E - Fixed Constructions – 21 – B
Patent
E - Fixed Constructions
21
B
E21B 47/18 (2006.01)
Patent
CA 2627056
Electrically powered electromagnetic field source beacons installed in a reference well in combination with a down-hole measurement while drilling (MWD) electronic survey instrument near the drill bit in the borehole being drilled permit distance and direction measurements for drilling guidance. Each magnetic field source beacon consists of a coil of wire wound on a steel coupling between two lengths of steel tubing in the reference well, and powered by an electronic package. Control circuitry in the electronic package continuously "listens" for, and recognizes, a "start" signal that is initiated by the driller. After a "start" signal has been received, the beacon is energized for a short time interval during which an electromagnetic field is generated, which is measured by the MWD apparatus. The generated magnetic field may be an AC field, or switching circuitry can periodically reverse the direction of a generated DC electromagnetic field, and the measured vector components of the electromagnetic field are used to determine the relative location coordinates of the drilling bit and the beacon using well-known mathematical methods. The magnetic field source and powering electronic packages may be integral parts of the reference well casing or may be part of a temporary work string installed therein. Generally, numerous beacons will be installed along the length of the reference well, particularly in the important oil field application of drilling steam assisted gravity drainage (SAGD) well pairs.
Des balises source de champ électromagnétique à commande électrique installées dans un puits de référence en conjonction avec un instrument de contrôle électronique MWD (mesure en fond de trou pendant le forage) près du foret dans le trou de sonde en cours de forage permettent des mesures de distance et de direction pour le guidage du forage. Chaque balise source de champ magnétique consiste en une bobine de fil enroulée sur un accouplement d'acier entre deux longueurs de tubage d'acier dans le puits de référence, et motorisée par un boîtier électronique. Des circuits de commande dans le boîtier électronique 'écoutent' de manière continue et reconnaissent un signal de 'départ' émis par le foreur. À la réception d'un signal de 'départ', la balise est excitée pendant un court intervalle de temps durant lequel un champ électromagnétique est généré, celui-ci étant mesuré par l'appareil MWD. Le champ magnétique généré peut être un champ CA, ou des circuits de commutation peuvent inverser périodiquement la direction d'un champ électromagnétique CC généré, et les composants vectoriels mesurés du champ électromagnétique sont utilisés pour déterminer les coordonnées d'emplacement relatif du foret et de la balise en utilisant des procédés mathématiques bien connus. La source de champ magnétique et les boîtiers électroniques de commande peuvent faire partie intégrante du coffrage du puits de référence ou peuvent faire partie d'une colonne de travail temporaire installée dans celui-ci. Généralement, de nombreuses balises seront installées sur la longueur du puits de référence, en particulier dans l'application de gisement de pétrole importante qu'est le forage de paires de puits SAGD (à drainage par gravité assisté par vapeur).
Kuckes Arthur F.
Pitzer Rahn
Emery Jamieson Llp
Halliburton Energy Services Inc.
LandOfFree
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