Скважинный сейсмический прибор



Скважинный сейсмический прибор
Скважинный сейсмический прибор
Скважинный сейсмический прибор
Скважинный сейсмический прибор

 


Владельцы патента RU 2503978:

Касимов Алик Нариман Оглы (RU)
Шехтман Григорий Аронович (RU)

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении скважинных сейсморазведочных работ. В скважинном сейсмическом приборе, содержащем герметичный корпус и управляемое прижимное устройство, выполненное в виде прижимного рычага, к корпусу прибора со стороны, противоположной рычагу, соосно с корпусом жестко прикреплен по меньшей мере один съемный башмак, выполненный в виде тонкой пластины с возможностью ее изгибания под действием прижимного усилия, оказываемого на пластину прижимным рычагом. Контакт скважинного прибора со стенкой скважины осуществляется через конец прижимного рычага и боковые края тонкой пластины. Наличие пластины, ширина которой превышает диаметр скважинного прибора, а ее длина соизмерима с длиной прибора, позволяет ему надежно контактировать с горными породами при изменении диаметра скважины на разных глубинах. Благодаря тому что ширину пластины берут близкой к диаметру скважины, усилие, обеспечиваемое прижимным рычагом, передается через края пластины на стенку скважины таким образом, что горизонтальные составляющие этого усилия препятствуют появлению паразитных вращательных колебаний прибора относительно линий касания со стенкой скважины. Технический результат: повышение надежности контакта со средой и, как следствие, повышение качества материала, регистрируемого на горизонтальных компонентах сейсмической записи. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области скважинной сейсморазведки и может быть использовано при проведении работ методом вертикального сейсмического профилирования (ВСП) и другими методами, требующими надежного контакта скважинного прибора со стенкой скважины.

При проведении в буровых скважинах работ методом ВСП одним из основных условий получения качественных результатов является надежный механический контакт скважинного прибора со стенкой скважины, при котором исключается искажающее влияние на сейсмическую запись таких помех, как кабельные волны и резонансные механические колебания. При нежестком контакте скважинного прибора со стенкой скважины могут иметь место проскальзывания прибора относительно стенки скважины в процессе приема упругих колебаний, а также вращательные колебания относительно линии касания корпуса прибора со стенкой скважины, наиболее ощутимые на записях горизонтальных сейсмоприемников при трехкомпонентных наблюдениях.

Известен скважинный сейсмический прибор, содержащий прижимной элемент нежесткого типа, а также две жестко прикрепленные к прибору опоры, через которые он прижат к стенке скважины. Наличие в приборе двух опор, разнесенных по окружности зонда, устраняет резонансный характер искажений сейсмической записи, вызванных вращательными колебаниями скважинного прибора в горизонтальной плоскости (Воронин и Жадин, 1964). Основным недостатком данного прибора является неэффективность жестко прикрепленных к корпусу прибора опор в тех случаях, когда диаметр скважины существенно превышает диаметр скважинного прибора. База контакта скважинного прибора со стенкой скважины может при этом оказаться недостаточной для предотвращения паразитных вращательных колебаний. Ситуация при этом является противоречивой, т.к. диаметр прибора и его массу стремятся сделать минимальными именно для того, чтобы собственная частота колебаний прибора находилась вне рабочей полосы частот (Шехтман и Каплунов, 1974).

Известен скважинный сейсмический прибор с управляемым прижимным устройством в виде прижимного рычага, в котором установлен дополнительный прижимной рычаг, причем оси вращения обоих рычагов расположены на корпусе скважинного прибора под углом в одной плоскости, перпендикулярной оси скважинного прибора (Шехтман и др., 1984). Наличие в этом приборе двух прижимных рычагов, развернутых под углом, позволяет эффективно подавлять паразитные вращательные колебания. Однако недостатком прибора является существенное усложнение его конструкции, а также невозможность обеспечить ее надежность и осуществимость в скважинных приборах малого диаметра. Кроме того, на сложных участках скважин прижимное усилие, обеспечиваемое контактом концов прижимных рычагов, может быть ненадежным из-за наличия каверн и неровностей скважины. С целью повышения качества измерений в сложных участках скважины путем распределения прижимного усилия вдоль скважинного прибора в него были введены прижимные рейки, шарнирно связанные с концевыми участками корпуса (Шехтман и Курасов, 1986).

Наиболее близким прототипом к изобретению является скважинный сейсмический прибор, содержащий герметичный корпус, прижимной рычаг и, по меньшей мере, один съемный башмак, жестко прикрепленный к корпусу со стороны, противоположной рычагу. Башмак выполнен в виде сектора тонкостенной трубы, наружный радиус которой по меньшей мере вдвое превышает радиус корпуса. К наружной поверхности тонкостенной трубы в одном из воплощений изобретения могут быть жестко прикреплены две опоры, параллельные оси прибора(патент RU 2444030, 27.02.2012).

Недостатком данного скважинного прибора является сложность конструкции башмака и его пригодность лишь для того диаметра скважины, который соответствует наружному диаметру тонкостенной трубы, используемой в конструкции башмака. Поэтому при отработке скважин, ствол которых имеет различные сечения на различных интервалах глубин, приходится приостанавливать работы для извлечения зонда на земную поверхность для смены башмака. При работе же в необсаженных скважинах, ствол которых часто имеет некруговое сечение, функциональные возможности башмака с фиксированным диаметром используемой в нем тонкостенной трубы могут оказаться весьма ограниченными.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей при работе в скважинах с изменяющимся диаметром и упрощение конструкции скважинного прибора.

Поставленная цель достигается тем, что в скважинном сейсмическом приборе, содержащем герметичный корпус, прижимной рычаг и, по меньшей мере, один съемный башмак, жестко прикрепленный к корпусу со стороны, противоположной прижимному рычагу, башмак выполнен в виде тонкой пластины, ширина которой превышает диаметр скважинного прибора, а ее длина соизмерима с длиной прибора. Тонкая пластина закреплена с возможностью ее изгибания от усилия, оказываемого на нее прижимным рычагом в процессе его раскрывания в точке приема сейсмических колебаний. В одном из воплощений скважинного прибора к корпусу прикреплены два съемных башмака, расположенные по разные стороны от прижимного рычага.

Ширину тонкой пластины, используемой в башмаке, берут близкой к минимальному диаметру исследуемой скважины. Зазор между башмаком и минимальным диаметром скважины берут таким, чтобы позволить беспрепятственное перемещение скважинного прибора по стволу скважины всегда, когда прижимной рычаг прижат к корпусу скважинного прибора (т.е. при его перемещении между точками приема). Для этой же цели угловые участки тонкой пластины закругляют, чтобы исключить их задевание о стенки скважины.

На чертежах схематически показан предлагаемый скважинный сейсмический прибор.

На рис.1 приведена схема скважинного сейсмического прибора; на рис.2 - разрез А-А на рис.1. На рис.3 приведена схема скважинного прибора с раскрытым прижимным рычагом, а на рис.4 - разрез А-А с раскрытым прижимным рычагом в прижатом к стенке скважины состоянии.

Прибор содержит корпус 1, съемные башмаки 2, ходовой винт 3, штифт 4, прижимной рычаг 5, ось вращения прижимного рычага 6. На рис.2 в одном из сечений скважинного прибора показана тонкая пластина 2, жестко прикрепленная к корпусу 1.

Возможность изгибания тонкой пластины под действием прижимного усилия и достаточно большая ее ширина, близкая к диаметру скважины, обеспечивают в прижатом к стенке скважины состоянии достаточные прижимные усилия на контакте краев пластины со стенкой скважины, позволяющие исключить паразитные вращательные колебания прибора.

Устройство работает следующим образом.

При поступательном перемещении вниз силового штока 3 штифт 4 действует на короткое плечо прижимного рычага 5. При вращении прижимного рычага относительно оси вращения 6 под действием направленной вниз силы, действующей на короткое плечо рычага, конец длинного плеча рычага отклоняется в сторону до тех пор, пока расположенные на противоположной стороне корпуса прибора башмаки 2 не прижмутся надежно к стенке скважины. При наличии на башмаках жестко установленных на них тонких пластин 2 к стенке скважины прижимаются непосредственно боковые края пластин. Благодаря тому, что ширина пластин близка к внутреннему диаметру скважины, усилие, обеспечиваемое прижимным рычагом, передается через пластины на стенку скважины таким образом, что горизонтальные составляющие этого усилия, направленные на каждой из краев пластин в противоположную сторону, препятствуют появлению паразитных вращательных колебаний прибора относительно точек касания прибора со стенкой скважины. Тем самым увеличивается вероятность достаточно надежного контакта со средой, и, следовательно, повышается качество сейсморазведочного материала.

Жесткое крепление башмаков к корпусу прибора осуществляется посредством хомутов, не показанных на приведенных чертежах, или любым иным известным способом.

Применение предлагаемого скважинного сейсмического прибора позволяет получать надежные результаты при проведении трехкомпонентных наблюдений в обсаженных и необсаженных глубоких буровых скважинах, диаметр которых существенно превышает диаметры современных скважинных приборов. Использование в качестве пластин в башмаках современных органических материалов, прочность которых не уступает прочности стали, а их плотность во много раз ниже, чем у стали, позволит обеспечивать надежный контакт скважинных приборов со стенкой скважины без существенного увеличения их веса, что весьма существенно при работах с многоточечными зондами ВСП.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ:

1. Воронин Ю.А., Жадин В.В. О частотных искажениях сейсмического сигнала при регистрации трехкомпонентным скважинным сейсмоприемником. - «Геологияи геофизика», 1964, №3, с.154-156.

2. Шехтман Г.А., Каплунов А.И. О влиянии силы прижима скважинных приборов на характер регистрируемых сигналов при вертикальном сейсмическом профилировании (ВСП). - Сб «Прикладная геофизика», вып.73, 1974.

3. Шехтман Г.А., Коробов В.И., Курасов М.И. Скважинный сейсмический прибор. Авторское свидетельство СССР №1073725, кл. G01V 1/40, 1984.

4. Шехтман Г.А., Курасов М.И., Корнилин Б.П. Скважинный сейсмический прибор. Авторское свидетельство СССР №1448902, кл. G01V 1/40, 1986.

5. Шехтман Г.А., Касимов А.Н.О., Редекоп В.А. Скважинный сейсмический прибор. Патент РФ №2444030 с приоритетом от 21.12.2010.

6. Gaiser J.E., Fulp T.J., Petermann S.G., and Karner G.M., 1988, Vertical seismic profile sonde coupling. - Geophysics, vol.53, NO.2, P.206-214.

1. Скважинный сейсмический прибор, содержащий герметичный корпус, прижимной рычаг и, по меньшей мере, один съемный башмак, жестко прикрепленный к корпусу со стороны, противоположной прижимному рычагу, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей при работе в скважинах с изменяющимся диаметром и упрощения конструкции скважинного прибора, в нем башмак выполнен в виде тонкой пластины с возможностью ее изгибания под действием усилия от прижимного рычага, при этом ширина пластины превышает диаметр скважинного прибора, а ее длина соизмерима с длиной прибора.

2. Скважинный сейсмический прибор по п.1, отличающийся тем, что в нем по разные стороны от прижимного рычага закреплены два съемных башмака.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при поиске и разведке полезных ископаемых методами сейсморазведки. Согласно заявленному способу линии наблюдений при наземной сейсморазведке следует задавать на прямолинейных участках проекции ствола криволинейной скважины на дневную поверхность.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении скважинной сейсморазведки. .

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении акустического каротажа скважин. .

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано в процессе мониторинга подземных хранилищ углеводородов. .

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использовано для контроля целостности скважин. .

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использовано для контроля целостности скважин, в частности осуществления контроля искривления ствола скважины.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при контроле параметров гидроразрыва пласта. .

Настоящее изобретение в целом относится к формированию изображения буровой скважины. Более конкретно, настоящее изобретение относится к передаче в режиме реального времени видеоданных о буровой скважине из некоторого места внутри скважины в некоторое место на поверхности. Заявленная группа изобретений включает способ передачи данных изображения буровой скважины из скважины на поверхность и буровой снаряд для выполнения вышеуказанного способа. При этом способ передачи данных изображения буровой скважины из скважины на поверхность, согласно которому: получают набор данных изображения, описывающих формацию, окружающую буровую скважину, с использованием каротажного инструмента на выбранной глубине или в диапазоне глубин в буровой скважине, извлекают в скважине характерные признаки изображения из набора данных изображения, и передают данные о глубине измерения и представление извлеченных характерных признаков изображения из скважины на поверхность, и выполняют на поверхности корреляцию представления извлеченных характерных признаков изображения с данными о глубине измерения. Буровой снаряд содержит каротажный инструмент, выполненный с возможностью получения набора данных изображения, описывающих формацию, окружающий буровую скважину на выбранной глубине или в диапазоне глубин в буровой скважине; внутрискважинный процессор, связанный с каротажным инструментом, выполненный с возможностью извлечения характерных признаков изображения из набора данных изображения нисходящей скважине и внутрискважинную телеметрическую систему, выполненную с возможностью передачи данных о глубине измерения и представления характерных признаков изображения из скважины на поверхность, поверхностное оборудование, выполненное с возможностью выполнения на поверхности корреляции представления извлеченных характерных признаков изображения с данными о глубине измерения. Технический результат, достигаемый от реализации заявленной группы изобретений заключается в возможности передачи указанных характерных признаков изображения на поверхность в режиме реального времени, где указанные характерные признаки изображения могут быть использованы в качестве входных данных для различных способов анализа породы или буровой скважины в режиме реального времени. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при геофизических исследованиях в скважинах. Скважинная геофизическая аппаратура содержит геофизический кабель с кабельным наконечником и герметичный корпус с находящимися внутри него датчиками для регистрации параметров геофизического поля, например сейсмоприемниками. В герметичный корпус и в кабельный наконечник дополнительно введены модули радиосвязи, а верхняя часть герметичного корпуса и нижняя часть кабельного наконечника выполнены в виде радиопрозрачных окончаний с возможностью информационного обмена между модулями радиосвязи. Технический результат: расширение функциональных возможностей устройства. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к нефтепромысловой геофизике и может быть использовано в процессе акустического каротажа. Согласно заявленному изобретению обеспечивается моделирование реального акустического волнового сигнала и полное дистанционное тестирование прибора акустического каротажа в полевых условиях путем разложения входного акустического волнового сигнала на спектральные составляющие и сравнение полученной спектральной характеристики с эталонной спектральной характеристикой. Технический результат: повышение точности данных каротажа посредством обеспечения дистанционного тестирования для приборов акустического каротажа в полевых условиях. 2 ил.

Группа изобретений относится к скважинному измерительному прибору, который может быть использован в горнодобывающей промышленности, а также к способу изготовления соединительного устройства связи для данного прибора. Прибор содержит кожух, выполненный с возможностью перемещения внутри ствола скважины и, по меньшей мере, один датчик, выполненный с возможностью измерения параметра ствола скважины. В кожухе установлен контроллер, включающий в себя, по меньшей мере, одно из следующего: устройство сохранения данных и устройство управления работой, по меньшей мере, одного датчика. Также прибор содержит порт связи, установленный в отверстии в кожухе и включающий в себя соответствующий промышленным стандартам соединитель, стыкующийся с кабелем, имеющим соответствующее промышленным стандартам концевое устройство для соединения с наземным устройством, когда прибор находится на земной поверхности. Причем соответствующий промышленным стандартам соединитель содержит соответствующую промышленным стандартам базу соединителя, выполненную в корпусе, изготовленном из влагонепроницаемого и электроизолирующего материала. Способ изготовления соединительного устройства связи для скважинного измерительного прибора заключается в выборе соответствующей промышленным стандартам базы соединителя, заключении указанного соединителя в оболочку корпуса, изготовленного из влагонепроницаемого и электроизолирующего материала. Затем осуществляют электрическое соединение контактных штырей на базе соединителя с выбранными электрическими цепями в приборе, а введение корпуса в порт в стенке кожуха прибора выполняют, по меньшей мере, с предотвращением попадания влаги внутрь кожуха. Достигаемый при этом технический результат заключается в обеспечении более низкой стоимости изготовления и техобслуживания скважинных измерительных приборов. 2 н., 8 з.п. ф-лы, 23 ил.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении акустического каротажа при бурении подземных формаций. Способ проведения измерений акустического каротажа включает группирование полученных форм акустических сигналов в одну из множества групп. При этом каждая такая репрезентативная группа соответствует некоторым измеренным параметрам состояния буровой скважины (например, диапазон измеренных значений отклонения и/или диапазон измеренных азимутальных углов). Формы акустических сигналов, сохраненные, по меньшей мере, в одной из групп, накладываются одна на другую для получения усредненной формы сигнала. Впоследствии такая усредненная форма сигнала может подвергаться обработке, например, с использованием алгоритма определения меры когерентности для получения, по меньшей мере, одного значения замедления акустической волны. Технический результат - повышение точности каротажных данных. 4 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для определения свойств горных пород в процессе акустического каротажа. Акустическое каротажное устройство содержит по меньшей мере один излучатель и по меньшей мере два приемника, причем приемники расположены в точках с разными азимутальными координатами и выполнены с возможностью проведения измерений волнового поля в точках, расположенных на разных расстояниях от вертикальной оси устройства. Приемники могут быть установлены с возможностью изменения их азимутального или радиального положения в процессе измерений, а также с возможностью изменения их положения по осевой координате. Технический результат - повышение точности данных каротажа за счет обеспечения возможности пространственного измерения распределения поля давлений или других компонент волнового поля по всем трем координатам, включая измерения на разных радиусах. 22 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при каротажных работах. Сущность: устройство содержит следующие элементы: датчики (1-3) геоакустических сигналов, первый коммутатор (4), первый усилитель (5), блок фильтров (6), блок выпрямителей (7), второй коммутатор (8), аналого-цифровой преобразователь (9), блок (10) передачи цифрового сигнала, датчик (11) магнитной восприимчивости, измерительная схема (12) магнитометра, аналоговые запоминающие устройства (13, 14), вычитающий усилитель (15), генератор (16) прямоугольного напряжения, ферритовая антенна (17), третий коммутатор (18), три конденсатора (19), второй усилитель (20), смеситель (21), фильтр нижних частот (22), переключаемый генератор (23), выпрямитель (24), блок (25) управления, блок (26) питания. Технический результат: повышение информативности исследований. 1 ил.

Устройство для измерения спектральных характеристик геоакустических шумов в скважине, содержащее в скважинном приборе три взаимно ортогональных датчика геоакустических сигналов, коммутатор датчиков, усилитель, микроконтроллер со встроенным высокоскоростным аналого-цифровым преобразователем, датчик температуры, предназначенный для непосредственной корректировки результатов измерений, автономный блок питания, блок контроля питающего напряжения, SD карту для хранения получаемой информации, коммутатор SD карты для возможности переключения режимов работы по протоколам SPI и ММС, блок сопряжения с персональным компьютером по протоколу СОМ для настройки параметров работы устройства, блок сопряжения с персональным компьютером по протоколу MMC-USB для передачи данных измерений. Использование высокоскоростного, встроенного в микроконтроллер аналого-цифрового преобразователя и SD карты для сохранения результатов позволяет получить объем измерений, достаточный для их анализа с повышенной точностью с помощью спектральных характеристик с использованием методики трехкомпонентного геоакустического каротажа. 1 ил.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении скважинных сейсморазведочных мероприятий. Заявлен способ скважинной сейсморазведки, заключающийся в возбуждении упругих колебаний каким-либо источником, устанавливаемым в приповерхностной зоне, и регистрации сейсмических колебаний. Причем регистрация сейсмических колебаний производится одновременно в двух скважинах при возбуждении колебаний последовательно в двух пунктах, расположенных на линии, проходящей через устья исследуемых скважин и вблизи устья каждой скважины. Технический результат - повышение точности определения структурной формы геологических объектов. 1 ил.
В заявке описан акустический излучатель, содержащий акустическую диафрагму, предназначенную для передачи акустических волн в среду, узел пьезоэлектрического актюатора, деформируемого в осевом направлении под действием приложенного электрического сигнала, и упругий материал с высокой степенью несжимаемости, расположенный между пьезоэлектрическим актюатором и акустической диафрагмой и предназначенный для передачи волн давления на акустическую диафрагму в результате движения пьезоэлектрического актюатора. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 16 ил., 1 табл.
Наверх