Дата опубликования описания 311 23 0. (5З) УДК 550. 835 (088. 8) Н. В. Лаптев, В. И. Костина, Д. A. Бернштейн, Т. М. Семенова, A. М. Исламов, A. Б. Абдуллин и Е. В. Семенов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики (54 ) ПРИБОР ДЛЯ ИССЛЕД

ЗА ОБСАДНОЙ КО

ОВАНИЯ ЦЕМЕНТНОГО КОЛЬЦА

ЛОННОЙ В СКВАЖИНАХ (, 2

Изобретение относится к области геофизических исследований скважин, в частности, радиоактивным методом.

Известен прибор для исследования цементного кольца за обсадной колонной в скважинах по основному авт. св. Р 203799, включающий герметичный кожух с центраторами, внутри которого размещены зонд гамма-гамма каротажа, выполненный в виде цилиндрического свинцового экрана с коллимационными отверстиями для источника и детектора, и система, обеспечивающая его равномерное вращение внутри кожуха с необходимой угловой скоростью, ус- 15 танавливаемой с поверхности (11 .

В ..Прибор позволяет регистрировать кривую изменения интенсивности рассеяного гамма-излучения по периметру скважины. В результате интерпре- 20 тации полученных кривых можно опре.делять .".ачество цементного кольца, в частности, эксцентриситет обсадной колонны, наличие и характер заполнения цементным камнем затрубного 25 пространства.

Существенным недостатком прибора, в значительной степени ограничивающим

его возможности, является наличие .толстостенного стального герметична- 30 го кожуха, внутри которого вращается свинцовый экран с коллимационными отверстиями. Необходимость использования толстостенного стального кожуха вызвана большим гидростатическим давлением, имеющем место в скважинах. Даже при использовании высокопрочных марок стали, минимально допустимая толщина стенки кожуха прибора (диаметр 110-120 мм) и гидростатических давлениях в скважинах до 600 кг/см составляет 8-9 мм.

Наличие стального кожуха такой толщины против коллимационных отверстий для источника и детектора в приборе для исследования цементного кольца приводит к значительному поглощению гамма-излучения за счет фотоэффекта, особенно, вторичного рассеянного гамма-излучения, имеющего среднюю энергию менее 0,2 МэВ при использовании источника цезия-137 с начальной энергией излучения

0,66 МэВ. Кроме того, имеет место значительное комптоновское рассеяние в железе кожуха как непосредственно излучения источника, так и вторичного рассеянного гамма-излучения. Указанные факторы приводят к общему уменьшению регистрируемой детектором

792196 скорости счета и к ухудшению коллимации излучения, что в конечном счете приводит к значительному снижению производительности и точности измерений.

Целью изобретения является повышение производительности и точности измерений.

Это достигается тем, что в кожухе прибора с внутренней его стороны выполнены специальные круговые пазы, расположенные на уровне коллимацион10 ных отверстий для источника и детектора. Этим самым достигается значительное местное уменьшение толщины стенки кожуха против коллимационных отверстий. Поскольку оптимальная ширина пазов значительно меньше диаметра кожуха, то наличие таких пазов как показывают расчеты, практически не ухудшают прочностные характеристики кожуха в целом по допустимому гид- ;щ ростатическому давлению.

На чертеже изображен предлагаемый! прибор, .общий вид.

Прибор состоит из герметического стального кожуха 1 с центраторами 2 и 3. В кожухе размещены цилиндрический свинцовый экран 4, электромотор с редуктором 5, обеспечивающие равномерное вращение экрана внутри кожуха и электронная схема.

Цилиндрический .свинцовый экран 30 имеет два коллимационных отверстия

6 и 7 для источника 8 и детектора 9, расположенных по одной образующей.

В герметичном стальном кожухе, на уровне коллимационных отверстий для 35 источника и детектора выполнены специальные круговые пазы 10 и 11, расположенные с внутренней стороны стенки кожуха. Поскольку пазы являются круговыми, т.е. выполнены по периметру кожуха, коллимационные отверстия для источника и индикатора при вращении свинцового экрана внутри кожуха все время расположены против пазов.

При использовании предложенного решения значительно повышается скорость счета за счет уменьшения поглощения гамма-излучения в стенке кожуха прибора, а также увеличена относительная дифференциация показаний прибора (отношение показаний для случая воды и цементного камня в кольцевом затрубном пространстве) за счет улучшения коллимации излучения.

Увеличение скорости при прочих равных условиях позволяет соответственно увеличить скорость измерений, то есть повысить производительность а увеличение относительной дифференциации приводит к уменьшению погрешности измерений, то есть к повышению точности. . Формула изобретениями

Прибор для исследования цементного кольца эа обсадной колонной в скважинах по авт.св. Р 203799, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности и точности измерения, на внутренней поверхности кожуха выполнены пазы, расположенные на уровне коллимационных отверстий для источника и детектора, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 203799, кл.G 01 V 5/00, 1968 (прототип), 792196

Составитель A. Чупрунова

Редактор И. Коляда Техред М. Коштура Корректор М. Шароши

Заказ 10132/46 Тираж 649 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ио делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Прибор для исследования цементного кольца за обсадной колонной в скважинах

Скважинный прибор радиоактивного каротажа // 509146

Способ определения характера насыщения пласта в обсаженной скважине // 428335

Патент 370569 // 370569

Устройство для анализа жидкости в скважине // 353226

Способ скважинной спектрометрии // 266964

Патент 263765 // 263765

Патент 256112 // 256112

Патент 218335 // 218335

Патент 210273 // 210273

Способ проведения операций каротажа буровой скважины с целью безопасного перемещения радиоактивных источников в инструментах для измерения при бурении и устройство для его осуществления // 2102778

Способ безопасного обращения с радиоактивными источниками излучений при проведении геофизических исследований скважин и устройство его реализации // 2185641

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности

Устройство для гамма-гамма-каротажа // 2073893

Инжектор твердого индикатора // 824101

Устройство для каротажа скважин // 830270

Способ оценки перспективности пегматитовых полей на редкометальную минерализацию // 947804

Способ поиска магнетитовых рудных тел // 1467528

Изобретение относится к геологии и может быть использовано при детальной разведке железорудных месторождений

Способ гамма-гамма каротажа // 1823605

Изобретение относится к геофизике для поиска и разведке полезных ископаемых

Спектральная идентификация проппанта в зонах разрывов подземных пластов // 2572871

Изобретение относится к операциям гидроразрыва, в частности к средствам идентификации трещи. Техническим результатом является упрощение, снижение трудозатрат на проведение операций в скважине и повышение безопасности и эффективности исследований. Предложен способ каротажа скважины, проходящей через подземный пласт, включающий осуществление по меньшей мере одной операции каротажа на отрезке скважины, причем в процессе каждой такой операции в скважине перемещают каротажный прибор, содержащий источник излучения нейтронов и по меньшей мере один детектор, измеряющий гамма-излучение захвата тепловых нейтронов, с получением спектров энергии захватного гамма-излучения, зависящих от продольного положения прибора в скважине. При этом используют указанные спектры энергии захватного гамма-излучения, полученные в результате по меньшей мере одной операции каротажа, для определения присутствия проппанта, содержащего материал с большой величиной сечения захвата тепловых нейтронов, в пласте и/или в зоне скважины. Причем указанное использование включает различение захватного гамма-излучения, исходящего из проппанта, содержащего материал с большой величиной сечения захвата тепловых нейтронов, и захватного гамма-излучения, возникающего в результате реакций тепловых нейтронов с другими составляющими компонентами пласта и скважины. При этом указанное различение включает вычитание эталонных спектров отдельных элементов, аппроксимацию с использованием способа наименьших квадратов или другие способы обработки/деконволюции спектров для отграничения захватного гамма-излучения, исходящего из материала с большой величиной сечения захвата, содержащегося в проппанте, от захватного гамма-излучения, исходящего из других элементов/материалов, присутствующих в пласте и в зоне скважины. Причем указанное определение на стадии использования включает идентификацию отрезков в скважине, в которых обнаружено захватное гамма-излучение, исходящее из материала с большой величиной сечения захвата тепловых нейтронов. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 27 ил., 8 табл.

Скважинный прибор // 2577255

Использование: для каротажа изменений формации в стволе скважины. Сущность изобретения заключается в том, что скважинный прибор содержит источник излучения, предназначенный для излучения взаимодействующего сигнала, детектор, предназначенный для детектирования отраженного сигнала, и экран, предназначенный для ограничения объема, исследуемого источником излучения и детектором, причем прибор содержит первую часть и вторую часть, при этом вторая часть выполнена с возможностью вращения вокруг продольной оси относительно первой части в процессе использования, а вторая часть содержит экран, при этом скорость вращения второй части регулируется вращателем так, чтобы она была пропорциональна выходному сигналу детектора. Данное изобретение также относится к способу снятия характеристик геологической формации, окружающей ствол скважины, посредством скважинного прибора согласно данному изобретению. Технический результат: обеспечение возможности исследования геологической формации, окружающей стволы скважины, в процессе поисково-разведочных работ, добычи и мониторинга состояния грунтовой воды и залежи полезных ископаемых. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 16 ил.