Устройство для каротажа скважин

Авторы патента:

G01V5/08 - с использованием первичных источников ядерного излучения или рентгеновских лучей

Союз Сееетсннк

Соцналнстнческик

Реслублмк, >830270 (51) Дополнительное к авт. саид-вувЂ” (22) Заявлено 28.07. 78 (21) 2650864/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (5I)>. Кл.

6 01У 5/08

Гкударствеккьй квметет

СССР аа делан каебретеией и еткрнтей (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.81. Бюллетень ¹ 18

Дата опубликования опнсаннж 18.05.81 (И) УДК 550.830 (О 88.8) (72) Авторы изобретения

С. В. Ивашкин, B. С. Никульцев и B. M. Сту

I и

J !

Сибирское особое конструкторское бюро науч производственного объединения Союзгеофизи (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАРОТАЖА СКВАЖИН

Изобретение относится к телеизмерительным системам, предназначенным для каротажа скважин.

Для получения за один спуско-подъем информации, достаточной для количествен5 ной оценки исследуемой геологической ситуации, необходимо, чтобы измерительная аппаратура могла реализовать несколько методов каротажа.

Известный путь создания аппаратуры .10 для комплексного каротажа, состоящий в основном в конструктивном объединении в одном приборе нескольких сг.ециальпых приборов (например, ИНК и АК, АК и

ГГК и т.п.), приводит к резкому возрас». танию габаритов прибора и энергопотребления. Информационные возможности аппаратуры для комплексного каротажа увеличиваются незначительно. Ириборы имеют, как правило, низкую надежность, а их конструктивные габариты резко снижают номенклатуру исследуемых скважин. При изменении характера или методпки каротажа практически полностью изменяется и структура устройства, вызывая ощутимые неудобства пользования аппаратурой.

Задача создания аппаратуры с широкими методическими возможностями. может быть эффективно решена путем. построения телеизмерительной системы, структура которой н изменяется при смене методики каротажа (за исключением из.т„ чателей и детекторов), адаптивной, способной иль ровать и регулировать потоки ин4ормации, передавать функции управления периферий» ным устройством, в достаточной степени программируемой и работающей в режиме разделения времени на передачу информации и команд управления. Помимо широких методических вжможыостей система дол кна иметь высокие помехоустойчивость, точность и пропускную спосооность.

Структура такой измерительной системьФ должна базироваться на наиболее совершенных из известных вариантах,каротажной аппаратуры.

Известно устройство для каротажа скважш1. содержшцее генератор управления, . 3 8302 соединенный через программный блок с распределителем информации, подкл»оченным к блоку согласования и блоку вычислительных устройств, с блоком согласования, блок управления, соединенный со вторым

5 блоком согласования, излучатслем и детекторами, подключенными через накапливающие реверсивные счетчики ко второму блоку согласования. Между блоками согласования включен канал связи (каротаж- »0 ный кабель). Устройство работает в режимс разделения времени на передачу команд и информации. Программа измерения, сформированная оператором иа программном блоке, кодируется, передается по каналу 15 связи и производится блоком управления, который осуществляет запуск излучателя и поочередное поцключение к детекторам соответствующих вхоцов накапливающих счетчиков. При считывании и передаче 20 информации блок управления работает в автономном режиме. Считанная информация по каналу связи перепается в распреде-! литель информации работающий синхронно, с опросом счетчиков. Система имеет вы- 25 сокую точность измерения, обеспечиваемую исключением влияния на передаваемое сообщение ка»»ала связи, что цостигнуто зв счет жесткой синхронизации работы узлов системы, высокую скорссть пере- 30 дачи сообщения и помехоустойчивость jl).

Недостатком системы является неоптимальная загрузка канала связи.

Извесп»о устройство цля каротажа скважин, в котором цля onMMBJIbHQA заг рузки канала связи необходимо, чтобы время нзкопле»»ия и передачи информации б ло равно. Устройство содержит цетектор, соспиненный через счетчик с буферным регистром, излучатель, подключенный 40 к блоку согласования, состоящему из последовательно соепиненных цекоцера, распределителя импульсов и выходного каскада, н сооц»п»еннь»й с буферным регистром и счетчиком, а также через канал связи

45 и»»осле повательно соединенные входной каскад.и распрецелитель импульсов вЂ” с селектором информации, блок синхронизации, соединенный через формирователь времен»»ь»х окон и задержек с селектооом инфор- 50 мацки и через блок копирования и канал с» »эи вЂ” с 6»»OKGM согласования. Излучатель запускается импульсом, поступающим из блока синхронизации через блок копирования, канал связи и декодер блока сог55 ласования. Время, в течение которого информация с детектора накапливается в счетчике, опрецеляется поступлением

70 4 из блока синхронизации сигнала опроса, переписывающего информацию в буф рпь»й регистр и включающий счетчик на слецующий цикл накопления. Сигнал опроса запускает также распределитель импульсов в блоке согласования, считывающий информацию с буферного регистра, Считанная информация через выхопной каскад, канал связи и входной каскад перепается в селектор информации, обеспечивающий совместно с формирователем временных окон и задержек распределение информации

»»о соответствующим временным каналам

Р3.

Недостятком этого устройства является уэко-функциональное назначение, or раничивающее область применения.

Iles изобретения вЂ” расширение функциональнь х воэможностей из мерительн ой системы.

Поставленная цель достигается тем, что в систему ввецены связанные между собой регистр команд, счетчик команд и цешифратор, входы которого соецинены с регистром команц непосредственно и через счетчик команд, а выхоцы вЂ” со входами излучателей, детекторов, блока синхронизации и введенного между петекторами и накапливающими счетчиками коммутатора, опна из групп вхоцов которого соецинена с входами накапливающих счетчиков, а выхоцы блока синхронизации соещшены с соответствующими входами регистра команд и счетчика, цешифратора, коммутатора, накапливающих счетчиков, буферного регистра и блока согласования.

Н а че ртеже п ок аз ан а блок-схема пре пляРяемОго сppAPO7R9

Устройство соцержит регистр 1 команд, соединенный непосрецственно, а также через счетчик 2 команд вЂ” с дсшифратором

3, подключенным к излучателям 4, цетекторам 5, коммутатору 6 ч блоку 7 "огласования. Детекторы 5 через последовательно соепиненные коммутатор 6, накапливающие счетчики 8, оуферный регистр

9 и блок 7 согласования подключены:к каналу 10 связи. Выходы блока 11 синхронизации соединены с соответствующими вхоцами всех блоков устройства, à вхоц.с дешифраторами 3. Выходы накапливающих.счетчиков 8 соединены с оцним из входов коммутатора 8, Регистр 1 команд представляет собой

16-разряцный сдвигающий регистр, счетчик 2 ксманц вЂ” двоичный 8-разрядный счетчик, накапливающие счетчики 8четыре двоичных 4-разряцных счетчика, 5 8302 буферный регистр 9- lb-разрядный. Состав излучателей 4 и детекторов 5 определяется комплексом и характером измерений. Например, пля проведения нейтронного, гамма-и акустического каротажей (при двухзондовых измерениях) в состав излучателей 4 должны вхопить импульсный и стационарный источники нейтронов, источник гамма-излучения, пва акустических иэлучыеля, а в состав петекторов вЂ” пва tO детектора нейтронов, пва сцинтилляционных счетчика и пва акустических приемника. В качестве канала 10 связи в систе .ме используется стандартный каротажный кабель. !5

Устройство работает следующим образом.

Из канала 10 связи через блок 7 cor ласования, согласующий уровни сигналов, в регистр 1 команд поступает 16»разряд- 20 ное слово управления. цикл измерения начинается с приходом последнего бита слова. Регистр 1 команд преобразует последовательный коп слова . в параллельный, поступающий на дешифратор 3, который

25 производит распаковку слова управления, первые восемь разрядов которого поступают HB него непосрепственнс. При дешифрации этих разрядов дешифратор 3 выцает управляющие сигналы па излучатели

4, детекторы 5, коммутатор 6, и включает систему 1 1 синхронизации. По управляющим сигналам осуществляется выбор и подготовка к работе излучателей и детекторов, необходимых для данного цикла измерения, коммутация выходов выбранных петекторов на входы накапливающих счетчиков 8 н установка объема послепних.

Объем счетчиков 8 устанавливается коммутацией их входов и выходов ме>ипу собой

40 например, счетчики включены раэ дельно, попарно, последовательно, все последовательно, что соответственно дает четыре счетчика по четыре бита, пва счетчика по восемь бит, опии счетчик на шестнад45 цать бит. Оставшиеся восемь разрядов слова управления поступают на дешифратор

3 через счетчик 2 команд. Начальное

Ф состояние счетчика KQMBHtt 2 задается самим словом управления, изменение на50 чального состояния счетчика 2 дает возможность реализовать как всю программу измерения в делом, так и. отдельные ее части. Счетчик 2 команд модифицирует

55 вторую часть слова управления, осуществляя развертывание программы измерения во времени. По мере распаковки слова дешифратор 3 выдает управляющие сигналы

70 6 на соответствующие излучатели 4, включая их в заданные моменты времени.

Информация с детекторов 5 через коьвмутатор 6 поступает на входы накапливающих счетчиков 8. Накопление информации счетчиками 8 происхопит в течение определенных интервалов времени вЂ” попциклов.

Длительность поццикла определяется максимальным динамическим диапазоном изменения измеряемых величин, достигающим

40-50 дб и составляет 100 мкс. По окончании каждого попцикла система 11 синхронизации отдает команду на переписывание накоплений в счетчиках 8 информации в буферный регистр 9 и включает счетчики 8 на следующий подпикл. Считывание информации с буферного регистра происхопит во время каждого послепующего попцякла накопления. Считанная информация поступает в блок 7 согласования, копируетс:: и передается в канал 10 связи. Управление считыванием, кодированием и передачей информации осуществляется системой 11 синхронизации. При разреша» нии канала 10 связи 5 мкс система позволяет передать за каждый попцикл 16 бит информации, обеспечивая реализацию всех известных методик каротажа. По окончании цикла измерения (полная распаковка слова управления) система синхронизации освобождает регистр команд 1, переводит его и переходит сама в режим ожидания следующего слова управления.

Введенйе в измерительную систему связанных между собой регистра команд, счетчика команд и пешифратора, входы которого соединены с регистром команд непосредственно и через счетчик команд а выходы вЂ” со входами излучателей, детекторов, блока синхронизации и введенного

1ежпу детекторами и накапливающими счез чиками коммутатора, одна из групп входов которого соепинена с выходамп накапливающих счетчиков, и соединение выходов блока синхронизации с соответствующими входами регистра команд и счетчика «оман, дешифратора, коммутатора, буферного регистра и блока cîtëàñîâàíèÿ, позволяет . оперативно адаптировать систему к различным методикам и способам квротвжв и существенно расширит . тем самым ее функциональные возможности, применяя

У в частности, и для комплексного квротвжа скважин

Формула изобретения

Устройство для каротвжа скважин, содержащее блок излучателей и блок детек

7 830270 8 торов, блок синхронизации и накапливаю- с соответствующими входами регистра ший счетчик, через 6y paars регистр и команд, счетчика команд, дешифрвт:ра, блок согласования соединенный с каналом коммутатора, накапливающих счетчиков, связи, о т л и ч в ю ш е е с я тем, буферного регистра и блока согласования, что, с целью расширения функциональных подключенного к регистру команд. воэможностей в него введены регистр команд, счетчик команд и дешифратор, Источники информации, один вход которого соединен с регистром принятые во внимание при экспертизе команд непосредственно, а другой - че- 1. Орлов Л. И., Никупьцев В. С. и реэ счетчик команд, а выходы - со входа- ща Ивашкин С. В. Ядерно-геофизическая аппами излучателей, детекторов, блока синхро- ратура. Труды ВНИИЯГГ. Вып. 26. М., низации и коммутатора, введенного между 1976, с. 39-45. детекторами и накапливающими счетчиками, ° 2. Горбачев Ю. И., Иванов Л. И., одна из групп входов которого соединена Леонов В. Х. и Попов Н. Q. Труды с виходами накапливающих счетчиков, ВНИИЯГГ. Вып. 23. М., 1975, с. 134а высоды блока синхронизации соединень: 141 (прототип).

Составитель Л. Чупрунова

Редактор М. Погориляк Техред И. Асталош . Корректор С. Шекмар

Заказ 3634/75 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Похожие патенты:

Инжектор твердого индикатора // 824101

Прибор для исследования цементного кольца за обсадной колонной в скважинах // 792196

Скважинный инжектор радиоактивных изотопов // 655210

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

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

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.

Скважинный каротажный прибор // 2591233

Использование: для геофизических исследований скважин методами радиоактивного и акустического каротажа. Сущность изобретения заключается в том, что скважинный прибор содержит зонд акустического каротажа с размещенным между его преобразователями зондом радиоактивного каротажа, коллимационное окно источника излучения зонда РК образовано зазором между неподвижной и двигающейся вдоль оси прибора частями экрана, подвижная часть экрана соединена с механизмом открывания - закрывания этого окна, фиксатором положения открытого окна и пружиной, причем последняя при выключении электропитания фиксатора автоматически закрывает коллимационное окно. Технический результат: обеспечение возможности снижения дозы радиоактивного облучения обслуживающего персонала при каротаже, а также обеспечение возможности работы с более мощными источниками излучения, позволяющими повысить скорость исследований методом радиоактивного каротажа до скорости акустического каротажа. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.