Акустический зонд скважинного прибора

 

Изобретение относится к технике для скважинных геофизических исследований . Цель - упрощение конструкции , повышение надежности и улучшение эксплуатационных характеристик зонда. Акустический зонд вместе с блоком электроники, приемниками , помещенными в охранный кожух, и центраторами составляет скважинный прибор акустического каротажа, спускаемый на каротажном кабеле для проведения измерений акустических характеристик пересеченных скважиной горных пород. Новым в зонде является то, что герметичная оболочка на участке размещения приемников выполнена в виде жесткой трубы. Труба неподвижно соединена одним концом с установочным и несущим изоляторами, а на остальной длине установлена по отношению к ним со скользяш;им контактом , причем по отношению к несущему изолятору зто обеспечено посредством равномерно размещенных по длине опорных дисков. Компенсатор давления выполнен в виде деформируемой трубки некруглого сечения. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. (/; с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 01 V 1/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

БNT4, Нэ-рi,(,к

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4061771/24-25 (22) 23. 04. 86 (46) 30.07.88. Бюл. Ф 28 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических методов исследований, испытания и контроля нефтегазоразведочных скважин (72) А.Ф.Девятов, Д.В.Белоконь, А.А.Ширяев и В.О.Цирульников (53) 550.83(088.8) (56) Померанц Л.И., Чукин В.Т. Аппаратура и оборудование для геофизических методов исследования скважин. М.: Недра, 1978, с. 293.

Патент США У 3364463, кл. 340-А, опублик. 1968. (54) АКУСТИЧЕСКИЙ ЗОНД СКВАЖИННОГО ПРИБОРА (57) Изобретение относится к технике для скважинных геофизических исследований. Цель - упрощение конструкции, повышение надежности и

ÄÄSUÄÄ 1413568 А1 улучшение эксплуатационных характеристик зонда. Акустический зонд вместе с блоком электроники, приемниками, помещенными в охранный кожух, и центраторами составляет скважинный прибор акустического каротажа, спускаемый на каротажном кабеле для проведения измерений акустических характеристик пересеченных скважиной горных пород. Новым в зонде является то, что герметичная оболочка на участке размещения приемников выполнена в виде жесткой трубы. Труба неподвижно соединена одним концом с установочным и несущим изоляторами, а на остальной длине установлена по

<0 отношению к ним со скользящим контактом, причем по отношению к несущему изолятору это обеспечено посредством равномерно размещенных по длине опор- С ных дисков. Компенсатор давления выполнен в виде деформируемой трубки 2 некруглого сечения. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Мии4

1413568

Изобретение относится к технике для скважинных геофизических исследонаний.

Целью изобретения является упро5 щение конструкции, повышение надежности и улучшение эксплуатационных, характеристик акустического зонда скважинного прибора.

На фиг. 1 изображен скважинный 1р прибор с акустическим зондом, общий вид; на фиг, 2 — акустический зонд, разрез; на фиг, 3 — узел I на фиг.2,,на фиг. 4 — деформируемая трубка, используемая в качестве компенсатора давления, поперечное сечение, варианты.

Акустический зонд 1 вместе с блоком электроники, помещенным в охранный кожух 2, и центраторами 3 и 4 20 составляет скважинный прибор акустического каротажа, спускаемый- на каротажном кабеле для проведения измерений акустических характеристик пересеченных скважиной горных пород.

Акустический зонд 1 содержит магнитострикционный излучатель 5, установленный чере звукоизолирующие слои на стержне 6 с отверстием 7. Тонкостенная стальная гильза 8 отделяет 30 снаружи полость размещения излучателя, заполняемую электроизоляционной жидкостью, а мост 9 с герметичными проходными электровводами 10 отделяет ее. от блока электроники, помещенного в охранный кожух 2. Стержень

6 через переходник 11 связан с несущим акустическим изолятором 12, выполненным в виде жесткой трубы со сквозными Взаимно перекрывающимися 40 вдоль образующей пазами. На изоляторе 12 закреплен фланец 13, на штуцере 14 которого закреплены на ре гулировочных втулках 15 и 16 приемники 17 и 18, разделенные установочным акустическим изолятором 19, выполненным в виде цилиндрической спиральной пружины. Посредством регулировочных втулок 15 и 16 устанавливается с необходимой точностью расстояние между приемниками — база измерения.

Герметичная оболочка 20, выполненная в виде жесткой трубы из материала с низкой скоростью распространения упругих колебаний, например темплена, фторопласта, отделяет по-, лость размещения приемников от окружающей среды и удерживает их по оси устройства. По наружному диаметру оболочка 20 поддерживается равномерно распределенными по длине опорными дисками 21, закрепленными в несущем изоляторе 12. При этом оболочка 20 установлена в опорных дисках 21 со скользящим контактом и точно так же внутри установлены изолятор 19 и регулировочные втулки 15 и 16. Пробка

22 закрывает оболочку 20 с верхнего торца °

Такое конструктивное выполнение узла приемников обеспечивает возможность установки трех (и более) приемников с малой базой измерения и точной регулировкой ее величины. Это повышает достоверность геологической информации в тонкослоистом раз,резе за счет проведения одновремен-, ных измерений на нескольких (например, двух) базах.

Герметичная оболочка 20 с приемниками 17 и 18 и полость размещения излучателя 5 заполнены электроиэоляционной жидкостью и через штуцеры

23 и 24 в пробке 22 и переходнике 11 соединены деформируемой трубкой 25 некруглого сечения, которая является компенсатором давления. Концы трубки загерметизированы и закреплены в соединяемых штуцерах с помощью упругих элементов 26 и 27 в кольцевом цилиндрическом зазоре между посадочной поверхностью штуцеров и введенной внутрь трубки жесткой втулкой 28 с наружными проточками 29, в одну из которых устанавливается упругий герметизирующий элемент 26, а вторая взаимодействует с установленным снаружи трубки разрезным упругим кольцом 30, сжимаемым при навинчивании

\ накидных гаек 31 на штуцеры.

Неразъемное герметичное закрепление концов деформируемой трубки 25, выполненной из полимерных материалов, например фторопластов, на соединяемых штуцерах обеспечивается ее горячей посадкой на наружные поверхности концов штуцеров при величине натяга 20 — 30 .

Наличие единого гидравлического канала, связывающего полости размещения излучателя 5 и приемников 17 и 18, обеспечивает надежную передачу акустического сигнала между электроакустическими преобразователями и позволяет снизить работоспособность прибора в наземных условиях

1. Акустический зонд скважинного прибора, содержащий электроакустические преобразователи-излучатели и приемники, разделенные параллельно состыкованными несущим и установочным акустическими изоляторами и размещенные в заполненной электроизоляционной жидкостью герметичной оболочке, сообщенной с компенсатором давления, причем герметичная оболочка установлена коаксиально в несущем изоляторе, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения надежности и улучшения эксплуатационных характеристик зонда, герметичная оболочка на участке размещения приемников выполнена в виде жесткой трубы из материала с низкой скоростью распространения упругих волн, неподвижно соединена одним концом с установочным и несущим изоляторами, а на остальной длине установлена по отношению к ним со скользящим контактом, причем по отношению к несущему изолятору путем установки жестко связанных с ним равномерно размещенных по длине опор.

2. Зонд по и. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что компенсатор давления выполнен в виде деформируемой трубки некруглого сечения.

3 14135 без использования специального звукопровода.

Провода от приемников 17 и 18 введены в центральные отверстия 32 и

°

Зэ втулок 15 и 16, проходят внутри деформируемой трубки 25, в центральное отверстие 7 стержня 6 и через центральную группу герметичных проходных электровводов 10 соединены с входными цепями усилителя блока электроники.

Провода от приемников и излучателя разделены экраном (не показано) для устранения электромагнитной на. водки от импульса излучения.

Продольные пазы 34 и 35 в несущем изоляторе 12 обеспечивают свободное прохождение упругих волн без замет-. ных искажений к приемникам 17 и 18 °

Акустический зонд работает следующим образом.

При спуске в скважину возрастающее давление промывочной жидкости действует на стенки трубки 25, дефор-25 мирует ее таким образом, что уменьшается площадь ограниченного ею поперечного сечения пропорционально уменьшению объема заполйяющей внутренние полости электроизоляционной жидкости. При повышении температуры, когда расширение электроизоляционной ° жидкости превышает величину ее сжимаемости под действием давления, трубка 25 распирается внутренним давлением, форма ее поперечного сечения постепенно скругляется, приближаясь в пределе к форме круга.

С ростом температуры длина герметичной оболочки 20, изготовленной из

40 полимерных материалов, увеличивается на порядок больше по сравнению с деталями из металла. В диапазоне рабочих температур до +200 С изменео ние длины достигает 5 . В данном устройстве герметичная оболочка 20 неподвижно соединена одним концом (верхний на фиг. 2) через фланец 13 с несущим 12 и установочным 19 акустическими изоляторами, а на остальной длине установлена по отношению к ним со скользящим контактом. Поэтому изменение длины вызывает перемещение свободного ее конца относи68

4 тельно опорных дисков 21, установочного изолятора 19, регулировочных втулок 15 и 16 и приемников 17 и 18, расстояние между которыми во всем диапазоне изменения температур изме,няется в пределах 0,4-0,5 . и не зависит от изменения длины оболочки 20, При подаче импульса возбуждения в обмотку излучателя 5 генерируемые им упругие колебания через стенки гильзы 8, промывочную жидкость передаются на стенки скважины, проходят до приемников 17 и 18, преобразуются ими в электрические сигналы, которые передаются в блок электроники и после усиления по кабелю поступают в наземную аппаратуру для обработки и регистрации °

Формула и з о б р е т ения

1413568

9 б

Р

8

1 ф

З1! 413568

З7

29

27

26

ЦЗЦ2.3

Фиг. 9

Составитель Н.Гусева

Техред М.Диц < . Корректор С.Шекмар

Редактор Т.Лазоренко

Тираж 522

Заказ 3780/49

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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