Меню Рубрики

Установка магнитных меток на кабеле

Установка магнитных меток на кабеле

Датчик регенератор магнитных меток глубин

Магнитные метки

Измерение глубины скважины является одним из необходимых компонентов промыслово-геофизических и буровых работ. Повышение точности измерения глубин позволяет улучшить качество интерпретации каротажной информации, сократить время и стоимость буровых работ.
Наиболее перспективным способом измерения глубин представляется магнитный метод, который является бесконтактным и обеспечивает высокую точность измерений. Именно разметка каротажного кабеля магнитными метками является в настоящее время основным способом промера глубины скважины. Такой способ в комбинации с механическим является основным при измерении глубин по каротажному кабелю, когда магнитные метки, проставленные через каждые 10 м, принимаются за точки точного отсчета глубин, а в интервалах интерполяции между метками глубина определяется по мерному ролику блок-баланса.
При автоматической привязке данных каротажа к истинным глубинам в скважинах, особенно при регистрации в цифровой форме, предъявляются повышенные требования к устойчивости считывания наносимых на каротажный кабель магнитных меток глубины.
Надежная привязка по глубине возможна лишь при устойчивом, без пропусков и помех, считывании меток. Надежное считывание меток глубины на буровой затруднено в связи с большим разбросом напряженности поля меток, широким диапазоном скоростей движения кабеля и большой напряженностью внешних магнитных полей. Напряженность поля магнитных меток в точке их считывания может изменяться от 1500 до 15 А/м (приблизительно от 20 до 0,2 эрстеда).
Основной причиной такого разброса является уменьшение амплитуды меток под воздействием размагничивающего влияния обсадных колонн, перегибов и чрезмерных натяжений каротажного кабеля. Начальная амплитуда меток, независимо от способа их нанесения, обычно составляет 1000-1500 А/м на удалении 20 мм от кабеля, но уже после обслуживания 10-15 глубоких скважин она снижается до 80 А/м и становится соизмеримой с напряженностью поля случайно намагниченных участков кабеля.
При дальнейшем снижении напряженности устойчивость считывания меток резко падает. Это позволяет считать уровень 80 А/м нижним пределом напряженности поля меток, необходимой для их надежного считывания. Однако при увеличении расстояния между кабелем и чувствительным элементом датчика, что особенно часто наблюдается при спусках кабеля в скважину через подвесные блоки, напряженность поля магнитных меток в точке их считывания может дополнительно уменьшаться в 4-5 раз.
При автоматической привязки данных каротажак к глубинам необходимо устойчивое считывание меток в пределах от 0 до 15000 м/час, так как требуется надежное считывание меток с неподвижного кабеля при вводе начальных данных и на повышенных скоростях его движения во время свободного спуска.
Считывание меток в указанном диапазоне скоростей могут обеспечить только потокочувствительные датчики. В качестве чувствительных элементов в потокочувствительных датчиках наиболее удобно использовать магнитомодуляционные преобразователи (ММП) в связи со свойственной им большой чувствительностью, особенно в режиме работы с импульсным подмагничиванием.
По мере роста числа спуско-подъемов кабеля напряженность поля меток глубины падает и при снижении ниже порога чувствительности датчика возникает необходимость повторного промера кабеля с целью возобновления начальной напряженности поля меток. При работах в глубоких (сверхглубоких) и/или обсаженных скважин напряженность поля меток глубины из-за повышенных механических и тепловых воздействий и/или намагниченности обсадных колонн снижается особенно быстро. Это приводит к увеличению частоты разметки кабеля.
Вышеперечисленные проблемы были решены при разработке датчика регенератора меток глубин ДРМГ.

источник

Измерения глубин. Методы измерения. Разметка кабеля.

Способы измерения глубин: механический, магнитный, инерциальный, прочие способы.

Измерения глубин используются для привязки данных каротажа к истинным глубинам скважин .

Механический способ определения глубины скважины заключается в измерении длины кабеля или колонны труб, спускаемых в скважину, и осуществляется в двух вариантах: с использованием мерного ролика и с использованием датчика оборотов лебедки или крон-блока.

При первом варианте используется связь между объектом измерения, в качестве которого служит каротажный кабель, талевый канат или колонна труб, и мерным роликом, прижимаемым к измеряемому объекту и вращающимся при его движении. По числу оборотов калибровочного мерного ролика, пропорциональному длине протянутого каротажного кабеля (или талевого каната), судят о глубине скважины.

Устройства для измерения оборотов буровой лебедки относится к другой группе механических устройств определения глубин. Основная часть датчиков глубин измеряет число оборотов лебедки, которое пересчитывается затем в длину смотанного с нее кабеля.

Аналогично по принципу действия и составу устройств могут быть применен способ с использованием датчика оборотов крон-блока.

Устройства с датчиками числа оборотов лебедки или крон-блока не имеют мерного ролика, а потому лишены такого недостатка, как погрешность от проскальзывания.

В целом механический способ измерения глубин скважины не обеспечивает необходимую точность измерений глубин, которая исходя из требований к промыслово-геофизическим исследованиям скважин, должна быть не более 0.001, поэтому он или комплектуется с другими методами измерений, например, магнитным, или его данные корректируются по результатам более точных замеров глубин скважин.

Наиболее перспективным способом измерения глубин представляется магнитный метод, который является бесконтактным и обеспечивает высокую точность измерений. Именно разметка каротажного кабеля магнитными метками является в настоящее время основным способом промера глубины скважины. Такой способ в комбинации с механическим является основным при измерении глубин по каротажному кабелю, когда магнитные метки, проставленные через каждые 10 м, принимаются за точки точного отсчета глубин.

Читайте также:  Установка подсветки в ниши потолка

Магнитный способ. При автоматической привязке данных каротажа к истинным глубинам в скважинах, особенно при регистрации в цифровой форме, предъявляются повышенные требования к устойчивости считывания наносимых на каротажный кабель магнитных меток глубины.

Надежная привязка по глубине возможна лишь при устойчивом, без пропусков и помех, считывании меток. По мере роста числа спуско-подъемов кабеля напряженность поля меток глубины падает и при снижении ниже порога чувствительности датчика возникает необходимость повторного промера кабеля с целью возобновления начальной напряженности поля меток. При работах в глубоких (сверхглубоких) и/или обсаженных скважин напряженность поля меток глубины из-за повышенных механических и тепловых воздействий и/или намагниченности обсадных колонн снижается особенно быстро.

Инерциальный способ измерения глубин скважиноснован на фиксации ускорения скважинного прибора с последующим двойным интегрированием для получения пройденного пути в функции времени.

В инерциальной системе для исследования скважинприменены три линейных акселерометра и, по меньшей мере, два гироскопа, образующих три оси наивысшей чувствительности. Сигналы этих приборов передаются по кабелю на поверхность, где ЭВМ непрерывно рассчитывает и записывает положение зонда с погрешностью 1 м на 1000 м глубины.

В ряде приборов для определения пространственного положения скважины используются датчики линейного ускорения, которые дают информацию, достаточную для определения величины перемещения прибора в скважине, откуда может быть рассчитана и ее глубина.

Разработаны различные принципы построения датчиков акселерометров, способы кодирования и обработки данных об ускорении.

Инерциальные устройства обеспечивают требуемую точность измерений глубин, но являются сложными как по используемым датчикам, так и по средствам обработки получаемых с них данных.

Определение глубины по числу бурильных труб (или свечей) может быть определено на поверхности или в скважине с использованием локатора муфт. При этом практически не учитывают ни отклонения размеров труб от номинальных, ни деформации колонны труб в скважине, поэтому погрешность измерений обычно велика.

Ранее предлагалось наносить на канат (кабель) вместо магнитных меток радиоактивные метки. Такой способ имел малую разрешающую способность по глубине, связанную со значительной шириной метки, и был неудовлетворителен с точки зрения техники безопасности.

Глубина скважины приближенно может быть определена и по давлению столба бурового раствора в скважине. Устройства, основанные на этом принципе, иногда используются для включения автономных скважинных приборов.

Известны также некоторые способы определения глубин по расходу промывочной жидкости. Например, глубину залегания проявляющегося пласта определяют путем измерения от начала прокачки расхода жидкости и времени появления на поверхности разбавленного пластовым флюидом бурового раствора.

Разметка кабеля. Существуют полевые установки, например УАРК -1-12-П или УАРК-1-36-П, которые устанавливаются на геофизическом подъемнике или устье скважины. Они обеспечивают стирание и нанесение меток на все типы кабелей диаметром от 6,3 до 12,5 мм. Разметка проводится при подъеме или спуске кабеля, в зависимости от исследований в скважине.

Ручной способ разметки. В некоторых случаях еще используют ручной способ разметки кабеля на скважине. Она производится при остановках кабеля. Длину кабеля измеряют стальной мерной лентой длиной 20 м, наносят магнитные метки при помощи намагничивающих устройств, которыми оснащены все промыслово-геофизические станции, завязывают механическую метку для удобства обнаружения ее оператором. Затем кабель поднимают на 20 м и выполняют многократно все вышеперечисленные операции.

источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Магнитная метка

Для определения местоположения прибора в скважине используются магнитные метки . Магнитные метки наносятся на броню кабеля путем намагничивания отдельных участков на заранее промеренных его длинах. [16]

I, 187) основано на считывании магнитных меток , записанных на магнитную ленту, относительно которой он перемещается. Обмотки совместно с конденсаторами С образуют мост, содержащий два резонансных контура, настраиваемых на частоту источника питания Uv Подмагничивание сердечника вызывает появление сигнала второй гармоники в диагонали моста. [17]

Для создания удобств работы на скважине датчик магнитных меток 10 ( или размагничивающее и намагничивающее устройство) смонтирован на отдельном кронштейне, который с помощью двух фасонных роликов 9 навешивается на кабель и двух щек 11 с ушками и защелками — на ось мерного ролика. Такой способ крепления сохраняет постоянство заданного расстояния между кабелем и магнитным зондом при колебаниях кабеля, а также малом его натяжении, что необходимо для надежной регистрации магнитных меток. [19]

При третьем контрольном замере определяют участок с сохранившимися магнитными метками , по которому судят о расположении верхней границы прихвата. [20]

Внутрь опускают прибор, ставящий через каждый метр магнитные метки . Затем лебедкой дергают трубу вверх. От ударной нагрузки все метки выше места прихвата размагничиваются. Метки, расположенные ниже места прихвата, остаются без изменений. Это легко обнаруживается магнитометром. [21]

Читайте также:  Установка бокового кивка на удочку

При опускании размеченного таким образом кабеля в скважину магнитные метки воздействуют на магнитный меткоуловитель, схематически показанный на рис. 3.19 а. Он состоит из двух сердечников, набранных из пластин 45 % пермаллоя. Действие меткоуяовителя подобно действию магнитного усилителя с удвоением частоты ( рис. 3.15) с той разницей, что постоянный поток Ф, создается не управляющей обмоткой, а магнитным полем Я метки на кабеле. [22]

Затем в предполагаемой зоне прихвата на трубах ставят магнитные метки путем подачи тока через электромагнит на участки колонны, расположенные друг от друга на расстоянии Юм, причем на каждом участке намагничивается отрезок трубы длиной 15 — 20 см. Во время второго контрольного замера записывается кривая магнитной индукции вдоль всего участка, где установлены магнитные метки. Места установки магнитных меток фиксируются четкими аномалиями, меньшими аномалиями фиксируются также замки и муфты труб. [23]

В зоне прихвата, куда деформация не распространяется, магнитные метки остаются неизменными. Скорость движения ПО в пределах 300 — 3000 м / ч должна выдерживаться постоянной в течение всей работы в скважине. [24]

В интервале прихвата, куда деформация не распространяется, магнитные метки остаются неизменными. [26]

УБТ длиной 8 — 24 м, переводника с магнитной меткой , ЛБТ длиной 12 м, бурильных труб и предназначена для забуривания нового ствола на больших глубинах. [28]

Для разметки каботажного кабеля по длине при каротажных исследованиях применяются магнитные метки , наносимые на стальной оболочке или жиле кабеля, т мвткоуловйтели, действующие по принципу МЧЭ. [30]

источник

Petroleum Engineers

Вы здесь

Регистрация глубин ГИС в отечественной геофизике

Коллеги, не секрет, что глубина — это самый важный параметр при проведении геофизических исследований. Столкнулся я с тем, что некоторые отечественные сервисные геофизические компании до сих пор используют систему магнитных меток метрового мерного ролика для регистрации глубины. Недостатки этой системы всем известны. Это и периодическое размагничивание кабеля и проскальзывание на мерном ролике.

А есть ли в России компании, использующие систему с калиброванным двойным роликом (типа IDW Schlumberger) совместно с контролем натяжения на кабельной головке?

Контекст

к сожалению всем по. потому что каждый раз возникает противостояние между мерой буровиков, телесистемой и кабелем ГИС.

То, что мера буровиков, телеметрия и кабель будут давать разную глубину — это понятно. У каждой меры свои особенности и погрешности. Но это не оправдание для использования нестабильных и неконтролируемых систем.

В принципе, систематические погрешности измерений каждой из систем можно научиться учитывать. Кажется, есть у меня одна статья на эту тему. Попробую найти дома.

Мне помнится была такая система измерения кабеля на подъёмнике ещё 2001 году Тюменьпромгеофизика испытывала, тогда они ещё хотели стать дочкой Шлюмов (потом стала а сечайс уже вроде Шлюмы вышли из их состава акционеров), неприжилась по причине обмерзания кабеля, не все буровики тогда хотели посталять пар и обтиратор при проведении геофизических исследований. Принцип на сколько мне известно был в замере кабеля путем подсчёта отрезков кабеля и передаче импульсов.

Верхи не могут, низы не хотят

1. Про магнитные метки. Магнитные метки различной базы широко применялись и применяются при каротаже в отечественной и зарубежной практике. Их задача — компенсировать т.н. «вытяжку» кабеля при росте / снижении натяжения (дифференциального) кабеля при СПО. Дело в том, что различные кабели различных марок различной степени износа имеют разную вытяжку, спрогнозировать и компенсировать программно которую корректно зачастую невозможно. Собственно, в современных системах изменения глубины, тех же Smartmonitor’ах производства Asep Elmar, DynaWell Dynawinch и других реализована возможность коррекции по магнитным меткам, так и расчетная по дифф.натяжению с учётом параметров конкретного кабеля. Зарубежные сервисные компании обычно ВСЕГДА используют коррекцию глубины по магнитным меткам при каротаже в открытом стволе. В закрытом стволе обычно «забивают» по объективным причинам — есть к чему привязаться (открытый ствол, конструкция), интервал исследований обычно ограничен, оператор- интерпретатор имеет возможность растянуть/сжать данные без существенной потери качества. Про датчики магнитных меток, в РФ широко используются ДМГ, тогда как у капиталистов — датчики Холла, вся разница.

2. Счётчики глубин и мерные ролики. Упомянутый мерный ролик с длиной окружности 1 метр абсолютно ничем не плох. Счётчик глубины (encoder), что на мерном ролике длиной окружности 1 метр, что на водильнике современного подъёмника (в импортных вариантах обычно два ролика длиной окружности 2 фута по счётчику на каждом) принципиально ничем не отличаются и отражают все тот же принцип сельсинной передачи. Счетчик глубины измеряет обороты. Основная его характеристика — количество импульсов на один оборот. Соотвественно, чем больше импульсов — тем выше разрешающая способность. Современные счётчики глубин (encoder) имеют 600, 800, 1200, 1400, 1600, 2000 импульсов на оборот. Но встречаются и раритеты с 50, 80 и 100. Мне доводилось работать с разными счетчиками, от отечественных сельсинов 80х до современных Omron’ов, Dynapar’ов и Horner’ов. Смею заметить, при исправности счетчика и правильной эксплуатации все они пригодны для измерения глубины.

Читайте также:  Установка зеркала в танцзале

3. К проблемам измерения глубины. Как уже отмечалось, размагничивание магнитных меток, серьезная проблема. Кабель надо регулярно промерять. В современной практике существуют средства промера , размагнитки и нанесения магнитных меток в полевых условиях.
4. Износ кабеля. Вопросы к производителю кабеля и руководству по его эксплуатации.
5. Износ, механические повреждения мерных роликов. Таки очень распространённая и серьезная проблема. Износ желоба на ролике, деформация ролика приводят к изменению длины окружности. Про два ролика и два счетчика на водильнике современных подъемников — действительно, удобная система, правда тоже требующая постоянного контроля.

Условно для современных счётчиков глубин ошибка (т.н. «Набежка») должна быть не более 1м на 1км.

Про глубины по мерам бур.инструмента, кривильщков и кабеля геофизического — помните, те, у кого они одинаковые- Вас обманывают, одинаковыми они не могут быть по определению.

Надеюсь, мой комментарий будет полезен и хоть кому- то поможет.

Rhino, благодарю за весьма развернутый ответ. Несколько комментариев с моей стороны:

Магнитные метки различной базы широко применялись и применяются при каротаже в отечественной и зарубежной практике. Их задача — компенсировать т.н. «вытяжку» кабеля при росте / снижении натяжения (дифференциального) кабеля при СПО.

Магнитные метки сами по себе не могут компенсировать «вытяжку» кабеля. Наоборот, они могут исказить реальные значения длины кабеля. Простой пример: на новый кабель нанесли магнитные метки с шагом 10 м и начали гонять партию по полям и весям. Принимая во внимание всеобщее пренебрежение требованиями Руководящего Документа пару лет и несколько тысяч километров пробега кабель никто не промерял. За это время кабель успел поработать, пережить несколько прихватов и подрастянулся. Метки остались на месте, но расстояние между ними могло увеличится на непредсказуемую величину. Но машинный алгоритм всё ещё продолжает настаивать на том, что расстояние между метками 10 м, создавая постоянные ошибки измерения глубины.

Зарубежные сервисные компании обычно ВСЕГДА используют коррекцию глубины по магнитным меткам при каротаже в открытом стволе.

Зарбежные компании ДОПУСКАЮТ использование магнитных меток, но НЕ РЕКОМЕНДУЮТ корректировать глубину по мерному ролику на магнитные метки

Упомянутый мерный ролик с длиной окружности 1 метр абсолютно ничем не плох. Счётчик глубины (encoder), что на мерном ролике длиной окружности 1 метр, что на водильнике современного подъёмника (в импортных вариантах обычно два ролика длиной окружности 2 фута по счётчику на каждом) принципиально ничем не отличаются и отражают все тот же принцип сельсинной передачи.

Совершенно верно. Но два мерных ролика позволяют увидеть проскальзывание кабеля и в западной практике они калибруются каждые 6 месяцев. Я не видел в отечественном РД требований калибровать мерный ролик.

В современной практике существуют средства промера , размагнитки и нанесения магнитных меток в полевых условиях.

Есть информация, какие из отечественных геофизических компаний внедрили и на постоянной основе применяют эту практику?

Вот статья, которую обещал.

М.В. Ракитин, Е.А. Игленкова, Д.В. Штепин (ООО «Лукойл-Нижневолжскнефть»)
Д.В. Васильев, Т.Р. Асанова (Schlumberger)
Технология увязки данных ГИС при бурении сверхпротяженных наклонно-горизонтальных скважин

и какие проблемы с глубиной у геофизиков?

Подвязывают всё по ГК к глубинам заказчика и всё. Это у заказчика проблемы если он не знает своих глубин.

PS: Не надо с больной головы на здоровую. Никто от геофизиков не требует создания привязки (глубина-ГК) — есть более точные способы

У геофизиков с глубиной нет проблем. Они, всего лишь, должны обеспечить корректный контроль длины кабеля (или буровых труб для LWD) в скважине. Плюс безотказная работа всех правильно откалиброванных геофизических приборов в скважине. Сущий пустяк, на самом деле.

Про какие более точные способы Вы говорите? Раз уж упомянули.

У геофизиков с глубиной нет проблем. Они, всего лишь, должны обеспечить корректный контроль длины кабеля (или буровых труб для LWD) в скважине.

изменение длины трубы от температуры и нагрузки хорошо представляете?

Плюс безотказная работа всех правильно откалиброванных геофизических приборов в скважине. Сущий пустяк, на самом деле.

не такой и пустяк, калибровка приборов довольно дорогая операция

вопрос не должен идти в плане «где правда?», вопрос в том где точнее

PS: физические измерения это не бухгалтерия, данные измерений без точности и достоверности — просто цифры для несведующих масс.

источник

Добавить комментарий

Adblock
detector