[go: up one dir, main page]

SU1045187A1 - Method of azimuth orientation of multi-instrument three-component probe geophones in wells - Google Patents

Method of azimuth orientation of multi-instrument three-component probe geophones in wells Download PDF

Info

Publication number
SU1045187A1
SU1045187A1 SU813327505A SU3327505A SU1045187A1 SU 1045187 A1 SU1045187 A1 SU 1045187A1 SU 813327505 A SU813327505 A SU 813327505A SU 3327505 A SU3327505 A SU 3327505A SU 1045187 A1 SU1045187 A1 SU 1045187A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
orientation
magnetic field
instrument
probe
wells
Prior art date
Application number
SU813327505A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Андреевич Меньтюков
Фридрих Моисеевич Суздальницкий
Вячеслав Израилович Максимов
Гумер Гафиуллович Сафиуллин
Original Assignee
Институт геологии и геофизики СО АН СССР
Сибирская Геофизическая Экспедиция Управления Промысловой И Полевой Геофизики
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт геологии и геофизики СО АН СССР, Сибирская Геофизическая Экспедиция Управления Промысловой И Полевой Геофизики filed Critical Институт геологии и геофизики СО АН СССР
Priority to SU813327505A priority Critical patent/SU1045187A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1045187A1 publication Critical patent/SU1045187A1/en

Links

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

СПОСОБ АЗИМУТАЛЬНОЙ ОРИЕНТАЦИИ СЕЙСМОПРИЕМНИКОВ МНОГОПРИБОРНОГО ТРЕХКОМПОНБНТНОГО ЗОНДА В СКВАЖИНАХ, заключающийс  в ориентации по магнитному полю, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности и точности ориентации сейсмоприемников в скважинах, обсаженных стальными трубами, ориентацию сейсмоприемников зонда осуществл ют по предварительно созданному асимметричному магнитному полю. , СП 4; ел 00 ч| METHOD OF THE ASIMUTAL ORIENTATION OF THE SEASMOSTER SP 4; ate 00 h |

Description

.Изобретение относ тс  к геофизическим исследовани м и сейсмическим наблкщеки м и предназначено преимущественно дл  ориентации сейсмоприем киков в обсаженных стальными трубам скважинах. Изйестен гироскопический способ ориентации в пространстве, основанный на .свойстве оси вращени  какого либо тела (волчка) сохран ть первоначально заданное направ ление. От этого направлени  и отсчитьгваютс  у лы ориентации. Дл  реализации гироскопического способа примен ютс , например, свободные трехстепенные гироскопы, сох первоначально заданное нап равление оси вращени  гиромотора (гироузла), независимо от направлени  движени  Основани  гироскопа ил объекта, на KoTopqM гироскоп устан®в лен , Дл  ориентации сейсмоприемников в скважинах по данному способу разработаны многоприборные зонды с гироскопическими системами, содержатими трехстепенной свободный гироскоп систему слежени  за ориентацией сейсмоприемников относительно наора лени  оси вращени  гиромотора, сист му принудительной ориентации сейсмо приемников в нужном азимуте и систе му передачи данных об ориентации сейсмоприемников на поверхность на ;Пункт управлени  1. Однако использование гироскопичес ких систем ориентации сеймосприемников в скважинных зондах св зано с уменьшением надежности, так как гироскоп - это электромеханическа  сис тема с большим количеством элементов высокой сложности; с увеличением стоимости скважинных приборов, так как стоимость гироскопов, отвечающих техническим требовани м разрабатывае мой скважинной аппаратуры/ исчисш ет с  дес тками тыс ч рублей, а также со снижением производительности, св  занной с большими габаритами и значи тельной массой каждого прибора зонда диаметр 110 мм, длина 2 м, Mcicca одного прибора с присоединительной арматурой 100 кг, число приборов в зонде шесть),что приводит к необход мости разработки и эксплуатации специальньзх спускоподъемных устройство Снижение производительности св зано также с затратами времени на ра;(гон и торможение гиромотороа. Известен способ ориентации в пространстве по магнитрому полю 3eNUiH, основанный на свойстве способны : к намагничиваншо тел устанавливатьс  своими длинными ос ми по касательной к магнитным силоаьгм лини м пол . Дл  регилизации этого способа разработаны приборы, называемые коктасами- или буссол ми, главным элементом которых  вл етс , например, магнитна  стрелка, имеюща  свободу вращени  в плоскости ориентации. Стрелка устанавливаетс  в магнитном поле, указыва  направление на полюс Земли. От этого направлени  и отсчитываютс  углы ориентации. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ азимутальной ориентации сейсмЬприемников в необсаженных скважинах, заключающийс  в ориентации по магнитному полю Земли 2. Устройство, реализугацее способ, содержит чувствительный к магнитному полю Земли элемент и систему слежени  за ориентацией сейсмоприемников относительно направлени  на магнитный пол1ос Земли, определ емого чувствительным элементом. .Однако в обсаженных скважинах данные устройства не примен ютс , так как стальна  обсадна  колонна сильно экранирует земное магнитное поле. .Цель И39бретени  - повышение надежности и точности ориентации. . сейсмоприемников в скважинах, обсаженных стальными трубами. Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу азимутальной ориентации сейсмоприемников многоприборного трехкомпонентного зонда в ; сква хинах, заключающемус  в ориентации по магнитному полю, ориентацию сейсмоприемников зонда осуществл ют по предварительно созданному асимметричному магнитному полю. , Способ осуществл етс  с помощью (устройства, представл ющего собой многоприборный ориентируемый зонд, включающий систему передачи угла ори-ентации сейсмоприемников от прибора к прибору,например,по пол ризованному лучу света и состо щий не менее чем из двух соеди«енных кабелем приборов ,каждый из которьк содержит охранный кожух с прижимным центрирующим устройством,контейнер с сейсмоприемниками и систему дистанционной.передачи сейсмических данных и угла ориентации на цоверхность. При этом один из приборов зонда содержит чувствительный к магнитному полю элемент, например магнитную стрелку, а другой - устройство дл  создани  внутри обсадной колонны асимметричного магнитного пол , например , контактирующую со стенкой скважины магнитную головку. Способ можно осуществить и посредством мнргоприборного зонда с фиксированной взаимной ориентацией приборов , когда приборы ме аду собой соединены металлорукавом так, что разворот одного прибора вызовет разворот другого на такой же угол в азимутальной плоскости. Способ заключаетс  в том, что при движении зонда вдоль ствола скважины создают асимметричное магнитное поле а при помощи устройства ориентации по магнитному полю определ ют азимутальную ориентацию сейсмоприемников относительно вектора наведенного пол . Азимутальное направление вектора определ ют на каждой точке наблюдени  путем суммировани  угла азимутальной .ориентации сейсмоприемников на верхней точке наблкщенк  (на уст скважины) и углов расхождени  между азимутальными направлени ми векторов определенных посредством устройства ориентации по магнитному полю на пройденных точках наблюдени , т.е. p, Ч-f/ где Cf, - угол истинной азимутальной ориентации сейсмоприемников зонда на устье скважины, определ емый инструментальным путем, например, при по мощи буссоли и теодолита; (fp - угол истинной азимутальной ориентации на ir-й точке наб людени ; разность углов ориентации, регистрируема  чувствительным элементом на i-й и i-1-й точках наблюдени  i - номер точки наблюдени . Асимметричное или неоднородное магнитное поле наводитс  внутри обсадной колонны посредством магнитной головки, создающей при пропускании через нее посто нного электрического тока магнитное.поле, взаимодействующее с обсадной колонной, и навод  щей в ней остаточное -(сохран ющеес  после выключени  тока в магнитной головке) магнитное поле .(в однородном магнитном поле величина вектора пол  во всех направлени х одинакова поэтому в таком поле ориентаци  невозможна ) . Асимметричное магнитное поле внутри обсадной колонны можно создать двум  способами: бесконтактным и контактным, причем поле может быть сплошным, непрерывным вдоль всего ствола скважины или прерывистым, дискретным - только на точках наблюдени . Бесконтактным способом асимметрич ное магнитное поле можно навести внутри рбсалки посредством магнитной головки,,установленной внутри сква .жинного прибора с немагнитным кожухом . При этом конфигураци  пол , генерируема  магнитной головкой, такова , что направление вектора наводимо го пол  относительно кожуха прибора в котором установлена магнитна  головка , определено заранее. в данном примере предполагаетс , что колонна намагничена дискретно только на точках наблюдени . При этом на стенке скважины контактным способом наноситс  магнитна  метка. Ориентацию сейсмоприемников зонда можно определ ть как одновременно с намагничиванием обсадной колонны, так и раздельно, т.е. сначала намагнитить обсадную колонну скважины на всю глубину, а затем при повторном ходе ориентировать сейсмоприемники и производить геофизические наблюдени . Способ реализуетс  с помощью устройства , содержащего чувствительный . элемент (например, магнитную стрелку , имеюцую свободу вращени  в азимутальной плоскости), ориентируквдийс  в направлении вектора наведенного магнитного пол . При помощи системы слежени  снимаетс  значение угла ориентации чувствительного элемента относительно охранного кожуха и передаетс  посредством дистанционной .системы передачи данных на поверхность .... Повторные работыв скважине можно проводить зондом, содержащим только устройство ориентации по ранее наведенному внутри стальной обсадки магнитному полю, прив зка экстремальных значений которого по глубине и азимуту осуществлена ранее при работе по предлагаемому способу. Это возможно , поскольку наведенное поле сохран етс  практически без изменени  в течение длительного времени. На чертеже показан зонд. Зонд состоит из приборов 1 и 2, соединенных кабелем 3, и оснащен системой передачи угла ориентации сейсмоприемников от прЯИбора к прибору по пол ризо ванному лучу света, котора  включает в себ  источник 4 пол ризован ого света, световод 5 и приемник 6 пол ризованного света. В каждом приборе размещены сейсмоприемники 7 и система 8 дистанционной передачи сейсмических данных и угла ориентации сейсмоприемников на поJBepxHocTb . В приборе 2 устйновлена магнитна  головка 9, состо ща -иэ. разомкнутого кольцевого ферромагнитного сердечника с катушкой из электропровода , а в приборе 1 - чувствительный к магнитному полю элемент 10, например магнитна  стрелка - устройство ориентации по наведенному магнитному полю. Пор док работы с зондом по предлаг:аемому способу след Иодий. Зонд устанавливают на первой верхней базе наблюдени  и прижимают все приборы к стенке скважины; ориентируют прибор 1 по сторонам света инструментально (при помощи, например, буссоли и теодолита) и определ ютThe invention relates to geophysical surveys and seismic reservoirs and is intended primarily for targeting seismic pickups in boreholes cased with steel pipes. A flexible gyroscopic method of orientation in space, based on the property of the axis of rotation of any body (top), preserves the initially specified direction. From this direction and away from the orientation line. For the implementation of the gyroscopic method, for example, free three-degree gyroscopes are used, according to the initially specified direction of the axis of rotation of the gyromotor (gyro), regardless of the direction of motion of the gyroscope or object, on the KoTopqM gyroscope is installed, for wells in this method Multi-instrument probes with gyroscopic systems have been developed. They contain a three-degree free gyroscope. A system for tracking the orientation of seismic receivers relative to the axis of rotation of the axis of rotation. control system, the forced orientation of the seismic receivers in the required azimuth and the data transmission system of the orientation of the seismic receivers to the surface; Control point 1. However, the use of gyroscopic systems of orientation of seismic receivers in downhole probes is associated with a decrease in reliability, since the gyroscope is an electromechanical a theme with a large number of elements of high complexity; with the increase in the cost of downhole tools, since the cost of gyroscopes that meet the technical requirements of the well equipment being developed / is estimated to cost tens of thousands of rubles, as well as a decrease in performance associated with large dimensions and significant mass of each probe device, diameter 110 mm , length 2 m, Mcicca of one device with connecting fittings 100 kg, the number of devices in the probe is six), which leads to the need for the development and operation of special tripping devices Reducing the performance is also associated with the time spent on pa; (the gon and braking of the gyromotor. A method of orientation in space along the magnetic field 3eNUiH is known, based on a property capable of: with its long axes tangential to magnetic force lines of the magnetic field. To regulate it The method has developed devices called coctasas or compasses, the main element of which is, for example, a magnetic needle having freedom of rotation in the orientation plane. The arrow is set in a magnetic field, indicating the direction of the earth's pole. The orientation angles are counted from this direction. The closest to the present invention is a method of azimuthal orientation of seismic receivers in open hole wells, which consists of orientation along the magnetic field of Earth 2. The device, the actual method, contains an element sensitive to the Earth’s magnetic field and a system for tracking the orientation of the seismic receivers relative to the direction of the Earth’s magnetic field, sensitive element. However, in a cased well, these devices are not used, since the steel casing strongly shields the earth's magnetic field. The objective of the I39 is to increase the reliability and accuracy of the orientation. . seismic receivers in wells cased with steel pipes. This goal is achieved by the fact that according to the azimuthal orientation method of seismic receivers of a multi-instrument three-component probe; A well is located in the orientation along the magnetic field, and the orientation of the seismic receivers of the probe is carried out along a previously created asymmetric magnetic field. The method is carried out with the help of (a device representing a multi-device oriented probe, including a system for transmitting the orientation angle of seismic receivers from the instrument to the instrument, for example, along a polarized light beam and consisting of at least two cabled instruments, Each of them contains a protective cover with a centering device, a container with seismic receivers, and a system for remote transmission of seismic data and the angle of orientation to the surface. An element that is magnetic to the magnetic field, for example, a magnetic needle, and another device for creating an asymmetric magnetic field inside the casing, for example, a magnetic head in contact with the borehole wall. The method can also be carried out by means of a multi-instrumentation probe with fixed relative orientation connected by a metal hose in such a way that the rotation of one device will cause the other to turn at the same angle in the azimuth plane. The method consists in creating an asymmetric magnetic field as the probe moves along the borehole, and the azimuthal orientation of the seismic receivers relative to the vector of the induced field is determined with the help of an orientation device in a magnetic field. The azimuthal direction of the vector is determined at each observation point by summing the azimuthal angle of the seismic receivers at the top of the plate (at the mouth of the well) and the divergence angles between the azimuthal directions of the vectors determined by the magnetic field orientation device at the passed observation points, i.e. p, H-f / where Cf, is the angle of the true azimuthal orientation of the geophones at the wellhead, determined by instrumental means, for example, with the compass and theodolite; (fp is the true azimuthal orientation angle at the ir-th observation point; the orientation angle difference detected by the sensitive element at the i-th and i-1th observation points; i is the observation point number. An asymmetric or non-uniform magnetic field is induced inside the casing by a magnetic head that, when a constant electric current is passed through it, produces a magnetic field that interacts with the casing and causes a residual one in it — a magnetic field that remains after the current in the magnetic head is turned off. therefore, orientation is impossible in such a field.) Asymmetric magnetic field inside the casing can be created in two ways: non-contact and contact, and the field can be continuous, continuous along the entire wellbore or discontinuous, discrete - only at the observation points. By the contactless method, an asymmetric magnetic field can be induced inside the rider by means of a magnetic head mounted inside the well of a non-magnetic device ear. The configuration of the field generated by the magnetic head is such that the direction of the vector of the induced field relative to the casing of the device in which the magnetic head is installed is determined in advance. in this example, it is assumed that the column is discretely magnetized only at observation points. In this case, a magnetic tag is applied on the borehole wall by a contact method. The orientation of the seismic sensors of the probe can be determined both simultaneously with the magnetization of the casing string, and separately, i.e. First, magnetize the well casing to the full depth, and then re-orient the seismic receivers and make geophysical observations during the repeated course. The method is implemented using a device containing a sensitive one. an element (e.g., a magnetic needle, having freedom of rotation in the azimuthal plane), orientating in the direction of the vector of the induced magnetic field. Using the tracking system, the orientation angle of the sensing element relative to the protective casing is removed and transmitted via a remote data transmission system to the surface .... Repeated work of the well can be performed with a probe containing only an orientation device on the magnetic field previously induced inside the steel casing, the values of which in depth and azimuth carried out earlier when working on the proposed method. This is possible because the induced field remains almost unchanged for a long time. The drawing shows the probe. The probe consists of devices 1 and 2, connected by cable 3, and is equipped with a system for transmitting the orientation angle of the seismic receivers from the device to the device by a polarized light beam, which includes a polarized light source 4, a light guide 5 and a polarized light receiver 6. Each device contains seismic receivers 7 and a system 8 of remote transmission of seismic data and orientation angle of seismic receivers on the JBepxHocTb. The device 2 is equipped with a magnetic head 9, consisting of -e. open ring ferromagnetic core with a coil of electric wire, and in device 1 - a sensitive to the magnetic field element 10, for example a magnetic arrow - the device orientation on the induced magnetic field. The order of work with the probe according to the suggestions: the following method: iodium. The probe is mounted on the first upper observation base and all instruments are pressed against the borehole wall; Orient the instrument 1 to the cardinal points instrumentally (using, for example, a compass and a theodolite) and determine

Claims (1)

СПОСОБ АЗИМУТАЛЬНОЙ ОРИЕНТАЦИИ СЕЙСМОПРИЕМНИКОВ МНОГОПРИБОРНОГО ТРЕХКОМПОНЕНТНОГО ЗОНДА В СКВАЖИНАХ, заключающийся в ориентации по магнитному полю, отличающийс я тем, что, с целью повышения надежности и точности ориентации сейсмоприемников в скважинах, обсаженных стальными трубами, ориентацию сейсмоприемников зонда осуществляют по предварительно созданному асимметричному магнитному полю.METHOD OF AZIMUTAL ORIENTATION OF SEISM RECEIVERS OF A MULTI-INSTRUMENT THREE-COMPONENT PROBE IN WELLS, consisting in orientation in a magnetic field, characterized in that, in order to increase the reliability and accuracy of orientation of seismic receivers cased with steel pipes, a magnetic orientation is preliminarily created. ZSTSFDI TsZSTSFDI Ts
SU813327505A 1981-08-06 1981-08-06 Method of azimuth orientation of multi-instrument three-component probe geophones in wells SU1045187A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813327505A SU1045187A1 (en) 1981-08-06 1981-08-06 Method of azimuth orientation of multi-instrument three-component probe geophones in wells

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813327505A SU1045187A1 (en) 1981-08-06 1981-08-06 Method of azimuth orientation of multi-instrument three-component probe geophones in wells

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1045187A1 true SU1045187A1 (en) 1983-09-30

Family

ID=20972906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813327505A SU1045187A1 (en) 1981-08-06 1981-08-06 Method of azimuth orientation of multi-instrument three-component probe geophones in wells

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1045187A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2787967C1 (en) * 2022-03-04 2023-01-13 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Method for measuring the azimuth of the horizontal sensitivity components of borehole gears

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Лебедев К.А. и др. Усовершеивтвование методики и техники трехкомпонентных наблкшений,- Отчеты о результатах тематической партии 12, Новосибирск, СибГЭ ИГиГ СО АН СССР, 1978 - 1980. 2. Авторское свидетельство СССР 157516, кл. G 01 V 1/40, 1962 (прототип). *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2787967C1 (en) * 2022-03-04 2023-01-13 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Method for measuring the azimuth of the horizontal sensitivity components of borehole gears

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5513710A (en) Solenoid guide system for horizontal boreholes
US5821414A (en) Survey apparatus and methods for directional wellbore wireline surveying
US8201625B2 (en) Borehole imaging and orientation of downhole tools
CA2187487C (en) Rotating magnet for distance and direction measurements
US5917160A (en) Single well system for mapping sources of acoustic energy
US4072200A (en) Surveying of subterranean magnetic bodies from an adjacent off-vertical borehole
US5343152A (en) Electromagnetic homing system using MWD and current having a funamental wave component and an even harmonic wave component being injected at a target well
EP0425569B1 (en) A system and method for locating an underground probe
AU630571B2 (en) Borehole deviation monitor
WO1996014491A9 (en) Solenoid guide system for horizontal boreholes
US20030056381A1 (en) Survey apparatus and methods for directional wellbore surveying
US6480119B1 (en) Surveying a subterranean borehole using accelerometers
EP0296204A1 (en) Borehole survey system utilizing strapdown inertial navigation
GB2186378A (en) Surveying of boreholes using non-magnetic collars
US3935642A (en) Directional drilling of bore holes
CN109882157B (en) Optical Fiber Inertial Navigation System of Downhole Multi-component Measuring Instrument and Its Data Processing Method
US4637480A (en) Azimuth measuring method for non-vertical drilling
CN109915116A (en) Anti-collision method and device for magnetic detection of offset wells while drilling
CA1199113A (en) Surveying of a borehole
GB2254430A (en) Drilling apparatus
SU1045187A1 (en) Method of azimuth orientation of multi-instrument three-component probe geophones in wells
US7386942B2 (en) Method and apparatus for mapping the trajectory in the subsurface of a borehole
US2810548A (en) Method for orienting cores
CA2128754A1 (en) Installation and process for measuring the remanent magnetization of geological formations
JPH06258020A (en) Underwater robot