Скважинный прибор акустического каротажа

 

Изобретение относится к аппаратуре для исследования скважин акустическими методами. Целью изобретения является упрощение конструкции, улучшение технологии, уменьшение степени использования ручного труда и повышение безопасности обслуживающего персонала в процессе эксплуатации . Скважинный прибор содержит электронный блок и акустический зонд, содержащий разнесенные по длине зонда электроакустические преобразователи и несущие элементы, установленные между преобразователями. Несущие элементы выполнены в виде труб с перфорациями. Для достижения цели длины пepe Iычeк между соседними перфорация 1и выполнены уменьшающимися в направлении от геометрического центра прибора к его концевым частям. Отношение длин перемычек на участках между центром прибора и его концевыми частями и длины перемычек к центре прибора в интервале от максимальных до минимальных значений установлено в соответствии с выражением K(LZ/2 - - Z2/2), где b-j. - длина перемычек между соседними перфорациями на участках прибора между его геометрическим центром и концевыми частями , м, длина перемычек между соседними перфорациями в геометрическом центре прибора, м; L - длина прибора, м; Z - координаты перфорации относительно верхнего конца прибора, м; Л - поправочный коэффициент . Это выражение обусловливает зависимость, при которой длина перемычек в сечениях перфорированных труб уменьшается с удалением этих сечений от геометрического центра прибора, т.е. длина перемычек будет максимальной в геометрическом центре прибора, а в направлении к его окончаниям длины перемычки уменьшаются вплоть до минимальных значений, ограниченных прочностью на разрыв. 2 нл. § (Л to 00 4 к

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А@4 G 01 V 1/40

g;n!pn;p з! р

1 ,! фф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3812356/24-25 (22) 16.11.84 (46) 23.12.86. Бюп. № 47 (71) Опытно-конструкторское бюро геофизического приборостроения

Объединения "Укргеофизика" и Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геолого-разведочных скважин Научно-производственного объединения "Нефтьгеофизика" (72) Е.А.Виноградов, М.Х.Гофман, В.Г.Рафиков и П.Д.Резник (53) 550.83(088.8) (56) фельцман П.А. Конструирование аппаратуры для геофизических исследований скважин. — М.: Недра, 1968, с. 72-74.

Патент США № 3191141, кл. 340-17, 1968.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1010586, кл. G 01. V 1/40, 1981. (54) СКВАЖИННЫЙ ПРИБОР АКУСТИЧЕСКОГО

КАР ОТАЖА (57) Изобретение относится к аппаратуре для исследования скважин акустическими методами. Целью изобретения является упрощение конструкции, улучшение технологии, уменьшение степени использования ручного труда и повышение безопасности обслуживающего персонала в процессе эксплуатации. Скважинный прибор содержит электронный блок и акустический зонд, содержащий разнесенные по длине зонда электроакустические преоб„„SU„„1278747 А1 разователи и несущие элементы, установленные между преобразователями.

Несущие элементы выполнены в виде труб с перфорациями. Для достижения цели длины перемычек между соседними перфорациями выполнены уменьшающимися в направлении от геометрического центра прибора к его концевым частям. Отношение длин перемычек на участках между центром прибора и его концевыми частямь и длины перемычек к центре прибора в интервале от максимальных до минимальных значений установлено в соответствии с выражением Ь /Ь = K(LZ/2 — Z2/2) /L /8, где b — длина перемычек между соседними перфорациями на участках прибора между его геометрическим центром и концевыми частями, м, Ь вЂ” длина перемычек между соседними перфорациями в геометрическом центре прибора, м, L — длина прибора, м, Z — координаты перфорации относительно верхнего конца

4 прибора, м; Л вЂ” поправочный коэффициент. Это выражение обусловливает зависимость, при которой длина перемычек в сечениях перфорированных труб уменьшается с удалением этих сечений от геометрического центра прибора, т.е. длина перемычек будет максимальной в геометрическом центре прибора, а в направлении к его окончаниям длины перемычки уменьшаются вплоть до минимальных значений, ограниченных прочностью на разрыв.

2 ил.

1278747

bz

b где b

bzm

Изобретение относится к аппаратуре для исследования скважин акустическим методом.

Цель изобретения — упрощение конструкции, повышение технологичности и снижение металлоемкости прибора при его изготовлении, а также уменьшение степени использования ручного труда и повышение безопасности обслуживающего персонала в процессе эксплуатации.

На фиг. 1 изображен скважинный прибор акустического каротажа; на фиг. 2 — несущий элемент прибора, фрагмент.

Скважинный прибор акустического каротажа содержит электронный блок

1 в геометрическом кожухе и зонд, включающий разнесенные по длине зонда электроакустические преобразователи-излучатели 2 и 3 и звукоприемник 4, а также установленные между преобразователями несущие элементы в виде труб 5 и 6 с перфорациями 7, выполненными в виде сквозных пазов (по три перфорации в сечении трубы).

Соседние перфорации одного сечения разделены перемычками 8,. длины которых выполнены уменьшающимися в направлении от геометрического центра прибора к его концевым частям, причем отношение длин перемычек на участке между центром прибора и его концевыми частями и длины перемычек в центре прибора в интервале от максимальных до минимальных значений установлено в соответствии с выражением

LZ/2 — Z2 /2 ь 7в — длина перемычек между соседними перфорациями на участках прибора между его геометрическим центром и концевыми частями, м, длина перемычек между соседними перфорациями в геометрическом центре прибора, м, длина прибора, м, координаты перфорации относительно верхнего конца прибора, м, поправочный коэффициент, учитывающий технологические факторы при изготовлении перфораций.

3S

Это выражение обуславливает зависимость, при которой длина перемычек в сечениях перфорированных труб уменьшается с удалением этих сечений от геометрического центра прибора, т.е. длина перемычек максимальна в геометрическом центре прибора, а в направлении к его окончаниям длины перемычек уменьшаются до минимальных значений, ограниченных прочностью на разрыв. Соответственно уменьшению длины перемычек увеличивается длина пазов в каждом из сечений при сохранении их количества. Смысл поправочного коэффициента К состоит в том, что при наиболее дешевом, групповом изготовлении перфораций (набором одинаковых дисковых фрез) изменение длин перемычек имеет место не в каждом очередном сечении, а после каждых нескольких сечений.

В этом случае для сохранения прочности по всей длине прибора выбирается К = 1-1 5.

Прибор работает следующим образом.

В процессе каротажа при перемещении прибора от забоя к устью скважины излучатели 2 и 3, запускаемые импульсами тока из электронного блока 1, возбуждают в окружающей среде упругие колебания, а преобраэовательзвукоприемник 4 принимает эти колебания после их прохождения по участкам стенок скважины. Затем принятые колебания усиливаются усилителем электронного блока 1 и по каротажному кабелю передаются на поверхность для обработки и анализа с последующей оценкой характеристики пересекаемых скважиной пород.

Благодаря уменьшающимся . по длине прибора перемычкам 8 между перфорациями 7 в сечении труб при чередовании таких перемычек с неперфорированными частями труб ухудшаются условия прохождения колебания к звукоприемнику непосредственно по прибору, в том числе и в области низкочастотных составляющих спектра этих колебаний, и волна-помеха, поступающая на звукоприемник, оказывается ,ослабленной до весьма низкого уровня, не превышающего уровень шумов движе ния прибора, что обеспечивает возможность четкой фиксации сигнала от породной волны и соответственно высокое качество получаемой информации.

1278747

Эффект хорошей акустической изоляции преобразователей-излучателей с преобразователями-звукоприемниками связан в значительной степени с эффектом механического фильтра жест- 5 кость — масса. Элементами жесткости являются перемычки между перфорациями, элементами масс- неперфорированные сечения труб. По мере уменьшения длины перемычек в направлении концевой части прибора передаточные характеристики конструкции приближаются к характеристикам идеального фильтра, а сам фильтр благодаря переменной длине перемычек работает в относительно широком спектре частот, перекрывающем частотный спектр излучаемых колебаний.

Уменьшение перемычек в соответст- 20 вии с указанным соотношением не приводит к появлению опасных сечений в отношении воздействия изгибающего момента, поскольку наряду с уменьшением перемычек между перфорациями при удалении от центра прибора в той же мере, т.е ° по тому же закону, уменьшается изгибающий момент. В результате напряжение от воздействия изгибающего момента во всех попереч- .ЗО ных сечениях прибора не становится большим, чем в его центре. Иомент в центре, наибольший по длине прибора, не только не увеличивается, но даже снижается за счет уменьшения массы 35 прибора (волна-помеха в предлагаемом приборе устранена без использования массивного поглотителя). Снижение момента в центре прибора исключает во многих случаях (кроме случаев особо 40 длинных приборов) необходимость поддержки прибора при спуско-подъемных операциях, т.е. уменьшается степень использования ручного труда и повышается безопасность обслуживающего 45 персонала.

Формула изобретения

Скважинный прибор акустического каротажа, содержащий электронный блок и акустический зонд, включающий разнесенные по длине зонда электроакустические преобразователи и установленные между преобразователями несущие элементы в виде труб с перфорациями, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, уменьшения металлоемкости и повышения технологичности при изготов,лении, а также уменьшения степени использования ручного труда и повышения безопасности обслуживающего персонала при эксплуатации, длины перемычек между соседними перфорациями выполнены уменьшающимися в направлении от геометрического центра прибора к его концевым частям, при- чем соотношение длин перемычек на участках между центром прибора и

его концевыми частями и длины перемычек к центре прибора в интервале от максимальных до минимальных значений установлено в соответствии с выражениями

Ъ где Ъ длина перемычек между соседними перфорациями на участках прибора между его геометрическим центром и концевыми частями,м, длина перемычек между соседними перфорациями в геометрическом центре прибора, м; длина прибора, м; координаты перфорации относительно верхнего конца прибора, м, поправочный коэффициент.

Ь

t rn

1278747

Составитель Н.Журавлева

Техред Л.Олейник Корректор М.Максимишинец

Редактор И.Горная

Заказ 6830/42

Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4