Устройство для контроля цементированияскважин

 

О П И С А Н И Е 1ц827766

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз 0оеетеких

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.06.79 (21) 2788620/22-03 (51) М. Кл.

Е 21В 47/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (53) УДК 622.241 (088.8) по делам изобретений и открытий ь(Лы.бЙЗФ . У (72) Авторы изобретения

С. Я. Пята, В. А. Стахиев, В. С. Молодых и А. П. Шафоростов

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конст1вуктор1скйй" институт по осушению месторождений полезных иск<фаемых,; специальным горным работам, рудничной геологии и маркшейдерскому делу

) °

t (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ

СКВАЖИН

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин и может быть использовано для контроля цементирования затрубного пространства скважин большого диаметра и шахтных стволов, пройденных способом бурения.

Известно устройство акустического цементомера, содержащего скважинный прибор, включающий акустический зонд, электронную схему, и наземный пульт, включающий блок синхронизации, генератор пусковых импульсов и блоки измерения времени и амплитуды (1).

Недостаток известного устройства состоит в том, что ввиду жесткого крепления приемного элемента на корпусе скважинного прибора и малого радиуса центрирования, цементомер не может применяться в скважинах диаметром более 400 мм.

Известно устройство для контроля цементирования скважин, содержащее корпус с центрирующими элементами, включающий электронный блок, излучатель и пьезоприемник упругих колебаний. Пьезоприемник прижимается к обсадной колонне с помощью пружины рессорного типа (2).

Это устройство является наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению.

Его недостатком является то, что при увеличении диаметра скважины происходит относительное уменьшение информативной зоны, ограниченной участком периметра

5 обсадной трубы, нспосредственно примыкающей к приемнику. При этом исключается возможность контроля высоты подъема цементного раствора в затрубном пространстве в процессе заказкп, уровень которого на

1О разных участках периметра обсадной трубы неодинаковый.

Цель изобретения — повышение точности при контроле цементирования скважин с обсадными трубами большого диаметра.

15 Цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительными пьезоприемникамп, закрепленными на центрирующих элементах с возможностью установки чувствительной поверхности пьезоприемников параллельно образующей обсадной трубы.

На чертенке схематично показано предложеннос устройство.

Устройство состоит пз электронного блока 1, источника 2 упругих колебаний и б, Ioка 3 силового привода рычажной системы.

В корпусе 4 электронного блока 1 размещены блок питания 5, генератор G токовых импульсов и предварительный усилитель 7, 827766

Источник 2 состоит из заполненного жидкостью корпуса 8, в котором размещен кольцевой магнитострикционный преобразователь 9, питаемый от генератора 6. Излучающая поверхность 10 преобразователя 9 образует с внутренней поверхностью корпуса 8 зазор, размеры которого выбирают из условия резонанса колебательной системы.

Блок 3 включает размещенный в корпусе

11 электродвигатель 12, который через понижающий редуктор 13 сообщает поступательное движение выходному валу 14, жестко связанному с опорным диском 15.

Опорный диск 15 связан с подпружиненными толкателями 16, взаимодействующими с малыми плечами 17 рычагов 18, снабженными на концах резиновыми колесами

19 и шарнирно связанными с корпусом 11.

С рычагами 18 шарнирно связаны и снабжены фиксаторами 20 направленные приемные пьезодатчики 21 с возможностью ориентирования чувствительной поверхности 22 параллельно образующей обсадной трубы

23 в зависимости от диаметра, а следовательно угла Р отклонения рычагов 18 от вертикали. Электронный блок 1, блоки 2 и

3 соединены между собой герметизированными переходниками 24 и 25.

Устройство работает следующим образом.

Перед спуском в скважину 26, в зависимости от диаметра обсадной трубы 23, пьезодатчик 21 ориентируют таким образом, чтобы чувствительная поверхность 22 была параллельна образующей обсадной трубы при раскрытии рычагов 18 на заданный угол, величина которого определяется диаметром обсадной трубы.

В скважину 26 спускают устройство на кабеле 27 через внутреннее отверстие бурильных труб 28. Секция обсадной трубы

23 соединена с бурильными трубами 28 посредством прицепного узла 29. Глубину спуска устройства определяют из условия, что10

15 0

Зо Э

40 бы приемные пьезодатчики 21 находились на 3 — 4 м ниже расчетного уровня 30 подьема цементного раствора в затрубном пространстве. Затем включают электродвигатель 12 и раскрывают рычаги 18 до упора их концов с обсадной трубой 23. Включают регистрирующую аппар атуру каротажной станции (на чертеже не показана). После этого через цементационные ставы 31 закачивают в затрубное пространство цементный раствор, который замещает буровой раствор, что создает изменение плотности, а следовательно скорости прохождения упругих волн и амплитуды сигналов. Если в процессе закачки расчетного объема цементного раствора изменений в показаниях регистрирующей аппаратуры не наблюдается, что может быть в результате поглощения или недостаточного учета кавернозности стенок скважины, необходимо устройство спустить на забой и регистрировать акустические параметры при подъеме.

Формула изобретения

Устройство для контроля цементирования скважин, содержащее корпус с центрирующими элементами, включающий электронный блок, излучатель и пьезоприемник упругих колебаний, отличающееся тем, что, с целью повышения точности при контроле цементирования скважин с обсадными трубами большого диаметра, оно снабжено дополнительными пьезоприемниками, закрепленными на центрирующих элементах с возможностью установки чувствительной поверхности пьезоприемников параллельно образующей обсадной трубы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 312936, кл. Е 21В 47/00, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 194694, кл. Е 21 В 49/00, 1967 (прототип), 827766 уу

/Г

AJ

/I

4 !

Ж

Составитель Н. Кривко

Редактор С. Титова

Корректор О. Силуянова

Текред Л. Куклина

Типография, лр. Сапунова, 2

Заказ 731/18 Изд. М 313 Тираж 634 Подписное

НГ10 «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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