Устройство для неразрушающего контроля обсадных колонн в скважине

 

Изобретение относится к промысловой геофизике. Цель изобретения - повышение эффективности контроля. Устр-во содержит размещенный в обсадной колонне 9 немагнитный корпус 1 с центраторами 2, электронный блок 3, электродвигатель 4 с редуктором 5. Редуктор 5 связан с цилиндрическим магнитом 6, имеющим два равныхS~

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (I!) (s()s В 21 В 47/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4300105/03 (22) 21.08.87 (46) 30.01.92. Бюл, ¹ 4 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по креплению скважин и буровым растворам (72) В. B. Климов, А. Т. Колесниченко, А. В.

Карабут и Н, М. Садыкова (53) 622,241(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

M 306253, кл. Е 21 В 47/00, 1968. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН В

СКВАЖИНЕ (57) Изобретение относится к промысловой геофизике. Цель изобретения — повышение эффективности контроля, Устр-во содержит размещенный в обсадной колонне 9 немагнитный корпус 1 с центраторами 2, злектронный блок 3, электродвигатель 4 с редуктором 5. Редуктор 5 связан с цилиндрическим магнитом 6, имеющим два равных

1708464 по величине и разнесенных по образующей выступа (В) 7. Дифференциально соединенные измерительные катушки (К) 8 укреплены на В 7, которые установлены друг относительно друга со смещением по дуге окружности. Величина смещения равна диаметру

В 7. Обсадная колонка 9 имеет дефект (Д) 10, С электронным блоком 3 соединен каротажным кабелем 11 блок 12 регистрации. Электродвигатель 4 через редуктор 5 вращает магнит 6 с К 8 вокруг вертикальной оси. В бездефектном участке колонны 9 ЭДС К 8

Изобретение относится к промысловой геофизике и может быть использовано при проведении контроля технического состояния обсадных колонн нефтяных и газовых скважин, Целью изобретения является повышение эффективности контроля.

На фиг, 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 — конструкция цилиндрического магнита с выступами; на фиг, 3 — временные диаграммы работы устройства.

Устройство для неразрушающего контроля обсадных колонн в скважине содержит немагнитный корпус I с центраторами 2. В корпусе 1 размещены электронный блок 3, электродвигатель 4 с редуктором 5. Редуктор связан с цилиндрическим магнитом 6, имеющим два равных по величине и разнесенных по образующей выступа 7, которые установлены один относительно другого со смещением по дуге окружности, при этом величина смещения равна диаметру выступа 7, На выступах 7 укреплены дифференциально соединенные измерительные катушки 8. Цилиндрический магнит 6 расположен в обсадной колонне 9 так. что торцы выступов 7 находятся на одинаковом расстоянии от стенки обсадной колонны 9, которая имеет дефект 10. Электронный блок 3 соединен каротажным кабелем 11 с блоком

12 регистрации.

Устройство работает следующим образом.

Электродвигатель 4 через редуктор 5 вращает цилиндрический магнит 6 с измерительными катушками 8 вокруг вертикальной оси. При проведении исследований в бездефектном участке обсадной колонны 9

ЭДС измерительных катушек 8 равны между собой и компенсируют друг друга, При пересечении одним из выступов 7 дефекта

10 в стенке обсадной колонны 9 магнитное поле претерпевает возмущение и на выходе

40 равны и компенсируют друг друга, При пересечении Д 10 одним из В 7 магнитное сопротивление изменяется и на выходе электронного блока 3 возникает импульс напряжения. Импульс имеет положительную полярность при вхождении в зону Д 10 и отрицательную полярность при выходе из нее, Длительность между импульсами определяет ширину Д 10. Количество парных импульсов на один Д 10 зависит от скорости вращения магнита 6, скорости движения корпуса 1 и протяженности Д 10, 3 ил. измерительных катушек 8 возникает импульс напряжения, причем за один оборот генерируется один импульс.

На фиг, 3 представлены диаграммы напряжений; ИК1 — напряжение на измерительной катушке 8, выступ 7 которой первым входит в зону дефекта 10; ИК2— напряжение измерительной катушки 8, выступ 7 которой входит в зону дефекта 10 вторым с задержкой по времени Р; ИКз— выходное напряжение измерительных катушек 8, включенных дифференциально при входе в дефект 10 и выходе из него, При вхождении выступа 7 е зону дефекта 10 на выходе дифференциально включенных измерительных катушек 8 появляется импульс напряжения положительной полярности, обусловленный смещением выступов

7. При выходе цилиндрического магнита 6 из дефекта 10 на выходе измерительных катушек 8 появляется такой же импульс отрицательной полярности. Длительность между импульсами (Ь) указывает на ширину дефекта 10. Количество парных импульсов на один дефект 10 зависит от скорости вращения цилиндрического магнита 6, скорости движения корпуса 1 и протяженности дефекта 10. Расстояние между парными импульсами может изменяться, однако при постоянных скоростях вращения цилиндрического магнита 6 и движения корпуса 1 это изменение указывает на изменеwe ширины дефекта 10.

Диаметр выступов 7 в устройстве равен

5 мм и выбран, исходя скорости сканирования по окружности, вертикальной скорости движения, расстояния между выступами 7 и размеров дефектов 10, наиболее часто встречающихся в обсадных колоннах.

К таким видам дефектов можно отнести протертости от каротажного кабеля или от насосно-компрессорных труб, нарушения от режущих кромок инструментов и т.д. Размеры дефектов ограничивают смещение вы1708464 ступов 7 в сторону увеличения, так как при расстоянии между выступами более 5 мм снижается уверенная регистрация и тем более возможность определения ширины дефектов, имеющих степень раскрытости 5 мм и менее. Скрытые виды дефектов, например трещины с малой степенью раскрытости менее 5 мм, устройство не регистрирует.

Формула изобретения

Устройство для неразрушающего контроля обсадных колонн в скважине, содержащее немагнитный корпус с центраторами, в

50 котором размещены электронный блок, электродвигатель с редуктором и цилиндрический магнит с двумя равными по величине и разнесенными по образующей цилиндра выступами, на которых установлены дифференциально со55 единенные измерительные катушки, каротажный кабель, соединенный с блоком регистрации, отличающееся тем,что,с целью повышения эффективности контроля, один из выступов установлен относительно другого со смещением по дуге окружности;причем величина смещения равна диаметру выступа.

Устройство позволяет регистрировать одновременно с отверстиями перфорации дефекты, имеющие произвольную форму, а также определять границы дефектных участков обсадных колонн, имеющих степень раскрытости 5 мм и более, как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях.

Щи2

Составитель А. Рыбаков

Редактор Т.Лазоренко Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Л.Бескид

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 384 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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