Устройство для калибровки приборов акустического каротажа
Союз Советскик
Социалистических
Респубпик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
< 928287 (6l ) Дополнительное к авт. с вид-ву (22) Заявлено 19. 06. 80 (21) 2944530/18-25 с присоединением заявки М(23) Приоритет (5I)M. Кл.
G 01 Ч 1/40
Гаоударстеенный квинтет по делам изобретении и открытий
Опубликовано 15 . 05. 82 . Бюллетень .% 1 8
Дата опубликования описания 17 05 82 (53) УДК 550. 83 (088. 8) (72) Авторы изобретения
Ю.A. Гуторов, L Ø. Шарияздан
Всесоюзный научно-исследовательский: и проектное конструкторский институт геофйзических йсследований геологоразведочных стевацин (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАЛИБРОВКИ ПРИБОРОВ
АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА
Известны несколько типов устройств для калибровки аппаратуры акустического каротажа. К одному из них отното сятся устроиства для калибровки, в которых волноводом служит корпус трубы (,ванны), в которую помещают целиком весь калибруемый прибор или его зондовую часть. Акустический контакт
15 между ул ьт раз ву ко выми преобразователями и стенкой трубы обеспечивается путем заполнения трубы жидкостью. Волновод выполнен в виде упругой металлической ленты, участки которой в зо20 нах электроакустических преобразователей прибора зафиксированы в жидкостной среде специальным узлом ориентации 11 ).
Изобретение относится к технике геофизических исследований скважины и предназначено для использования при работе с аппаратурой акустического каротажа для исследования качества цементирования.
Однако они позволяют проводить калибровку скважинной аппаратуры только по временным параметрам, что ограничивает область их применения.
Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для калибровки приборов акустического каротажа, реализующее способ калибровки скважинной аппаратуры акустического каротажа и. содержащее звукопровод в виде трубы, заполненный жидкостью, и механизм для поддержания давления. Калибровка акустической скважинной аппаратуры производится с помощью этого устройства путем измен ния задаваемого давления в жидкости. заполняющий внутренний объем калибрс вочной трубы, за счет уменьшения влияния растворенного в воде газа (2).
Это устройство не обеспечивает получения однозначных зависимостей между калибруемыми параметрами (время, амплитуда) и состоянием цементирования обсадной колонны величиной коль92828 цевого микроэазора, раскрытостью вертикального канала иэ-эа значительного влияния на измерения растворенного в эмерсионной жидкости воздуха. Последнее обстоятельство имеет особенно важное значение, поскольку исключает возможность использования калибровочных графиков для настройки различных типов акустической аппаратуры при оценке однотипных дефектов цементи- ур рования, т.е. затрудняет идентификацию дефектов цементирования в зависимости от типа используемой для этих целей аппаратуры.
Цель устройства — повышение точности калибровки путем получения калибровочных точек, соответствующих различным условиям сцепления цементного кольца с колонной.
Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве для калибровки приборов акустического каротажа, содержащем эвукопровод в виде трубы, заполненный жидкостью, и механизм для поддержания давления, поверх эвукопровода размещен контактный имитатор цементного кольца, со- стоящий из обоймы, в которой находятся секционированные накладки, выполненные в виде частей цилиндрической втулки и установленные в плоскости перпендикулярной к оси звукопровода, при этом каждая накладка соединена с механизмом перемещения,.обеспечивающим ее перемещение относительно стен35 ки звукопровода в плоскости перпендикулярной стенке.
Механизм перемещения каждой накладки содержит цилиндрическую полость, в которой размещен поршень, жестко соединенный с накладкой, при этом полость заполнена жидкостью и связана с механизмом для поддержания давления.
На фиг. 1 показано устройство для
4S калибровки приборов акустического каротажа АК,общий вид,на фиг.2 - конструкция имитатора цементного кольца разрез A-А на фиг. l,на фиг.3 - калибро- . вочный график зависимости времени распространения акустического сигнала Ilo
5р зацементированной колонне от величины
> угла раскрытия вертикального канала, на фиг. 4 — калибровочный график зависимости относительной амплитуды сигнала, 55 распространяющегося по отдельнои трубе, от величины кольцевого микрозазора между наружной стенкой стальной трубы и цементным кольцом.
7 ф
Устройство для калибровки аппаратуры акустического каротажа состоит из калибровочной трубы-звукопровода 1 с герметизируемым внутренним объемом, в котором размещен акустический скважинный прибор 2, подлежащий калибровке, Герметизация внутреннего объема осуществляется с помощью специального затвора 3 Расположение прибора АК на оси калибровочной трубы-звукопровода 1 обеспечивается с помощью центраторов 4. На наружной поверхности калибровочной трубы располагается контактный имитатор 5 цементного кольца, который состоит (см. фиг. 2) из обоймы 6, четырех секционированных прижимных накладок 7, резиновых подкладок 8, толкающих поршней 9, уплотнительных колец 10, маслопровода 11, впускного вентиля 12 и выпускного вентиля 13. Изменение давления внутри объема калибровочной трубы осуществляется с помощью гидравлического насоса 14, а управление контактным ими; татором 5 — с помощью насоса 15.
Калибровочная точка 16 (фиг. 3) соответствует времени распространения акустического сигнала по колонне без цемента, точки 17- 19 - временам промежуточным, точка 20 соответствует полностью зацементированной колонне.
Кривые 21-23 (фиг. 4) представляют собой калибровочные графики амплитуд для различных значений коэффициента усиления скважинного прибора АК, а точки 24-26 соответствуют условиям распространения сигнала по стальной колонне без цемента.
Калибровочное устройство работает следующим образом.
Калибруемый скважинный прибор 2 размещают внутри калибровочной трубызвукопровода 1, заполненного нейтральной дегазированной эмерсионной жидкостью (например, трансформаторным маслом), и изолирует его герметичным затвором 3, через который пропущены электровводы, предназначенные для питания скважинного прибора 2 и передачи информационного сигнала на панель регистрации. Затем внутри калибровочной трубы-звукопровода с помощью насоса 4 создают давление порядка 20- .
50 кГс/см с целью исключения влияния растворенного в жидкости газа на измеряемые параметры. В начальный момент времени о прижимные накладки 7 контактного имитатора 5 находятся в отжатом состоянии, а условия распрост7 92828 ние внешней контактной поверхности, обеспечить ее равноценное (с цементным кольцом) влияние на меньшей длине контактирующих поверхностей.
Выбор длины прижимных накладок из материала с волновым сопротивлением, отличающимся от волнового сопротивления цементного камня (P, « ср Ч )
<х u,ö может быть осуществлен на основе полученного из предыдущих формул следующего выражения ст рц u, сА оХ "
Е =Е„Еп, Ь, 4)
J T óU«ö, Рот«с Рх где Р - длина контактной поверхности в случае материала заменителя с гхЧХ (уц Чц
20 длина контактной поверхности для цементного кольца;
Я - волновое сопротивление стали; ст ст
Уц «ц - волновое сопротивление це- Б мента;
М вЂ” волновое сопротивление замеX нителя.
Устройство имеет преимущества перед существующими, поскольку позволя- 30 ет проводить калибровку аппаратуры акустического контроля цементирования по амплитудно-временным параметрам, а также осуществлять привязку калиброванных значений к конкретным условиям цементирования обсадной ко лонны, что дает возможность. проводить идентификацию различных дефектов цементирования независимо от типа акустической аппаратуры, применяемой для 40 исследований. Кроме того, значительным преимуществом устройства является высокая оперативность и точность (повторяемость ) результатов ввиду отсутствия элементов, обладающих не- 4 стабильностью своих свойств во времени (например, таких как цемент, эмерсионная жидкость насыщения воздухом и др.) .
Формула и зобретени я
1. Устройство для калибровки приборов акустического каротажа, содержащее звукопровод в виде трубы, заполненный жидкостью, и механизм для поддержания давления, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности калибровки путем получения калибровочных точек, соответствующих различным условиям сцепления цементного кольца с колонной, поверх звукопровода размещен контактный имитатор цементного кольца, состоящий из обоймы, в которой находятся секционированные накладки, выполненные в виде частей цилиндрической втулки и установленные в плоскости перпендикулярной к оси звукопровода, при этом каждая накладка соединена с механизмом перемещения, обеспечивающим ее перемещение относительно стенки звукопровода в плоскости перпендикулярной стенке, 2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что механизм перемещения каждой накладки содержит цилиндрическую полость, в которой размещен поршень, жестко соединенный с накладкой, при этом полость заполнена жидкостью и связана с механизмом для поддержания давления.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
М 518749, кл, G 01 V 1/40, 1974, 2. Авторское свидетельство СССР
N б41376, кл. G 01 V 1/40, 1976 (прототип).
928287
Я ГЯ
LID.4, И
Составитель Н. Журавлева
Редактор T. ПарФенова Texpeg Е. Харитончик Корректор M Аем ик
Заказ 3232К8 Тираж 719 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий
113035z Москва Ж-3, Раушская наб., g. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, ч
