Устройство для исследования стенок обсаженныхскважин
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 09.11.1967 (№ 1131691/22-3) М. Кл. Е 21b 47!04 с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 04.1Х.1972. Бюллетень № 26
Дата опубликования описания 21.XI.1972
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 622.241:622.245.1 (088.8) Авторы изобретения
М. Б. Шоц, М. Jl. Кисельмаи и В. П. Ларин
Северо-Кавказский нефтяной научно-исследовательский институт
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СТЕНОК ОБСАЖЕННЫХ
СКВАЖИН
Известны устройства для исследования стенок обсаженных скважин, содержащие скважинный снаряд с вращающимся датчиком и регистрирующий прибор.
Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что датчик скважинного снаряда заключен в торроидальный корпус и имеет полюсные наконечники, вытянутые вдоль оси скважины.
Это позволяет повысить эффективность действия устройства.
На фиг. 1 и 2 показано описываемое устройство.
Оно состоит из скважинного снаряда, дискриминатора и регистрируемого прибора.
Скважинный снаряд включает корпус 1 датчика и центрирующие приспособления— ролики 2. Внутри корпуса находятся трансформаторный датчик 8 на вращающемся кольце 4, синхронный однофазный двигатель
5, редуктор б, контактные кольца со щетками 7. Связь скважинного снаряда с дискриминатором осуществляется каротажным кабелем 8.
Дискриминатор состоит из источника 9 питания скважинного снаряда, источника И опорного напряжения с фазорегулятором 11, согласующего трансформатора 12, выпрямителя-корректора 18, фильтрующей ячейки 14 и регулирующего резистратора-потенциометра
15. В качестве регистрирующего прибора Iб используется электронный потенциометр с дисковой диаграммой, Двигатель диаграммы потенцио метр а подключается параллельно
5 двигателю скважинного снаряда. Редукторы диаграммы потенциометра и в скважинном снаряде имеют одинаковые передаточные отношения.
Принцип действия предлагаемого устройст10 ва основан на электромагнитном методе определения расстояния от датчика до стенки колонны. В этом устройстве для получения поперечного профиля колонны датчик 8 вращается водруг оси 17 колонны 18. Для центриро15 вания оси вращения датчика в колонне применяются подпружиненные ролики 2.
Корпус 1 датчика имеет вид полого кольца (торроида). Во внутренней его части по окружности движется датчик 8. Среднее отвер20 стие корпуса торроида предназначено для пропуска бурового раствора. Благодаря такой конструкции датчик оказывается достаточно близко к стенке обсадной колонны для качественного выявления ее нарушений. Вдоль оси
25 колонны размещены вытянутые полюсные наконечники 19 для увеличения сигнала от продольных желобов.
В схеме дискриминатора применяется комбинированный способ выделения полезного
30 сигнала датчика. Для этого напряжение вто261318 ричной обмотки датчика складывается с опорным напряжением переменного тока. Величина и фаза опорного напряжения устанавливаются равными величине и фазе напряжения вторичной обмотки датчика при минимальном расстоянии от датчика до стенки колонны. Величина опорного напряжения регулируется трансформатором 10, а фаза — фазорегулятором 11. При увеличении расстояния от датчика до стенки колонны в месте износа колонны меняется вектор напряжения вторичной обмотки датчика как по величине, так и по его фазе. Результирующее напряжение является геометрической суммой опорного напряжения и напряжения вторичной обмотки датчика. С увеличением зазора между датчиком и стенкой колонны растет результирующее напряжение. Последнее трансформируется в трансформаторе 12, выпрямляется диодами 18, фильтруется конденсатором 14 и подается через резистор 15на регистрирующий прибор 1б.
Зависимость результирующего напряжения от расстояния датчика до стенки колонны имеет нелинейный характер. С увеличением расстояния прирост напряжения сигнала на единицу длины прироста расстояния уменьшается. Для получения линейной зависимости сигнала от расстояния на рабочем участке характеристики используется нелинейность характеристики диодов выпрямителя. Соответствующий подбор параметров согласующего трансформатора и характеристик диодов позволяет сделать зависимость напряжения постоянного тока от зазора между датчиком и колонной близкой к линейной на рабочем участке измерений. Для этого напряжения, поступающие с согласующего трансформатора, не должны выходить с криволинейного участка характеристики диода, а кривизна характеристики диодов должна соответствовать нелинейности характеристики датчика. Линейность зависимости выходного сиги ала постоянного тока от расстояния между стенкой колонны и датчиком или соответственно от величины износа колонны дает возможность количественно определять изменение толщины стенки колонны.
Диаграмма регистрирующего прибора вра5 щается синхронно с датчиком. Запуск диаграммы и датчика производится одновременно. На дисковой диаграмме радиус нулевой линии, вычерчиваемой пером потенциометра, устанавливается равным минимальному рас10 стоянию от оси вращения датчика до стенки колонны. Это достигается механическим смещением стрелки (пера) на ее оси. Для колонны очень большого или малого диаметра меняется масштаб записи. Перо потенциометра от15 клоняется от нулевой линии пропорционально расстоянию от датчика до стенки колонны.
После одного оборота датчика и диаграммы на последней вырисовывается поперечныйпрофиль обсадной колонны. Места износа прояв20 ляются на диаграмме в виде выступов, форма и величина которых соответствует износу колонны.
Для ускорения замеров за счет сокращения времени на смену диаграмм для снятия ново25 го профиля запись ведется на ленточной диаграмме. Кассета с ленточной диаграммой находится на раме, вращающейся синхронно с датчиком скважинного снаряда. Для каждого нового снятия профиля колонны диаграмма
30 скачкообразно переводится в новое положение.
Предмет изобретения
Устройство для исследования стенок обсаженных скважин, содержащее скважинный снаряд с вращающимся датчиком и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с це40 лью повышения эффективности действия устройства, датчик скважинного снаряда заключен в торроидальный корпус и имеет полюсные наконечники, вытянутые вдоль оси скважины.
261318
12 иг.2,Риг.1
Редактор Н, Корчеико
Заказ 3769/5 Изд. № 1480 Тираж 406 Подписное
U,НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Мпппстров СССР
Москва, 7К-35, Раушскаи паб., д. 4!5
Типография, пр. Сапунова, 2
11
Составитель Т. Ясенева
Техред Т. Курилко
Корректоры: Л. Чуркина и Е Усова
