Способ индукционного исследования обсадных колонн и устройство для его осуществления

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТВЛЬСТЗУ

Союз Советских

Социалистических

Республик и>885545 (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (5l)M. Кл.

Е 21 В 44/00

G 01 и 27/00 (53) УДК 622.526. . 1 (088.8) (22) Заявлено 05.02.80 (21) 2881797/2203 с присоединением заявки М (23)Приоритет

)ЪвударвтвинаН «виятвт

CCCP ао авлаи язебрвтвяяя я открыт«я

Опубликовано 30.11.81. Бюллетень М 44

Дата опубликования описания 30 11 81 ооееоюзное морское научно — лронзводегвенное геолоев. геофизическое объединение по разведке нефти и газа

"Союзморгео" Министерства газовой промышленности СССР (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ ИНДУКЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

ОБСАДНЫХ КОЛОНН И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к промысловой геофизике, к методам исследования обсаженных скважин и может использоваться для определения технического состояния обсадных колонн, насосно-компрессорных труб, находящихся в скважине.

Известен способ раздельного измерения параметров методом вихревых токов, токовихревые датчики различных радиусов запитывают переменным током, измеряют векторы сигналов, попарно суммируют вектор сигнала датчика одного радиуса с векторами сигналов датчиков других радиусов, затем послеповательно сумми. руют векторы результатов каждого суммироваtS ния с другими, причем перед каждым Суммированием уравнивают амплитуды суммирующих векторов, а фазу одного из слагаемых векторов устанавливают на 180 относительно другого вектора и по полученным векторам судят об измеряемых параметрах (1l . Но в данном способе точность и разрешающая способность будет недостаточно высокой из-за условий в скважине.

Известен также способ электромагнитной дефектоскопии, заключающийся в том, что на контролируемое изделие устанавливают по нормали .к его поверхности датчик, измерительные катушки которого расположены на фиксированном расстоянии друг от друга, снимают сигналы с каждой катушки, логарифмируют и судят одефекте по разности логарифмов (2).

Основным недостатком этого способа.является малая разрешающая способность при больших колебаниях внутреннего диаметра труб (1 — 12 мм) и наличии дефектов.

Цель изобретения — повышение разрешающей способности способа.

Указанная цель достигается тем, что датчик измерительного устройства калибруют на поверх. ности в эталонном обрезке трубы, в котором возбуждают переменное магнитное поле, т.е. устанавливают измерительные катушки датчика соосно генераторной катушке на расстоянии, при котором достигается равенство выходных сигналов по амплитуде, в калибрующем устройстве фиксируют катушки, опускают датчик в скважину и проводят измерения. а полученг

1. Способ индукционного исследования обсадных колонн в скважинах, включающий возбуждение переменного магнитного поля в обсадной колонне, йзмерение его с помощью . измерительных и генераторной катушек датчика и логарифмирование полученных результатов, отличающийся тем,,что, с целью повышения разрешающей способности, устанавливают измерительные катушки датчика соосно с генераторной катушкой на расстоянии, при котором достигается равенство выходных

35 сигналов, и полученные результаты измерений в колонне преобразуют в суммарные и раз-. ностные величины.

2, Устройство для осуществления способа по п, 1, содержащее генераторную и измери40 тельные катушки, генератор стабилизированного тока, логарифмирующий блок и вторичную аппаратуру,отличающееся тем,чтооно дополнительно снабжено преобразователем суммарной и разностной величин, который включен

4s к выходу измерительных катушек.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР N 508732, кл. G 01 N 27/00, 1973.

so 2. Авторское свидетельство СССР N 242469, кл. G 01 N 27/00, 1967.

3 88 ные результаты измерений преобразуют в суммарные и разностные величины.

Данная методика измерений позволяет повысить точность и разрешающую способность за счет оптимального расположения измерительных катушек при изменении внутреннего диаметра и величин дефектов.

В основу способа положен закон распределения электромагнитного поля (вихревых токов) внутри трубы и измерения ЭДС в измерительных катушках, величина которой изменяется в зависимости от колебания внутреннего диаметра, электромагнитных свойств (магнитной проницаемости и электропроводности) и наличия дефектов ЭДС, наводимые в катушках, при изменении базового расстояния между генераторной и измерительными катушками будут принимать различные величины. При достижении равенства сигналов в измерительных катушках будет наблюдаться пропорциональность наведения

ЭДС при колебании внутреннего диаметра и электромагнитных свойств. Это обусловлено тем„что измерительные катушки расположены над одним и тем же участком исследуемой поверхности обсадной трубы. При прохождении датчика над дефектом пропорциональность наведения ЭДС в измерительных катушках нарушается. Это обясняется тем; что ферромагнитный материал (колонна) является проводником магнитных силовых линий, а при наличии, ! например, трещины изменяется сопротивление прохождению магнитного потока, что фиксируется измерительными катушками. Попарное преобразование полученных сигналов в суммарные и разностные величины и получение разности их логарифмов позволяет значительно повысить отношение сигнал-помеха, т, е. разрешающую способность при колебаниях внутреннего диаметра и наличия дефектов труб.

Способ осуществляется следующим образом.

Перед проведением исследований, например, в обсадной колонне в эталонном отрезке трубы возбуждают генераторной катушкой датчика измерительного устройства переменное магнитное поле, снимают сигналы с измерительных катушек и подают их на цифровой вольтметр, Изменяют базовое расстояние между генераторной и измерительными катушками до получения равенства сигналов, фиксируют катушки. Затем ,опускают датчик в скважину на трехжильном бронированном кабеле и проводят измерении, для этого сигналы подают на преобразователи

5545 4 суммарной и разностной величин. Полученные результаты- логарифмируют и по разности логарифмов определяют контролируемый параметр обсадной колонны.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит генераторную катушку 1, измерительные катушки 2 и 3, которые соосно расположены внутри грубы 4, генератор 5 перещ менного стабилизированного тока, преобразователи 6 и 7 суммарной и разностной величин, логарифмирующие устройства 8 и 9, указатель 10 контролируемого параметра.

Способ прошел испытания и рекомендован к внедрению в дефектоскопической аппаратуре контроля технического состояния обсадных колонн в скважинах.

Предполагаемый годовой экономический эффект от использования предлагаемого способа

20 составит 1400 руб.

Формула изобретения

885545

Составитель В. Варламов

Техред И.Асталош Корректор M. Демчнк

Редактор П. Макаревич

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 10486/47 Тираж 630

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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