Устройство для каротажа скважин

 

О П И С А Н И Е <11>428ЗЗЗ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистиыеских

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 09.08.71 (21) 1691989/26-25 с присоединением заявки— (32) Приоритет—

Опубликовано 15.05.74. Бюллетень ¹ 18

Дата опубликования описания 31.03.75 (51) М. Кл. G Olv 3/18

Е 21b 47/00

Государственный камнтат

Совета Мнннатраа СССР

ll0 делам изобретений н открытий (53) УДК 550.838 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. A. Соколов, А. С. Пестриков, A. В. Соколов и В. T. Зюзии (71) 3 а я,витсл ь

Трест «Волгоградиефтегеофизика» (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАРОТА)КА СКВА)КИН

Изобретение относится к области промыслово-,геофизических, исследований скважин.

Известны устройства для каротажа скважин, содержащие корпус и башмак с ооковым микрозондом, прижимаемый к стенке скважины с атомощью специальных приспособлений.

Благодаря экранирующему действию башмака и экранных электродов удается в значительной степени избавиться от влияния на результаты измерений бурового раствора, заполняющего ствол скваакины. О днако iHB,ïoêàçàíèÿ боковых микрозондов оказывает искажающее влияние промежуточный слой между башмаком и стенкой скважины (глинистая корка и раствор, остающийся в результате несоответствия формы башмака,и стенки скважины).

Учет влияния промежуточного слоя произво дится по,данньам микрокаверномера, если диаметр снважины равен номинальному. При отличии диаметра скважины от номинального, на пример, в условиях выкрашивающихся рыхлых и трещиноватых пород, микрокавернометрия не дает, данных о толщине глинистой корки. В этом случае влияние глинистой корки на показания боковых микрозондов учитывается путем внесения поправок, получаемых при обработке показаний обычных (градиенти потенциал-) мнкрозондов. При этом предатолагается, что на показания бокового и обычных микрозондов влияет глинистая кор зО ка одной и той же толщины. На .практике такое допущение обычно не вьаполняется. Это обуславливается тем, что измерения боковым и обычным микрозондами проводятся разными приборами при разных рейсах в скважине и башмаки приборов могут пройти против одних и тех же пластов по различным образующим стенки скважины. Поскольку толщина глинистой корки неодинакова, во всех точках одного и того же сечения скважины, на результаты измерений боковым и обычным микрозондами влияет глинистая корка различной толщины. С другой стороны, расстояние, отделяющее микрозондовую установку от стенки скважины (промежуточный слой), зависит также от силы прижатия башмака к стенке скважины (чем больше сила, тем меньше расстояние). Особенно это относится к рыхлым глинистым коркам. Одинаковую силу прижатия различных башмаков в различных приборах обеспечить трудно. По этой причине в получаемые результаты также вносятся,погрешности.

Таким образом, на показания бокового и обычных микрозондов против одних и тех же исследуемых пластов в общем случае влияет глинистая корка различной толщины. Следовательно, поправки, вводимые в показания бокового микрозонда на основании замеров обычными микрозондами, могут быть далеки

428333

65 от поправок, которые необходимо было бы ввести, т, е. существующая конструкция бокового микрозанда не всегда обеспечивает получение качественных результатов исследований разрезов скважин.

Кроме того, .исследования скважин микробоковым методом и обычным микрозондиро:ванием выполняются в настоящее время отдельными опуско-подъемными операциями и занимают иного времени.

Цель изобретения — повышение качеспва исследования скважин микробоковым методом и по вышение производительности труда при работе с микроустановками.

Это дости-ается тем, что предлагаемое устройство ооеспечивает проведение одновременных исследований скважин боковым,и ооычным мпкрозондами при одинаковых условиях измерений. Для этого в непосредственной близости от бокового микрозанда на прижимном устройстве по ту же сторону от корпуса размещены обычные микрозонды так

% что про дольные оси симс1етрии зондов находятся,в одной плоскости. В частности, боковой микрозонд и обычные микрозонды расположены на одном башмаке. Центральный токовый электрод у бокового микрозонда и токовый электрод обычных микрозондав питаются токами различных частот. Разделение разностей потенциалов, снимаемых с электродов сравнения для управления током экранного электрода бокового микрозонда, а также измеряемых каналом бокового микрозонда, и разностей потенциалов, измеряемых каналами обычных микрозондов, происходит по частоте. Центральный токовый электрод бокового микрозонда и токовый электрод обычных микрозондов общий, а измерительными электродами градиент-микрозон|да служат электроды сравнения бокового микрозонда.

На фиг. I показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 — башмак с микрозондами (боковым и обычными) и электрической блок-схемой предлагаемого устройства; на фиг. 3 — вариант расположения электродав микрозондов на башмаке с соответствующей ему электрической блок-схемой.

Устройство (фиг. 1) садержит корпус 1, прижимное приспособление, выполненное:в виде рессоры 2, и башмак 8, Рессора 4 центрирует устройство при спуоке в скважину.

Основу башмака 3 составляет резина. В башмак 8 (фиг. 2) встроены электроды как бокового микрозонда (центральный токовый 5, эк.ра нный токовый б, электроды сравнения 7 и

8), так и обычных микрозондов (токовый 9,,измерительные 10 и 11). Токовые электроды

5 и 9 питаются переменными токами, вырабатываемыми соответственно генератором !2 (частота fI) и генератором 18 (частота Я. Сила тока через электроды поддерживается постоян ной с помощью балластных сопротивлений 14 (R ) и 15 (R ). Экранный токовый электрод б бокового микрозонда питается переменным таком частотой f, в фазе с током электрода 5. Сила этого тока поддерживается такой, чтобы разность потенциалов на электродах сравнения 7 и 8, создаваемая электрода ми 5 и б, была равна нулю. Если на электродах 7 и 8 появляется разность потенциалов, она через фильтр 16 (fI) поступает на автокомпенсатор 17 (ЛК), который регулирует ток экра нного электрода б так, что разность потенциалов между электродами сравнения 7 и 8 становится ра вной нулю. Этим обеспечивается фокусирование така, поступающего в горные породы с центрального электрода 5.

Вторым токовым электродам микрозондов служит электр.од 18.

Полезный (и змеряемый) сигнал бокового микрозонда снимают с электрода б и корпуса

19 устройства, которые играют роль измерительных электродов М, и Nf „, бокового микрозонда. Измеряемые сигналы градиенти потенциал- микрозандов снимают соответственно с электродов 10 (М,„,) и 11 (N..„,) и электродов 11 (М„,„,) и 19 (N„„).Ýòè измеряемые сигналы через фильтры 20 (Ц, 21 (Я и 22 (Я поступают на преобразователи

28, 24 и 25, где они, например, модулирую.пся по частоте. Преобразованные сигналы через смеситель 26 и кабель 27 подаются на поверхность в олок 28 регистрации и управления.

Регистрация измеряемых сигналов всех микрозондав происходит |по трем каналам одновременно за один рейс устройства:в скважи не. Предлагаемое устройство может быть выполнено и с размещением бокового и обычных микрозондов на разных башмаках, расположенных,в непосредственной близости друг от друга по одну сторону от кор пуса так, что продольные оси зондов находятся в адной (плоскости. Такая конструкция устройства также обеспечивает прохождение зондов по одной и той же образующей стенки с кважины. Достоинств о этой конструкции состоит в том, что генератор тока, питающего токовые электроды зондов, может быть общим и нет необходимости |введения фильтров 20 — 22 (боковой и обычные микрозанды находятся друг от друга на HeKQTopoivl расстоянии, так что токовые электроды бокового микрозонда не будут созда вать заметных разностей потенциалов на измерительных электродах обыч.ных ми крозондов, а токовый электрод обычных микрозондов — на измерительных электродах бокового микрозонда). Однако здесь появляется необходимость обеспечения равенства усилий прижатия башмаков к стенке скважины.

Вариант расположения электродов микрозондов на башмаке 8 предлагаемого устройства с соответствующей электрической блок схемой, показанный на фиг. 3, от описанного (фиг. 2) отличается тем, что центральный токовый электрод и токовый электрод обычных микрозондов общий — электрад 5, а измерительными электродами М,,„,, и N,„„„градиентмикрозонда служат электроды сравнения бо428333

15 кового микрозонда, соответственно: электроды

7(М) и 8(N). Роль измерительного электрода

М „„, потенциал-микрозонда играет электрод сравнения 8 (N) бокового микрозонда. Достоинство такой конструкции устройства состоит в том, что, несмотря на необходимость уточнения существующих для точечных электродов палеток (номограмм), показывающих, в частности, зависимость данных потенциали градиент-микрозондов от толщины глинистой корки (устройство по блок-схеме на фиг. 3 предусматривает применение в качестве измерительных электродов кольцевых электродов 7 и 8), конструкция башмака этого устройства проще, чем по блок-схеме на фиг. 2. Кроме этого, размер башмака его по сравнению с устройством по фиг, 2 может быть уменьшен, что дает возможность, при прочих равных условиях, обеспечить большее давление прижатия зондов к стенке скважины.

Таким образом, в предлагаемом устройстве на показания бокового микрозонда и обычных микрозондов,,электроды которых раоположены на одежном и том же башмачке, влияет одна и та же глинистая корка, так как регистрация данных происходит тремя каналами одновременно за один рейс устройства в скважине. В этом случае введение поправки в показания бокового микрозонда (за влияние глинистой корки), получаемой путем обработки показаний обычных мнкрозондов, вполне обосновано и отражает действительно существующую картину, что значительно повышает качество исследования скважин боковым микрозондом. Кроме этого, совмещение операций по исследованию разрезов скважин микробоковым методом и обычным микрозондированием сокращает, время измерений.

Предмет изобретения

Устройство для каротажа скважи.t, содержащее корпус и располагающиеся на прижимном приспособлении микрозонд с фокусировкой тока, градиент.микрозонд и потенциал-микрозонд, отличающееся тем, что, с целью повышения качества исследования скважин микробоковым методом, микрозонд с фокусировкой тока, градиент-микрозонд It потенциал-микрозонд расположены по одну и ту же сторону от корпуса так, что продольные оси симметрии их находятся в одной плоскости.

428333

20 Р г3

Составитель В. Карпушин

Техред А. Камышникова

Редактор И. Шубина

Корректор В. Гутман

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 773/13 Изд. № 1590

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и

Москва, Ж-35, Раушская

Тираж 678 Подписное

Совета Министров СССР открытий наб., д. 4/5