Способ контроля за перемещением геофизических приборов в скважине

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4 Е 21 В 47 022

«Ъ.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3779458/22-03 (22) 06.08.84 (46) 23.05.86. Бюл. Ó 19 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических методов исследований, испытания и контроля нефтегазоразведочных скважин (72) Б.Л. Нечаев и Р.Т. Хаматдинов (53) 550.839:622.241(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 635446, кл. Е 21 В 47/12, 1975.

Яремийчук P.Ñ, Семак Г.Г. Обеспечение надежности и качества стволов глубоких скважин.-М.: Недра, 1982, с„ 78. (54) (57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЗА ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ В СКВАЖИНЕ, основанный на непрерывном измерении мгновенного значения зенитного угла прибора и длины опускаемого в скважину кабеля, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения достоверности и информативности контроля, определяют наличие периодического изменения мгновенного значения зенитного угла и присутствие смены знака последнего,:переменную и; постоянную составляющие зенитного угла, регистрируют среднее значение зенитного угла прибора за период, после чего проводят на устье скважины подъем и ос- 3 тановку кабеля при одновременном регулировании скорости его перемещения. V P

1232790

Изобретение относится к области геофизических исследований скважин.

Цель изобретения — повышение дос1 товерности и информативности контроля.

На фиг. 1-5 приведены возможные варианты движения геофизического прибора в скважине; на фиг. 6-10 — соответствующие графики зависимостей зенитного угла прибора сь от длины

L опущенного в скважину кабеля.

Свободно перемещающиеся в продольном направлении вертикального участка скважины 1 прибор 2 и кабель 3 (фиг. 1 и 2) неизбежно испытывают.как осевое врашение, так и множественные боковые взаимодействия со стенкой скважины 1, вызывающие поперечные колебания прибора, аналогичные вынужденным колебаниям маятника в вязкой среде. В этом случае колебания прибора могут быть легко обнаружены по наличию периодического изменения и смены знака зенитного углах между линией отвеса MN и продольной осью прибора NN

Причем, если среднее значение Ж, зенитного угла за период близко к нулю, то это свидетельствует о том, что прибор движется вдоль оси вертикального участка скважины. При М« 4 0 можно говорить о движении прибора

l вдоль стенки вертикального участка скважины на расстоянии от нее тем меньшем, чем больше с отличается от нуля.

Графики зависимостей cK.(L), описывающие свободное продольное перемещение прибора- на вертикальном участке скважины, представляют собой периодические кривые, которые могут .быть как подняты, так и опущены вдоль оси (фиг. 6 и 7) .

При остановке прибора, наступившей в результате его взаимодействия со стенкой скважины (фиг. 3 и 4), происходит фиксация, а следовательно, и прекращение периодического движения оси прибора. Соответствующие графики сс (L) представляют собой прямые линии, параллельные оси L (фиг. 8 и 9).

Очевидно, что при остановке прибора среднее и мгновенное значения зенитного угла равны. Если окажется, что (L). = К р = const = 0 при непрекращающемся опускании кабеля, то это свидетелЬствует о том, что остановка прибора произошла из-за задержки кабеля у стенки скважины. Если Ф., -=

const P О, то причиной остановки прибора является его взаимодействие со стенкой скважины. При этом принципиальны два случая: остановка прибора 2, задержанного уступом 4 стенки

:вертикального участка скважины (фиг. 3), и остановка прибора, удерживаемого либо силой трения, либо уступом стенки наклонного участка скважины (фиг. 4), Различить указанные случаи можно в процессе небольшого подъема кабеля, контролируя величину а именно, если подъем кабеля сопровождается уменьшением О,, то ,прибор задержан уступом стенки верти15 кального участка скважины, если же не меняется, то остановка прибора вызвана силой трения или уступом стенки наклонного участка скважины.

Прибор„ находящийся в постоянном кон20

ЗО

55 такте со стенкой наклонного участка скважины (фиг. 5), может сохранять продольное перемещение со скоростью, меньшей скорости опускания кабеля.

Из-за неровностей наклонной поверхности участка скважины будет наблюдаться как переменная, так и постоянная составляющие зенитного угла при отсутствии смены его знака (фиг.10). .Несоответствие скоростей опускания прибора и кабеля может быть легко установлено при резкой остановке кабеля на устье скважины. Если переменная составляющая исчезает непосредственно после остановки кабеля, то скорости перемещения прибора и кабеля одинаковы. Если же моменты остановки кабеля и исчезновения переменной составляющей разделены временным интервалом, то скорость опускания кабеля превосходит скорость перемещения прибора и должна быть уменьше. на во избежание перепуска кабеля.

Предлагаемый способ контроля за перемещением геофизических приборов в скважине может быть реализован с помощьк инклинометров или известного емкостного датчика зенитного угла, жестко связанных со спускаемым геофизическим прибором.

Непрерывный контроль за перемещением геофизического прибора по предлагаемому способу ведется в процессе параллельного наблюдения за длиной опущенного в скважину кабеля и величиной зенитного угла прибора и предусматривает выполнение следующих операций в порядке их проведения:

1. Устанавливают наличие или отсутствие периодического изменения

1232 мгновенного значения зенитного угла прибора на контролируемом участке.

Участки скважины, которым соответствует периодически изменяющийся ход кривой зависимости зенитного угла 5 от длины опущенного кабеля, проходят прибором. Отсутствие периодического изменения хода кривой зависимости зенитного угла прибора от длины опущенного кабеля однозначно свидетельст- 10 вует об остановке прибора в скважине.

2. При периодически изменяющемся ходе кривой зависимости зенитного угла прибора от длины опущенного кабеля определяют присутствие смены зна- 15 ка зенитного угла (переход прибора через линию отвеса). Наличие смены знака зенитного угла указывает на свободное продольное перемещение прибоРа на вертикальном участке скважины. 20

Отсутствие смены знака зенитного угла указывает на частично заторможенный характер движения прибора по поверхности наклонного участка скважины со скоростью, меньшей скорости пе- 25 ремещения кабеля.

3. Измеряют среднее значение зенитного угла прибора за период (постоянная составляющая зенитного угла).

При отсутствии периодического измене- З0 ния хода кривой зависимости зенитного угла от длины опущенного кабеля равенство нулю среднего значения зенитного угла прибора свидетельствует о том, что причиной остановки прибора является задержка кабеля стенкой

4 скважины. 11ри наличии периодического изменения хода кривой зависимости зенитного угла от длины опущенного кабеля равенство нулю среднего. значения зенитного угла прибора указывает на свободное продольное перемещение прибора по осевой линии вертикального участка скважины.

Если, при наличии периодического изменения хода кривой зависимости зенитного угла от длины опущенного кабеля, имеет место периодическая смена знака зенитного угла и его среднее значение не равно нулю, то прибор свободно перемещается вблизи стенки вертикального участка скважины.

4. Устанавливают интервал времени исчезновения переменной составляющей на кривой зависимости зенитного угла от длины опущенного кабеля после резкого прекращения спуска последнего.

При небольших интервалах врЕмени скорость перемещения прибора равна скорости опускания кабеля. При больших временных интервалах скорость опускания кабеля превосходит скорость перемещения прибора и должна быть уменьшена.

Способ позволяет решить две основ- ные задачи контроля за перемещением геофизических приборов в скважине однозначно констатировать сам факт перемещения и устанавливать необходимые особенности движения, что повышает достоверность и информативность ,контроля.

Фиа 2

1232790

Фиг. 6

Составич ель И. Карбачинская

Техред М.Ходанич Корректор А. ФеРенц

Редактор А. Шишкина

Заказ 2746/32 Тираж 548

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4