Автор Тема: Виброакустический каротаж  (Прочитано 29439 раз)

Оффлайн Geolog

  • Старенький
  • **
  • Сообщений: 47
  • Карма: +2/-0
    Виброакустический каротаж
    « : 21 Декабрь 2006, 15:52:14 »
    Господа!

    Откликнитесь, кто работал с блоком виброакустических исследований или что-нибудь, где-нибудь, когда-нибудь о нем слышал  :)

    Требуется любая информация об этом виде исследований.
    В частности, действительно ли они (иследования) позволяют расчитывать скорость вращения долота при турбинном бурении. Почему спрашиваю - в последнее время буровики часто стали использовать НЕшарошечные долотья, которые "ломают" зависимость скорости бурения от характера вскрываемых отложений. Просто беда какая-то!!!  :(
    Судя по той скудной информации, которой я владею, виброакустический каротаж (ВАК), кроме прочего, позволяет расчитать удельную энергию разрушения пород и тем самым отказаться от традиционного ДМК (который неиформативен при использовании лопастных, бицентрических и т.п. долот ).

    Короче, кому есть что сказать по этому поводу - не проходите мимо  :D

    Оффлайн DIR

    • Местный
    • ***
    • Сообщений: 74
    • Карма: +8/-0
      Виброакустический каротаж
      « Ответ #1 : 21 Декабрь 2006, 22:23:30 »
      Если разговор идет о то свяжись с автом(Статьи
      http://prodav.narod.ru/student/index.html) или найди литературу которой он пользовался.
      3.2.2.5. Датчик вибрации.
      Исключительный интерес представляет измерение вибраций бурового инструмента в процессе бурения. Частотный и амплитудный спектр вибрационных колебаний характеризует упругие свойства горных пород и, в свою очередь, несет информацию о литологическом составе разбуриваемого пласта.
      Регистрируя сигнал от вибродатчика продольных колебаний, установленного вблизи долота, и, исследуя частотный спектр сигнала при бурении в различных блоках горного массива, можно заметить основную гармонику, равную трехкратной частоте вращения долота (по количеству шарошек). С увеличением твердости разбуриваемых пород растет амплитуда сигнала вибрации, частотный спектр колебаний достаточно хорошо дифференцируется и коррелируется с данными акустического каротажа, надежно дифференцируя разрез по буримости.
      Учитывая то, что одинаковая буримость горных пород характеризует определенную горную породу, то достаточно передавать на дневную поверхность индекс буримости от 1 до 10.
      Высокая корреляция данных виброкаротажа с данными акустического каротажа позволяет использовать его в качестве важного геофизического параметра для детального расчленения геологического разреза, его прогнозирования. Тесная связь параметра вибрации с результатами акустического каротажа дает возможность получать информацию о прочностных свойствах разбуриваемых пород и использовать эти данные для технологического контроля процесса бурения.
      На уровне количественных свойств и отношений для бурящейся скважины можно указать конечное множество переменных, практически полно описывающих процесс разрушения горных пород. В работе приведено общее уравнение для расчета механической скорости бурения:
       

      где Кб–коэффициент буримости, характеризующий петрофизическую характеристику горной породы (учитывает прогнозные и фильтрационные свойства);
      G – нагрузка на долото;
      Sк – площадь зубьев, находящихся в контакте с горной породой;
      n – частота вращения долота;
      Q – расход промывочной жидкости;
       - плотность промывочной жидкости;
      Sн – площадь сечений промывочных отверстий насадок;
       - вязкость промывочной жидкости;
      d – диаметр бурильных труб;
      D – диаметр скважины;
      Рр – расчетное дифференциальное давление;
      а, b, c, e, f – коэффициенты модели.
      Изучая процесс разрушения горных пород, приводят эмпирическую формулу для механической скорости бурения Vм:
      Vм=АnG,
      где А – коэффициент пропорциональности (буримости);
      n – частота вращения долота;
      G – нагрузка на долото;
      ,  - постоянные для данного типа породы коэффициенты.
      Установлены тесные корреляционные связи между буримостью горных пород и их геофизическими параметрами по данным измерений электрических, акустических и плотностных характеристик. Это дает возможность, исследуя механический процесс разрушения горных пород через вибрационные характеристики, определять механические свойства горных пород и выбрать оптимальный режим работы долота.
      С целью практической реализации определения скорости вращения долота через измерение на забое вибраций бурового инструмента были выполнены измерения на модели бурового стенда. Акселерометр типа АДXL 50 АН жестко закрепляли на шасси скважинного прибора, сигналы с датчика после линейного усилителя (коэффициент усиления–8) подавались на вход АЦП и по шине RS 232 на порт Notebook IBM. Спектр энергий вычисляли по программе преобразований Фурье. Сравнивая скорость вращения бура с данными спектрограмм, надежно выделялись максимумы энергии этих частот, соответствующие определяемым скоростям вращения долота.
      Таким образом, используя в скважинном приборе вычисления спектров вибросигнала с помощью сигнального процессора фирмы Analog Device, по данным измерений вибраций можно определить скорость вращения долота



      Цитата из:   http://prodav.narod.ru/student/index.html

      КОНЦЕПЦИЯ СОЗДАНИЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ МОДУЛЕЙ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И РЕШЕНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ.

      Литература
      1. А.А. Молчанов, Г.С. Абрамов. Бескабельные системы для исследований нефтегазовых скважин (теория и практи-ка). /Под общей редакцией А.А. Молчанова– Москва: ОАО «ВНИИОЭНГ», 2003.—450 с.
      2.Молчанов А. А., Абрамов Г. С., Терехов Г. В. Электромагнитный канал связи «забой-устье», Наука в СПГГИ (ТУ), № 2, 1999, Санкт-Петербург.
      3.Молчанов А. А., Абрамов Г. С., Сараев А. А. Телеизмерительные системы с электромагнитным каналом связи для проводки и геофизических исследований наклонно-направленных и горизонтальных скважин Западной Сибири (опыт применения и перспективы). НТВ АИС «Каротажник», №59,1999.—С.85-91.
      4.Абрамов Г. С., Барычев А. В., Камнев Ю. М., Молчанов А. А., Сараев А. А., Сараев А.Н.Опыт эксплуатации и перспективы развития забойных инклинометрических систем с электромагнитным каналом связи. НТЖ «Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности», №1-2, 2001г., с.23-26.
      5.Харкевич А. А. Борьба с помехами.—М.: Наука, 1965.—212 с. с ил.
      6.Чупров В. П., Епишев О. Е., Якимов В. А., Камоцкий В. А., Григорьев В. М. Телесистема ЗИС-4 с беспроводным электромагнитным каналом связи. Десять лет эксплуатации.— В кн.: Состояние и перспективы использования геофизических методов для решения актуальных задач поисков, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых».—Октябрьский, 1999.—С. 362-366.

      Оффлайн Geolog

      • Старенький
      • **
      • Сообщений: 47
      • Карма: +2/-0
        Виброакустический каротаж
        « Ответ #2 : 21 Декабрь 2006, 23:31:02 »
        Все это интересно...

        Признаюсь, забыл уточнить, что спрашивал про блок ВАК, используемый на поверхности, с креплением (если не ошибаюсь) на вертлюге.

        В общем, здесь поподробнее. Кстати, это единственная статья, которую мне удалось отыскать по этой теме...  :)
        А хотелось бы большего. Может кто сталкивался непосредственно.

        Телеметрия - дороговато будет для ГТИ...  :)

        Оффлайн Ron

        • Администратор
        • *****
        • Сообщений: 110
        • Карма: +13/-1
          • https://mudlogging.ru
        Виброакустический каротаж
        « Ответ #3 : 24 Декабрь 2006, 07:37:52 »
        Видел такой датчик я. Правда не работал. Устанавливается он действительно на вертлюг и регистрирует вертикальные и горизонтальные колебания (вибрацию) отсюда много науки идет - на мой взгляд - вилами на воде писаной во большинстве случаях, но датчик в общем полезен, т. к. действиетльно можно отличать породы по вибрации, да и подклинки к примеру видно. Хотя часто вибрации много просто из за технических причин - к примеру, бывает что квадрат последние пару метров начинает "бить" -  очень сильная вибрация - тут уж трудно будет  что то понять :-)

        Оффлайн mehanik

        • Старожил
        • ****
        • Сообщений: 317
        • Карма: +16/-1
          Виброакустический каротаж
          « Ответ #4 : 09 Январь 2007, 05:05:49 »
          Работал с БВАКом, давно..Насколько помню, результативности ноль. В инструкции описана лишь конструкция - никаких методик. В дальнейшем читал немного об этом: прогнозы основаны на анализе вибрации зубков шарошек и самих шарошек, перекатывающихся по ухабистому забою с тройной частотой ротора.. Пишут, что можно и породы определять, по характеру вибраций.. хм!

          Оффлайн Geolog

          • Старенький
          • **
          • Сообщений: 47
          • Карма: +2/-0
            Виброакустический каротаж
            « Ответ #5 : 15 Январь 2007, 21:50:38 »
            Mehanik, в том то и вся беда, что долота используются не шарошечные! И кривая ДМК из-за этого неинформативна (палка палкой  :)). А разбивать разрез по шламу... По регламенту положено выделять коллекторы толщиной 2 метра и более. По шламу это сделать не реально, потому как отбирается он гораздо реже (т.к. скорости - 10-20м/ч и более!).
            Вот и интересуюсь, может ли ВАК помочь в этом деле. Я уж и не интересуюсь, что он там "еще может".
            По сути, для вычисления энергии разрушения не хватает только скорости вращения долота (бурение турбинное, роторно-турбинное). Из статей следует, что с этой задачей ВАК справляется хорошо. Но только описываются алгоритмы интерпретации сигнала для шарошечных долот.
            Мне интересно, что покажет ВАК если оно другое.

            Оффлайн mehanik

            • Старожил
            • ****
            • Сообщений: 317
            • Карма: +16/-1
              Виброакустический каротаж
              « Ответ #6 : 15 Январь 2007, 23:44:51 »
              а такой вопрос - датчики момента установлены на буровой? и какой привод ротора?

              Оффлайн mehanik

              • Старожил
              • ****
              • Сообщений: 317
              • Карма: +16/-1
                Виброакустический каротаж
                « Ответ #7 : 16 Январь 2007, 01:57:15 »
                Вообще же идея понятна: разные породы - разная энергоемкость на разрушение - разный момент - другие обороты турбины.. Выходит, по датчику нужно ловить работу последней, потому что нешарошечные долота кроме шумового фона резания да истирания вряд ли что дадут.. С другой стороны, обороты турбины пропорциональны гидравлической мощности, подводимой к ней - а если поставить токовый датчик на кабель привода насосов - чем не момент турбины, соответственно и обороты?! Так еще не пробовал, но наверное, есть смысл...

                Оффлайн Geolog

                • Старенький
                • **
                • Сообщений: 47
                • Карма: +2/-0
                  Виброакустический каротаж
                  « Ответ #8 : 16 Январь 2007, 19:37:23 »
                  Вот и я про то! Не могут разные породы буриться абсолютно одинаково. Раз в итоге скорость бурения одинакова, значит (скорее всего), при прочих равных условиях, с разной скоростью вращается долото на забое. Ну либо изменяется момент.  Кстати, датчики момента не установлены  :(.  Да и не будут они информативны - стволы в основном наклонные и горизонтальные.
                  Привод ротора... Хм... Я не технолог... Но видимо не ошибусь, если скажу так: привод ротора от лебедки, а лебедка на электроприводе. Так же, как и насосы (на асинхронных двигателях - по-моему так они называются) - так что их можно сразу исключить из внимания - ходы всегда одинаковы. Но ротором практически никогда не бурят. В компоновке всегда есть турбина или забойный двигатель.
                  А датчик на обороты долота реагирует. Это описано в статье (см. ссылку выше). Там же приведены формулы взаимосвязи параметров бурения и механических свойств пород. Так что выдумывать особо и не придется. Только вот опять, для статьи (а она не шибко свежая :))наверняка анализировался материал, где применялось шарошечное долото!
                  Как обстоит дело с нешарошечными - вот основной вопрос.

                  Оффлайн mehanik

                  • Старожил
                  • ****
                  • Сообщений: 317
                  • Карма: +16/-1
                    Виброакустический каротаж
                    « Ответ #9 : 16 Январь 2007, 21:51:11 »
                    По поводу ВАКа - лучше не грузись, видел бы ты реальный сигнал с датчика - мама родная! Поверь, на существующем сегодня оборудовании -ничего ты оттуда не выудишь)) Но это конечно мое, частное, мнение..

                    Оффлайн Serg

                    • Старенький
                    • **
                    • Сообщений: 42
                    • Карма: +1/-0
                    Виброакустический каротаж
                    « Ответ #10 : 16 Январь 2007, 22:11:49 »
                    Может я не в тему...дико извиняюсь!!!!!
                    Так для информации...
                    Стоим на горизонталке.Забой 3363,7м. Из них - 263,7м - по горизонту(по-плану 600м). Датчика на роторе нет. Долото шарошечное (Д-143.9 СЗ ГАУ-R-290).Бурение роторно-турбинное.
                    При наборе угла турбина,при стабилизации угла проходка ротором.
                    Дык..вот к чему я....
                    При наборе угла...начинается такое слайдирование (3-5 часов),что все мыслимые и не мыслемые представления о параметрах...сводяться к нулю.
                    ДОЛ ведёт себя непредсказуемо...Нагрузка на долото равна весу инструмента...Давление колбасит(насосы тоже)...Газ чёрти-чё...потому как вязкая пачка гуляет...и никто её разбивать не собирается (дефицит химии)....Телепузики естественно в грудь стучат..что у них всё строго по программе...При этом всем интересно вышли из коридора или нет?! Единственная достоверная информация в таких случаях - остается шлам...тока по нему можно сказать,где мы...и куда вляпались...(Опять-же при правильном расчете времени отставания :))
                    Мне вот интересно...как вела-бы себя Ваша виброакустика в таких условиях...
                    С наилучшими пожеланиями..SERG!!!!!
                    Никогда не бойся делать то, что ты не умеешь. Ковчег был сооружен любителем. Профессионалы построили "Титаник".

                    Оффлайн Geolog

                    • Старенький
                    • **
                    • Сообщений: 47
                    • Карма: +2/-0
                      Виброакустический каротаж
                      « Ответ #11 : 16 Январь 2007, 22:34:39 »
                      Цитата: "mehanik"
                      По поводу ВАКа - лучше не грузись, видел бы ты реальный сигнал с датчика - мама родная! Поверь, на существующем сегодня оборудовании -ничего ты оттуда не выудишь)) Но это конечно мое, частное, мнение..


                      Так бы сразу и сказал!
                      У меня нет контраргументов, чтобы опровергнуть твое личное, частное мнение - ты, я так понял, имеешь представление о ВАК вообще и об обработке сигнала в частности... Я ж его в глаза не видел!

                      Так что похоже, что тему можно прикрыть... Лет на 20  :D
                      Честно говоря, в последнее время такая мысль приходила в голову довольно часто )))

                      Оффлайн mehanik

                      • Старожил
                      • ****
                      • Сообщений: 317
                      • Карма: +16/-1
                        Виброакустический каротаж
                        « Ответ #12 : 16 Январь 2007, 22:55:21 »
                        согласен... нету наработок

                        Оффлайн mehanik

                        • Старожил
                        • ****
                        • Сообщений: 317
                        • Карма: +16/-1
                          Виброакустический каротаж
                          « Ответ #13 : 16 Январь 2007, 23:01:29 »
                          Недавно сделал датчик ВАК, повесил на вертлюг - неделю изучал спектры: масса интересного, но нужно время, наработки, анализ статистики и тд. Кроме того, бурение роторное было, нужно еще будет  турбинное подыскать, записать диаграмки.. Нескоро еще расскажу о результатах)..

                          Оффлайн Geolog

                          • Старенький
                          • **
                          • Сообщений: 47
                          • Карма: +2/-0
                            Виброакустический каротаж
                            « Ответ #14 : 16 Январь 2007, 23:07:21 »
                            Цитата: "Serg"
                            Может я не в тему...дико извиняюсь!!!!!
                            При наборе угла...начинается такое слайдирование (3-5 часов),что все мыслимые и не мыслемые представления о параметрах...сводяться к нулю.

                            Безусловно, слайдирование тоже кровь портит работникам ГТИ. Но, поверь мне, даже оно не в силах кардинально изменить общую закономерность при использовании шарошечного долота: проходка в целом будет зависеть от пород. Почему так уверен - мне довольно часто приходилось прикладывать поглубинку ГТИ к ГИС. А потому тут отпадает необходимость использования каких-то других методов для расчленения разреза. Но в интервалах слайдирования конечно же важен шлам.
                            Но тут же приведу пример: однажды на горизонте пришлось работать с каким-то полимерным раствором (хотя они сейчас почти все такие) и все бы ничего, но тут мистер инженер по растворам (иностранный) что-то там поколдовал и о чудо! - на сита с забоя стала выходить полимерная масса, похожая чем-то на пластилин, в которую в небольшом количестве вкраплен шлам. Отмыть пластилин водой, сам понимаешь - гиблое дело. Инженер тогда был рад этому обстоятельству, т.к. нет зашламления забоя (есть и такая проблема у горизонтальных стволов). Я же был слеп, как котенок - с таким шламом невозможно работать - эта субстанция даже элементарно не сохнет! Когда попытался взбунтоваться, меня (ГТИшника) тогда, как это водится, слушать никто не стал :(

                            Цитата: "Serg"
                            При этом всем интересно вышли из коридора или нет?!

                            А что же кривильщики-телеметристы говорят? Этот вопрос прежде всего им. Коридор - это всего лишь интервал запланированных абсолютных отметок, и если в пределах этого интервала не будет аргиллита, плотняка или водонасыщенного коллектора, то данные ГТИ ничего вам не скажут - нефтенасыщенный коллектор и баста!. Вход в кровлю - другое дело, его сразу видно.

                             



                            Покер онлайн