CC BY
10УДК 622.24
Кукаев М.Б.
Магистрант ФГБОУ ВО Уфимский государственный нефтяной технический университет (России г. Уфа)
Левинсон Л.М.
Профессор
ФГБОУ ВО Уфимский государственный нефтяной технический университет (России г. Уфа)
ПОМЕХИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КАНАЛА СВЯЗИ В СИБ 2.1
Аннотация: работа посвящена возникающим помехам при приеме информации по электромагнитному каналу связи, используемым при бурении скважин.
Ключевые слова: зенитный угол, азимутальный угол, магнитный инклинометр, углы установки отклонителя, магнитные помехи.
Применение СИБ-2.1 позволяет в режиме реального времени передавать с забоя на поверхность навигационные параметры ПС (зенитный угол 1пс1, азимутальный угол Az, гравитационный GTF и магнитный MTF углы установки отклонителя ПС).
Для определения зенитного угла 1пс1 и гравитационного угла установки отклонителя GTF в СИБ-2.1 используются три одномерных ортогонально расположенных в корпусе модуля сенсоров акселерометра. Акселерометры образуют ортогональную систему координат Х, У, Ъ. Ось Х направлена вдоль оси бурильной колонны. Акселерометры измеряют составляющие напряженности гравитационного поля Земли Ох, Оу, 07. Проекции 07 и Оу измеряются в плоскости, перпендикулярной оси бурильной колонны. Проекция Ох измеряется в направлении оси бурильной колонны [4].
В качестве датчика напряженности магнитного поля применяется магнитный инклинометр. В его схему включены три магнитометра. Магнитометры образуют ортогональную систему координат Х, У, 7. Ось Х направлена вдоль оси бурильной колонны.
Магнитный инклинометр измеряет составляющие напряженности магнитного поля Вх, Ву, В7. Проекции В7 и Ву измеряются в плоскости, перпендикулярной оси бурильной колонны. Проекция Вх измеряется в направлении оси бурильной колонны.
Навигационные параметры (зенитный угол, азимутальный угол, углы установки отклонителя, напряженности магнитного и гравитационного полей) вычисляются расчётным путём по значениям измеренных проекций.
Измеряемое магнитное поле складывается из магнитного поля Земли и магнитных полей других источников (помехи). Существуют два типа магнитных помех: помехи от бурильной колонны и внешние магнитные помехи (соседняя обсадная колонна, магнитные свойства горной породы, инструмент, оставленный на дне забоя и т.д.)[1].
Стальные компоненты КНБК, такие как УБТ (утяжеленная бурильная труба), стабилизаторы, забойные двигатели и долото, намагничиваются в результате воздействия магнитного поля Земли и создают собственное магнитное поле, силовые линии которого направлены вдоль колонны. Показания магнитометра Вх оказываются завышенными.
Максимальная ошибка в определении азимута возникает в тех случаях, когда азимут скважины близок по своей величине к восточному или западному направлениям. При увеличении зенитных углов ошибка в определении азимута также увеличивается.
При определении азимута для уменьшения ошибки от намагниченности инструмента необходимо периодически вводить поправки по азимуту по данным каротажа в открытом стволе. Поправка будет зависеть как от величины зенитного угла, так и от азимута скважины.
Величина ошибки магнитометра напрямую зависит от близости магнитных помеховых полей. Поэтому в состав ПС входит немагнитный удлинитель (корпус НУ).
Способ уменьшения осевого магнитного влияния бурильной колонны в СИБ-2.1 - использование правленого азимута.
В основу расчёта правленого азимута AzN положен метод коротких УБТ. Метод коротких УБТ - это математический метод снижения азимутальных ошибок, вызванных магнитным осевым влиянием забойной компоновки. [3]
При расчете правленого азимута AzN измеренная осевая составляющая Вх заменяется расчетной Вх*.
Расчётные значения Вх* определяются с помощью параметра вектора индукции магнитного поля Земли «Магнитный вектор» (Btot) и параметра «Магнитное наклонение» (DIP), вычисленных для местности, где используется система СИБ-2.1.
Параметры Btot и DIP вводятся в память БЭ в процессе его программной настройки в соответствии с руководством оператора по использованию программы Sensor.
В соответствии с руководством оператора по использованию программ Sensor и SibReceiver с точностью до угловых минут. Если параметры Btot и DIP заданы неправильно, работать по правленому азимуту не имеет смысла.
Использование правленого азимута не учитывает влияние внешних магнитных помех, поскольку такие помехи влияют на компоненты By и Bz [2].
На основании проведенного обзора, можно сделать вывод, что для получения достоверных замеров необходимо вводить поправку по азимуту "правленный", также в составе КНБК должен быть немагнитный удлинитель.
Список использованных источников
1. Грачев Ю.В., Варламов В.П. Автоматический контроль в скважинах при бурении и эксплуатации./ Статья - Москва: Государственное научнотехническое издательство нефтяной и горно-топливной литературы, 1963
2. Абубакиров В.Ф., Буримов Ю.Г., Гноевых А.Н., Межлумов А.О., Близнюков В.Ю. Буровое оборудование: Справочник: В 2-х т.Т.2 Буровой инструмент. М., «Недра», 2003
3. Справочник инженера по бурению. Т.1. Под редакцией Мищевича В.И., Сидорова Н.А. М., «Недра», 1073
4. Гормаков АН., Побаченко Ю.В., Терехин И.В., Голодных ЕВ. ЗАБОЙНАЯ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА СИБ.2.2. ЭКСПЛУАТАЦИЯ, ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ // Международный журнал экспериментального образования. - 2016. - № 12-1. - С. 81-82
365
