Геонавигационные скважинные телеметрические системы на основе акселерометрических датчиков и маятниковых структур

• Автор: Лутфуллин, Рустам Ринатович
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 130 с. : ил.

ГЛАВА 1. ОБЗОР И КРИТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ИЗВЕСТНЫХ РАБОТ В ОБЛАСТИ РАЗРАБОТКИ И СОЗДАНИЯ СКВАЖИННЫХ

ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ

1 Л. Обзор скважинных телеметрических систем

1.2. Критический анализ достигнутых результатов в области математического моделирования СТС
1.3. Преобразователи зенитного и визирного углов на основе акселерометрических датчиков ADXL

1.4. Каналы связи телеметрических систем в бурении

1.4.1. Проводной канал связи

1.4.2. Электромагнитный канал связи

1.4.3. Гидравлический канал связи

1.4.4. Акустический канал связи

1.5. Постановка задач исследований

Результаты и выводы
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА ОБОБЩЕННЫХ СТАТИЧЕСКИХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ СКВАЖИННЫХ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ
2.1. Общий подход и задачи математического
моделирования
2.2. Анализ погрешностей ТПЗВУ-А, обусловленных неидентичностыо коэффициентов преобразования акселерометров
2.3. Разработка обобщенных математических моделей СТС
с акселерометрическими датчиками
2.4. Разработка обобщенных математических моделей ПЗВУ по кинематической схеме с одностепенными ортогональными
маятниками
Результаты и выводы
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ОБОБЩЕННЫХ СТАТИЧЕСКИХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ
3.1. Анализ обобщенных статических математических моделей ТПЗВУ-А
3.2. Анализ обобщенных статических математических моделей ПЗВУ по кинематической схеме с одностепенными
ортогональными маятниками
3.3. Анализ полученных математических моделей
Результаты и выводы
ГЛАВА 4. СТРУКТУРНОЕ ПОСТРОЕНИЕ ГЕОНАВИГАЦИОННЫХ СКВАЖИННЫХ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ И ЭЛЕМЕНТЫ МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И КАЛИБРОВКИ
4.1. Структурное построение современных скважинных телеметрических систем с акселерометрическими датчиками
4.2. Исследование дополнительной температурной погрешности акселерометрических датчиков АПХЬ
4.3. Элементы методики экспериментальных исследований и калибровки СТС
Результаты и выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
Приложение
Приложение
Приложение

Актуальность. Развитие нефтегазовой отрасли является одним из приоритетных направлений отечественной экономики. Нефтегазовый комплекс России — один из крупнейших в мире, заключающий в себе 11 — 13% мировых запасов нефти и 25% газа.
Большинство месторождений России разрабатываются с начала 60-х годов. К сожалению, в настоящее время значительная часть из них вышла на позднюю стадию разработки с падающей добычей.
Одним из непременных условий достижения стабилизации и развития добычи нефти является дальнейшее внедрение в производство передовых технологий, разработка новых методов повышения нефтеотдачи пластов, а также комплексных технологий освоения трудноизвлекаемых запасов.
В последние годы наиболее перспективным методом интенсификации добычи нефти, полноты ее извлечения из недр признана разработка месторождений с применением горизонтальных скважин и боковых горизонтальных стволов (ГС и БГС).
Анализ показал, что при внедрении ГС среднедействующий фонд скважин сокращается в 7—8 раз, а их дебит возрастает в 3—7 раз.
Одним из важнейших проблемных аспектов в области автоматизации бурения, в том числе проводки ГС и БГС, является синтез и практическое применение новейших информационных технологий в получении достоверной забойной информации - в первую очередь о пространственной ориентации бурового инструмента. Данные задачи решаются с помощью скважинных телеметрических систем (СТС).
Разработкой и созданием телесистем занимаются ряд отечественных организаций и зарубежных фирм. В последние годы в данной области достигнуты существенные результаты. Тем не менее, весьма актуальной остаются вопросы уменьшения габаритного диаметра скважинного прибора СТС и обеспечения

Рис. 2.2. Преобразование базисов.
1) на угол в (зенитный угол) вокруг оси ОУ0, Яо —* Яр,
2) на угол (р (визирный угол) вокруг оси 02;, 7?/ —> Я2.
Здесь следует принять во внимание, что в результате первого поворота в (У) ось ОХ1 и ось Л2Г/ образуют вертикальную плоскость ОХХ/, называемую плоскостью наклона скважины в точке Мтраектории Ь.
След пересечения плоскости 0X^1 и апсидальной плоскости (плоскости, перпендикулярной к траектории I в точке М) в инклинометрии принимается за начало отсчета визирного угла (р.
Векторно-матричное уравнение, соответствующее преобразованию базиса Яо в Я2 имеет следующий вид:
&я2 ~ А<р{г)' 4?(У)' 8и0 > (2-1)