 Frequency $. corresponds to the frequency f 720 Hz, T0e0 in the zone of constant absorption of the frequencies f e 4- and 5 periodically an information pulse appears at the frequency Ј c, 720 Hz - the frequency of which is proportional to the number of revolutions of the downhole sensor „

Способ осуществл етс  следующим образом ,,The method is carried out as follows

Встраивают в сто к-трубу 8 три C устройства подавител  помех - акустических резонаторов 9, настроенные на частоты 650 Гц, 720 Гц и 790 Гц (сме фиг о 2)„ Встраивают в бурильную колонну 4 над турбобуром 2 датчик час-,тоты вращени  долота - акустический резонатор 3, настроенный на частоту поглощени  f 720 Гц (смс фиг.2г).Three C interference suppressor devices — acoustic resonators 9, tuned to 650 Hz, 720 Hz and 790 Hz frequencies (mix of fig 2) “are inserted into the one-to-pipe 8”. The frequency sensor, bit rotation torque, is inserted into the drill string 4 above the turbo-drill - acoustic resonator 3, tuned to the absorption frequency f 720 Hz (sms fig.2d).

Включают буровые насосы и потоком бурового раствора через колонну бурильных труб привод т во вращение турбобур (см0 фиг 1), который начинает генерировать спектр звуковой вибрации (см. фиг0 2,в)0 Включенные бу- ровые насосы 11 начинают генерировать рпектр звуковой вибрации (см0 фиг„2а) з сторону бурильной колонны 4 (см. ,риг 1) через турбопровод 10, сто к- грубу 8, буровой шланг 7, вертлюг 6, ведущую трубу 5„ Три подавител  помех - акустические резонаторы 9 начинают поглощать энергию из спектра звуковой вибрации, генерируемой буровыми насосами, на частотах f 650 Гц, f 720 Гц и 790 Гц (см„ фиг„2 б), создава  тем самым зону подавлени  частот, котора  распростран етс  навстречу информационному сигналу, образу  помехозащищенную линию св зиA mud pump is turned on and a flow of drilling mud through a string of drill pipes is driven into rotation by a turbo-drill (see Fig 1), which begins to generate a spectrum of sound vibration (see Fig 0 2, c) 0 The switched on mud pumps 11 begin to generate a spectrum of sound vibration (see Fig „2a) to the side of the drill string 4 (see rig 1) through the turbine 10, one hundred round 8, the drill hose 7, the swivel 6, the lead pipe 5“ Three noise suppressors — acoustic resonators 9 begin to absorb energy from the sound spectrum vibration generated by drilling pumps f 650 Hz, f 720 Hz and 790 Hz (see Fig. 2 b), thereby creating a frequency suppression zone that propagates in front of the information signal to form a noise-proof link

Снимают звуковую вибрацию акустическим датчиком (например, пьезоак- селерометром типа 1ПА-9) с ведущей трубы 5 и извлекают информационный сигнал - информацию о частоте вращени  долота на частоте f 720 Гц из зоны подавлени  частот f 650 Гц, f . 720 Гц и f 790 Гц (см0фиг„2 д) „Sound vibrations are removed by an acoustic sensor (for example, a 1PA-9 piezoelectric sensor) from the lead pipe 5 and the information signal is extracted — information about the frequency of bit rotation at a frequency f 720 Hz from the frequency suppression zone f 650 Hz, f. 720 Hz and f 790 Hz (see figure 2 d) „

Claims (1)

Данный способ передач технологической информации с забо  скважины - о частоте вращени  долота - в зоне по-1 давлени  помех, создаваемой подавител ми помех акустическими резонаторами , встроенными в сто к-трубу, позвол ет получить более достоверную информацию. Формула изобретени This method of transferring technological information from the wellbore — about the bit rotation frequency — in the pressure-to-1 zone created by noise suppressors by acoustic resonators built in to the pipe, provides more reliable information. Invention Formula Способ передачи информации при турбинном бурении скважин, включающий формирование на забое информации о частоте вращени  долота в виде последовательности акустических импульсов на определенной частоте f спектра звуковой вибрации, ( передачу акустических импульсов по колонне бурильных труб на поверхность и регистрацию, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности передачи информации , на поверхности посто нно формируют в частотном спектре, генерируемом буровыми насосами в направлении бурильных труб, полосу поглощени  частот на средней частоте f, причем съем информации происходит на поверхности с ведущей трубььA method of transmitting information during turbine drilling of wells, including the formation of downhole information about the bit rotation frequency in the form of a sequence of acoustic pulses at a certain frequency f of the sound vibration spectrum, (transmission of acoustic pulses through the drill pipe string to the surface and recording increase the accuracy of information transfer, on the surface constantly form in the frequency spectrum generated by drilling pumps in the direction of drill pipes, the frequency absorption band at the average frequency f, and the removal of information occurs on the surface with the lead pipe S 5S 5 Л А L A ммmm f4f4 - i i i i i i i i/- i i i i i i i i / //