Отчет по практике: Телеметрические системы в процессе бурения

В общем случае телеметрические системы осуществляют измерение первичной скважинной информации, ее передачу по каналу связи забой — устье, прием наземным устройством, обработку и представление оператору результатов обработки. Существующие телесистемы включают следующие основные части:

-забойную аппаратуру;

-наземную аппаратуру;

-канал связи;

-технологическую оснастку (для электропроводной линии связи);

-антенну и принадлежности к ней (для электромагнитной линии связи);

-немагнитную УБТ (для телесистем с первичными преобразователями азимута с использованием магнитометров);

-забойный источник электрической энергии (для телесистем с беспроводной линией связи).

Забойная часть телесистемы включает первичные преобразователи измеряемых параметров, таких как:

-первичные преобразователи (ПП) направления бурения;

-ПП геофизических параметров приствольной зоны скважины;

-ПП технологических параметров бурения.

К первичным преобразователям направления бурения относятся:

-ПП зенитного угла в точке измерения (α);

-ПП азимута скважины (j);

-ПП направления отклонителя (γ).

К первичным преобразователям геофизических параметров (данных каротажа) можно отнести геофизические зонды, измеряющие:

-КС — кажущееся сопротивление горных пород;

-ПС — самопроизвольную поляризацию;

-гамма-каротаж (гамма естественного излучения горных пород);

-электромагнитный каротаж.

К первичным преобразователям технологических параметров бурения можно отнести датчики, измеряющие параметры процесса бурения: осевую нагрузку на долото (G); момент (М) реактивный или активный; частоту вращения (n) долота; давление внутри и снаружи бурильной колонны; другие, по желанию заказчика, а также в зависимости от аппаратурных возможностей телесистемы.

Данные от первичных преобразователей через коммутатор поступают на аналого-цифровой преобразователь (АЦП), затем через кодирующее устройство (КУ), усилитель-передатчик поступают в канал связи. На поверхности закодированная различными способами информация расшифровывается в обратном порядке и поступает на системы отображения и обработки для принятия решений по технологическому режиму.

4. Каналы связи

На протяжении многих лет основным препятствием для практического использования измерений в процессе бурения был канал связи. Он является основным и решающим фактором, так как именно от него зависит конструкция телесистем, компоновка, информативность, надежность, удобство работы, а также условия прохождения сигналов. Диапазон существующих в настоящее время каналов весьма широк, и представлен гидравлическим, электромагнитным, акустическим, электропроводным и многими другими типами каналов связи (рисунок №1):

В результате многолетних исследований и практического использования в реальных условиях бурения широкое применение нашли три канала связи:

-электропроводный;

-гидравлический;