RU2398106C1

RU2398106C1 - Method for detection of downhole tool submersion depth

Info

Publication number: RU2398106C1
Application number: RU2009117183/03A
Authority: RU
Inventors: Тагир Абдуллович Латфуллин (RU); Тагир Абдуллович Латфуллин; Лев Леонидович Пацков (RU); Лев Леонидович Пацков
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Газпромнефть-Ноябрьскнефтегазгеофизика"
Priority date: 2009-05-05
Filing date: 2009-05-05
Publication date: 2010-08-27

Abstract

FIELD: measurement equipment. ^ SUBSTANCE: invention relates to the field of geophysical survey of oil and gas wells and may be used to measure depth of downhole tools submersion. Previously geophysical cable is measured, and magnetic marks are applied onto cable armour in identical sections. Simultaneously outer layers of cable armour are counted, and their number from the point of cable connection to downhole tool and further to each subsequent magnetic mark is memorised. In process of geophysical survey as cable travels up and down, magnetic marks are discovered and counted. Simultaneously outer layers of cable armour are counted, and their number is compared to according memorised values. Obtained data is used to detect depth of downhole tool submersion and to apply magnetic marks in areas, where they have not been discovered on cable armour. ^ EFFECT: increased accuracy of measurement of depth of tool submersion into well, independently on effect of magnetic noise in well. ^ 1 dwg

Description

Изобретение относится к области геофизических исследований нефтяных и газовых скважин и может быть использовано для измерения глубины погружения скважинных приборов.The invention relates to the field of geophysical exploration of oil and gas wells and can be used to measure the immersion depth of downhole tools.

Известен способ определения глубины погружения скважинного прибора, включающий предварительный промер геофизического кабеля и нанесение на броню кабеля магнитных меток через одинаковые отрезки, запоминание сигнала, соответствующего длине отрезка, спуск в скважину скважинного прибора, закрепленного на конце кабеля, обнаружение магнитных меток при спуске-подъеме кабеля в процессе геофизических исследований, подсчет обнаруженных магнитных меток и определение глубины погружения скважинного прибора (Техническая инструкция по проведению геофизических исследований в скважинах. М.: Недра, 1985, с.152-153).A known method for determining the immersion depth of a downhole tool, including preliminary measurement of the geophysical cable and applying magnetic marks to the armor of the cable through the same lengths, storing a signal corresponding to the length of the length, lowering the downhole tool attached to the end of the cable into the well, detecting magnetic marks during cable descent during geophysical research, counting detected magnetic marks and determining the depth of immersion of a downhole tool (Technical instructions for ju geophysical studies in wells. M: Nedra, 1985, p.152-153).

Недостатком известного способа, принятого за прототип, является снижение точности определения глубины погружения прибора в скважину вследствие воздействия факторов, разрушающих нанесенные на броню кабеля магнитные метки. Такими факторами являются намагниченность устьевого оборудования скважины, бурового инструмента и стола ротора, приводящая к стиранию магнитных меток при каждом спуске-подъеме приборов в скважину.The disadvantage of this method, adopted as a prototype, is the decrease in the accuracy of determining the depth of immersion of the device in the well due to the influence of factors that destroy the magnetic marks applied to the cable armor. Such factors are the magnetization of the wellhead equipment, the drilling tool, and the rotor table, which leads to the erasure of magnetic marks at each descent and ascent of the instruments into the well.

Задачей изобретения является создание способа определения глубины погружения прибора в скважину, лишенного недостатков способа-прототипа.The objective of the invention is to provide a method for determining the depth of immersion of the device in the well, devoid of the disadvantages of the prototype method.

Техническим результатом, достигаемым при использовании предложенного изобретения, является повышение точности измерения глубины погружения прибора в скважину независимо от действия магнитных помех в скважине.The technical result achieved by using the proposed invention is to increase the accuracy of measuring the depth of immersion of the device in the well, regardless of the effect of magnetic interference in the well.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе определения глубины погружения скважинного прибора, включающем предварительный промер геофизического кабеля и нанесение на броню кабеля через одинаковые отрезки магнитных меток, запоминание сигнала, соответствующего длине отрезка, спуск в скважину скважинного прибора, закрепленного на конце кабеля, обнаружение магнитных меток при спуске-подъеме кабеля в процессе геофизических исследований, подсчет обнаруженных магнитных меток и определение глубины погружения скважинного прибора, согласно предложенному, в процессе промера геофизического кабеля и нанесения на его броню магнитных меток производят подсчет наружных повивов брони кабеля и запоминание их количества от места соединения кабеля со скважинным прибором до каждой последующей магнитной метки, в процессе геофизических исследований осуществляют подсчет наружных повивов брони кабеля, сравнение их количества с запомненными значениями, соответствующими каждой последующей обнаруженной магнитной метке, и использование полученных данных для определения глубины погружения скважинного прибора и для нанесения магнитных меток в местах их необнаружения на броне геофизического кабеля.The specified technical result is achieved by the fact that in the method for determining the immersion depth of the downhole tool, including preliminary measurement of the geophysical cable and drawing on the armor of the cable through the same segments of magnetic marks, storing the signal corresponding to the length of the segment, the descent into the well of the downhole tool fixed to the end of the cable, detection magnetic marks during cable descent, in the process of geophysical surveys, counting detected magnetic marks and determining the depth of well immersion of the first device, as proposed, in the process of measuring the geophysical cable and applying magnetic marks on its armor, the external coils of the cable armor are counted and their quantity is memorized from the point of connection of the cable with the downhole tool to each subsequent magnetic mark, in the process of geophysical studies, the external coils of the armor are counted cable, comparing their number with the stored values corresponding to each subsequent detected magnetic label, and using the data to determine the depth of immersion of the downhole tool and for applying magnetic marks in places where they are not detected on the armor of the geophysical cable.

Подсчет наружных повивов брони кабеля и запоминание их количества, осуществленные в процессе промера кабеля и нанесения на его броню магнитных меток, и подсчет наружных повивов брони кабеля и сравнение их количества с запомненными значениями, осуществленные в процессе геофизических исследований, дает возможность дополнительно определять глубину погружения прибора по количеству повивов брони кабеля. Поскольку на последний показатель не оказывают воздействия магнитные помехи от железосодержащих элементов скважинного оборудования, точность расчетов повышается.Calculation of external windings of cable armor and storing of their quantity, carried out in the process of measuring the cable and applying magnetic marks on its armor, and counting of external windings of cable armor and comparison of their number with stored values, carried out during geophysical studies, makes it possible to additionally determine the depth of immersion of the device by the number of cable armor wraps. Since the last indicator is not affected by magnetic interference from iron-containing elements of downhole equipment, the accuracy of the calculations is increased.

Нанесение при каждом подъеме геофизического кабеля магнитных меток в местах их необнаружения на броне кабеля обеспечивает бесперебойное считывание магнитных меток и их подсчет с целью определения глубины погружения прибора в скважину при перемещении кабеля в процессе геофизических исследований. Повторное многократное нанесение магнитных меток с высокой точностью в местах их отсутствия на броне кабеля становится возможным благодаря указанным выше действиям, а именно подсчету, запоминанию и сравнению количества наружных повивов брони кабеля. Обеспечиваемая при этом высокая точность нанесения магнитных меток повышает точность определения глубины погружения скважинного прибора.The application of magnetic marks at each rise of the geophysical cable in places where they are not detected on the armor of the cable ensures uninterrupted reading of magnetic marks and their calculation in order to determine the depth of immersion of the device in the well when moving the cable during geophysical studies. Repeated repeated drawing of magnetic marks with high accuracy in places where they are absent on the cable armor becomes possible due to the above actions, namely, counting, memorizing and comparing the number of external cable armor windings. The high accuracy of applying magnetic marks, which is ensured, increases the accuracy of determining the depth of immersion of a downhole tool.

Осуществление предложенного способа поясняется схемой. Геофизический кабель 1 намотан одним из концов на катушку подъемника 2, установленного на поверхности. На другом конце геофизического кабеля 1 закреплен прибор 3, спускаемый в скважину с целью проведения геофизических исследований. На поверхности вне зоны размагничивания магнитных меток размещено устройство, в состав которого входят узел 4 считывания магнитной метки и узел 5 считывания повивов брони кабеля, выходы которых соединены с блоком сравнения 6. Блок формирования импульса намагничивания 7 имеет информационный вход от блока сравнения 6 и выход для связи с узлом 8 установки магнитной метки.The implementation of the proposed method is illustrated by the scheme. A geophysical cable 1 is wound at one end onto a coil of a hoist 2 mounted on a surface. At the other end of the geophysical cable 1, a device 3 is fixed, lowered into the well in order to conduct geophysical studies. On the surface outside the zone of demagnetization of magnetic marks there is a device consisting of a magnetic tag reading unit 4 and a cable armor reading unit 5, the outputs of which are connected to the comparison unit 6. The magnetization pulse generating unit 7 has an information input from the comparison unit 6 and an output for communication with the node 8 installation of the magnetic label.

Предложенный способ осуществляют следующим образом.The proposed method is as follows.

Производят предварительный промер геофизического кабеля 1. В процессе промера на броню кабеля 1 через одинаковые отрезки ΔL наносят магнитные метки. Для нанесения магнитных меток длины используют, например, установку для разметки кабеля УРС-1010. Одновременно подсчитывают количество повивов брони кабеля M_i на каждом отрезке ΔL. Запоминают сигналы до каждой последующей магнитной метки. В памяти блока сравнения 6 формируют градуировочную таблицу зависимости параметров: L - длина кабеля, n - количество магнитных меток, M_i - количество повивов брони кабеля, с шагом длины ΔL.A preliminary measurement of the geophysical cable 1 is carried out. During the measurement, magnetic marks are applied to the armor of cable 1 through the same lengths ΔL. For applying magnetic marks of length, for example, an installation for marking the cable URS-1010 is used. At the same time, the number of cable armor coils M _i in each section ΔL is counted. Memorize signals to each subsequent magnetic mark. In the memory of the comparison unit 6, a calibration table of the dependence of the parameters is formed: L is the cable length, n is the number of magnetic marks, M _i is the number of cable armor coils, with a length step ΔL.

К концу геофизического кабеля 1, намотанного на катушке подъемника 2, закрепляют скважинный прибор 3. Опускают прибор 3 в скважину и приступают к геофизическим исследованиям.At the end of the geophysical cable 1, wound on the coil of the elevator 2, fix the downhole tool 3. Lower the device 3 into the well and proceed with geophysical exploration.

В процессе геофизических исследований при спуске-подъеме геофизического кабеля 1 обнаруживают магнитные метки с помощью узла 4 считывания магнитной метки, который размещен вне зоны размагничивания магнитных меток. Глубину погружения скважинного прибора 3 определяют по формуле:In the process of geophysical studies during the descent-rise of the geophysical cable 1, magnetic marks are detected using the magnetic mark reading unit 4, which is located outside the demagnetization zone of the magnetic marks. The immersion depth of the downhole tool 3 is determined by the formula:

L_пр=L_н+n·ΔL,L _ave = L _n + n · ΔL,

где L_н - расстояние от головки кабельного наконечника скважинного прибора 3 до первой магнитной метки, м;where L _n is the distance from the head of the cable tip of the downhole tool 3 to the first magnetic mark, m;

n - количество обнаруженных магнитных меток;n is the number of detected magnetic marks;

ΔL - расстояние между магнитными метками, м.ΔL is the distance between the magnetic marks, m

При перемещении геофизического кабеля 1 на вход блока сравнения 6 одновременно приходят сигнал от магнитной метки кабеля 1 и сигнал о количестве повивов брони геофизического кабеля 1 от узлов 4 и 5 соответственно.When moving the geophysical cable 1 to the input of the comparison unit 6, the signal from the magnetic label of cable 1 and the signal about the number of armor turns of the geophysical cable 1 from nodes 4 and 5, respectively, come simultaneously.

На протяжении всего цикла проведения исследований производят подсчет повивов брони кабеля с помощью узла 5 считывания повивов брони кабеля и сравнение их количества на глубинах установки магнитной метки с данными градуировочной таблицы, соответствующими каждой последующей обнаруженной магнитной метке и запомненными в блоке сравнения 6 в процессе промера геофизического кабеля 1 и нанесения на его броню магнитных меток. На основе указанных данных осуществляют уточненный расчет глубины погружения в скважину прибора 3.Throughout the entire research cycle, the cable armor counts are counted using node 5 for reading the cable armor counts and the number of them is measured at the depths of installation of the magnetic mark with the calibration table data corresponding to each subsequent detected magnetic mark and stored in comparison block 6 during the measurement of the geophysical cable 1 and applying magnetic marks to his armor. Based on these data, an accurate calculation of the depth of immersion in the well of the device 3 is carried out.

В скважинах с высокой намагниченностью стола ротора и другого скважинного оборудования магнитные метки при спуске кабеля в скважину подвержены стиранию. В результате становится невозможным определение глубины погружения скважинного прибора. Необходимо восстановление стертых магнитных меток.In wells with a high magnetization of the rotor table and other downhole equipment, magnetic marks are erased when the cable is lowered into the well. As a result, it becomes impossible to determine the immersion depth of the downhole tool. It is necessary to restore the erased magnetic marks.

В предложенном способе в случае необнаружения магнитной метки при подъеме геофизического кабеля 1 на вход блока сравнения 6 не поступает сигнал от узла 4 считывания магнитной метки в момент равенства значений количества повивов кабеля с данными градуировочной таблицы. Блок сравнения 6 выдает сигнал на блок формирования импульса намагничивания 7 для восстановления магнитной метки. Узел 3 установки магнитной метки, получив сигнал от блока 7, наносит на броню геофизического кабеля 1 магнитную метку с высокой точностью ее установки на длине геофизического кабеля 1.In the proposed method, in the case of non-detection of the magnetic mark when lifting the geophysical cable 1, the signal from the reading unit 4 of the magnetic mark is not received at the input of the comparison unit 6 at the moment of equal values of the number of cable turns with the data of the calibration table. The comparison unit 6 provides a signal to the magnetization pulse forming unit 7 to restore the magnetic mark. The node 3 installation of the magnetic mark, having received a signal from block 7, puts on the armor of the geophysical cable 1 a magnetic mark with high accuracy of its installation on the length of the geophysical cable 1.

Claims

A method for determining the immersion depth of a downhole tool, including preliminary measurement of the geophysical cable and applying magnetic marks to the armor of the cable through the same lengths, storing a signal corresponding to the length of the length, lowering the downhole tool attached to the end of the geophysical cable, detecting magnetic marks during cable descent the process of geophysical research, counting the detected magnetic marks and determining the immersion depth of the downhole tool, characterized in that in the process All measurements of the geophysical cable and the application of magnetic marks on its armor carry out the calculation of the external windings of the armor of the geophysical cable and remember their number from the junction of the geophysical cable with the downhole tool to each subsequent magnetic mark, in the process of geophysical studies, the external turns of the cable armor are counted, their number is compared with the corresponding stored values and use the obtained data to determine the immersion depth of the downhole tool and to apply gnitny marks in places of their non-detection on an armor of a geophysical cable.