12.3 Информация для управления работой бура

Для настройки механизма управления бурильного инструмента, обеспечивающего движение бура в заданном направлении и достижения точки назначения, требуется определенный и достаточно большой объем информации.

При этом необходимы следующие три основных элемента: зонд для обеспечения информации о положении и глубине плюс информация, необходимая для настройки механизма управления инструмента; приемник для индикации положения и глубины зонда, а также получения информации, необходимой для управления. Приемник выдает эту информацию на отдельный показывающий прибор, показания которого могут быть использованы для настройки инструмента в начальной точке процесса бурения.

12.3.1 Зонд вставляется в головку инструмента или сразу же после нее. Производителем бурильного инструмента был разработан специальный корпус, обеспечивающий прохождение сигнала зонда; в корпусе обычно имеются окна для выхода сигнала зонда. Производители бурильного оборудования также должны обеспечивать пользователя необходимой информацией о максимальной глубине локации инструмента.

12.3.2 Дополнительно, зонд, который является источником сигнала для локации и измерения глубины, объединяют с датчиками для передачи в приемник на поверхность земли следующей информации о положении зонда в бурильном инструменте.

Угол бокового наклона. Механизм управления используется для изменения направления бурения. Поэтому необходимо знать угол бокового наклона для активизации механизма корректировки ориентации инструмента.

Угол отклонения от опорного направления. Механизм управления бурильным инструментом позволяет также регулировать как угол наклона инструмента, так и его направление. Показания угла отклонения позволяют оператору сделать соответствующее управляющее воздействие. Это главным образом используется для поддержания постоянного угла наклона бура; обычно 0°, но также может быть использовано для обеспечения движения бура параллельно поверхности земли.

Температура зонда. В некоторых условиях температура головки бурильного инструмента достигает очень большой величины, которая может повлиять на скорость химических реакций в батарее питания и на электронные элементы зонда. Оператор, зная температуру зонда, может приостановить бурение, когда зонд нагрелся до температуры 80°С (или другой температуры, определенной производителем), для охлаждения инструмента.

Время работы батарей. Время работы батарей питания может значительно уменьшиться из-за отклонения температуры, вибраций и ударных нагрузок от номинальных значений. В связи с этим, оператор должен знать состояние батареи.

В некоторых зондах для увеличения срока службы батарей питания предусмотрено устройство отключения зонда, которое отключает питание зонда либо до тех пор, пока параметры не пришли в норму, или в течение определенной части цикла вращения инструмента.

12.3.3 Зонды главным образом предназначены для использования с "толкающим" и гидравлическим буровым инструментом. Вставка зонда в ударный буровой инструмент снижает время их работы до полного отказа. Время работы зонда до полного отказа зависит от типа бурового инструмента и условий бурения. Производители бурового инструмента могут консультироваться по поводу предполагаемого времени работы зонда или отсылать зонд на завод-изготовитель для обследования через определенный интервал времени для исключения возможного отказа зонда в процессе бурения.

12.3.4 Работоспособность системы зонд-приемник также как диапазон измерения глубины, точность локации и передачи данных снижается, когда зонд вставляют в буровой инструмент и используют с различными типами бурового инструмента. При рассмотрении применимости определенного типа инструмента для бурения большее внимание следует уделять данным о работоспособности, полученным от пользователя бурового инструмента, чем данным от производителей зондов. Очевидно, что уточнение работоспособности зонда при получении нового бурового инструмента может быть выполнено только при установке зонда в буровой инструмент.

12.3.5 Процедура контроля процесса бурения

Определите направление движения бура. В процессе бурения инструмент может отклониться от требуемого направления из- за препятствий под землей. Определите допустимую величину отклонения бура и отметьте ширину допустимой зоны бурения с любой стороны от выбранного направления бурения.

Проверьте, что зонд установлен с новыми батареями, рекомендуемыми производителем.

Проведите тестирование системы зонд-приемник-показывающий прибор перед началом бурения. Для этого переместите зонд и приемник от показывающего прибора на расстояние, соответствующее длине скважины. Положите зонд на землю (головка бурового инструмента) и встаньте сзади него с приемником на расстоянии, примерно равном глубине бурения. Поворачивайте и наклоняйте зонд для моделирования его движения под землей.

Направьте приемник на зонд и проверьте корректность информации на дисплее приемника и данные, переданные в показывающий прибор. При этом может быть необходимо изменить положение антенны показывающего прибора для получения надежных и корректных данных от приемника.

2.8

Методика проведения локации зонда, установленного на буровой инструмент, такая же, как и при локации обычного зонда.

Используйте приемник для "опроса" зонда в каждой точке локации с целью получения информации об угле наклона и направлении скважины, а также о температуре зонда и состоянии его батарей питания.

Обычно необходимо остановить бурение для определения точного положения зонда и его глубины, а также для получения информации о состоянии зонда. Это может быть выполнено в момент остановки бурения для присоединения дополнительной буровой штанги.

Кроме того, указанные выше данные могут быть получены и при движении бурового инструмента.

Локация должна выполняться с интервалами не более, чем 3 метра.

При этом может возникнуть необходимость бурения параллельно поверхности земли, даже если поверхность земли имеет крутой наклон. Угол наклона поверхности грунта может быть оценен путем установки зонда на поверхность и использования приемника для измерения угла отклонения.

При локации зонда, установленного в буровой инструмент, требуется большая точность и поэтому большая тщательность, чем при обычной локации подземных линий. При этом особенно важно отслеживать и как можно раньше корректировать отклонения от выбранного направления и глубины бурения. Это выполняется более легко путем корректировки механизма управления в начале изменения направления бурения, чем при значительном отклонении бурового инструмента от выбранного направления. Минимальные корректирующие воздействия также облегчат проводку трубы или кабеля через пробуренную скважину.