Устройство для исследования обсадных колонн в скважине

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< >947407 (Мф 4В@

// с

;::.«У-. (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 20.06. 80 (21) 2944575/22-03 с присоединением заявки ¹ (1) М Кп 3

Е 21 В 47/00

G 01 N 27/84

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

РЗ) УДК622.241 (088. 8) Опубликовано 300782. Бюллетень ¹28

Дата опубликования описания 3Q ° Q7 82 (72) Авторы изобретения

А.Т.Шлеин и IO.П.Терещенко

P (Я"у) Я1бйд 11 (6А ТИ, Ц Мотруев,1й . и и газа

Ы БДЯЩА 1 gg 4

Всесоюзное морское научно-производственно геофизическое объединение по разведке неф

"Союзморгео" (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ОБСАДНЫХ

КОЛОНН В СКВАЖИНЕ метры. В результате полезный сигнал может быть соизмерим с помехой.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для исследования обсадных колонн в скважине, содержащее индукционный зонд в виде генераторной, измерительных и компенсационной катушек и блока усиления (3).

Недостаток устройства состоит в том, что оно не позволяет определить мелкие дефекты и поперечные трещины, поскольку измерительные катушки несут информацию о состоянии поверхности по всей окружности обсадной колонны

Целью изобретения является повышение чувствительности и разрешающей способности.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено суммирующим трансформатором и дополнительными попарно и встречно включенными измерительными катушками с магнитными сердечниками, аксиально и симметрично расположенными по обе стороны относительно плоскости витков генераторной катушки, причем оси генераторной и дополнительных измерительных катушек перпендикулярны, а в1ыходы последних подключены к входам суммиНедостаток устройства состоит в том, что оно регистрирует только наибольший дефект и обладает слабой избирательностью и разрешающей способностью относительно мелких дефектов.

Известно также устройство для электрической .проверки обсадных труб, содержащее генераторную катушку и измерительные катушки, расположенные по окружности на различных расстояниях относительно генераторной катушки 12). .Устройство имеет малую разрешающую способность к мелким дефектам, поскольку измерительные катушки расположен1: на раэличных участках контролируемой поверхности, которые имеют различные электромагнитные параИзобретение относится к геофизическому исследованию скважин и может быть использовано в приборах для контроля технического состояния об-. . садных колонн и насосно-компрессорных труб в нефтяных и газовых скважинах.

Известно устройство контроля технического состояния обсадных труб, 1.р измерительная часть которого выполнена в виде сегментированных катушек11).

947407 рующего элемента, выход которого подсоединен к блоку усиления.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 расположение катушек с магнитосердечниками; на фиг. 3 — график выбора расстояния между генераторной и дополнительными измерительными катушками.

Устройство содержит генераторную катушку 1, две измерительные 2 и 3, компенсационную 4 и дополнительные измерительные 5 катушки, размещенные в пазах магнитного основания б, закрепленного винтом 7 и размещенные в герметичном корпусе 8, центрируемом 15 в колонне 9 пружинистыми скобами 10.

Электронный блок 11 связан с контактяыми группами 12 коммутатора 13, а суммирующий элемент 14 — с усилителем 15 . Связь скважинного прибора 7р осуществляется по жилам 16, 17 и 18 каротажного кабеля 19 через фильтр

20 с наземными блоками: панелью 21 управления, измерительным блоком 22, регистратором 23, а также генератором 24 и блоком 25 питания.

На фиг. 3 даны ось OA базового расстояния между генераторной и дополнительными катушками, ось ОВ выходной величины тангенциальной составляющей сигнала, годограф изменения тангенциальной составляющей сигнала катушки U .

Устройство работает следующим образом.

Устанавливают положение дополнительных измерительных катушек (ОА) до получения максимальной величины тангенциальной составляющей сигнала

Ug и фиксируют в этом положении, макс затем устройство опускают в скважи- 40 ну на трехжильном бронированном кабеле 19.

От генератора 24 по жиле 18 подают переменное напряжение через панель 21 управления и фильтр 20 в ге- 45 нераторную катушку 1. По этой жиле подается стабилизированный IIocTDRHный ток для питания анодных и накальных цепей электронных блоков 11 и 15 ° 50

Электронное поле генераторной катушки 1 возбуждает вихревые токи в стенке ферромагнитной трубы, вторичное поле которых наводит ЭДС в измерительных 2 и 3, компенсационной

4 и дополнительных 5 катушках. Сигналы с катушек 2 .и 3 через реле контактных групп 12 коммутатора 13 подаются в электронный блок 11, где они усиливаются модулируются по высокой частоте и по жиле 16 передаются в панель 21 управления. Затем проводят отстройку каналов от влияния помех путем попеременной подачи сигналов с катушек 2 и 3 на фазочувствительный детектор измерительного блока 22 и установления фазы опорного напряжения под углом 90 к напряжению сигнала мешающего фактора, например, колебания внутреннего диаметра (зазора). После окончания настройки для компенсации прямого поля включают катушку 4.

Для регистрации мелких дефектов типа перфорационных отверстий в работу включаются дополнительные измерительные катушки 5, которые включены попарно и встречно между собой. При отсутствии дефектов сигнал на выходе суммирующего элемента равен нулю, при появлении дефектов происходит разбаланс встречно включенных кату.— шек 5 и сигнал через суммирующий элемент 14, усилитель 15 по жиле 16 кабеля поступает в панель 21 и регистратор 23. Минимально регистрируемые дефекты в 146-миллиметровой обсадной трубе составляют 7-10 мм, что соответствует размеру перфорированного отверстия.

Использование изобретения в комплексе с дефектоскопической аппаратурой может дать годовой экономический эффект в 1400 руб. на одну скважину.

Формула изобретения

Устройство для исследования обсадных колонн в скважине, содержащее индукционный зонд в виде генераторной, измерительных и компенсационной катушек и блока усиления, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и разрешающей способности, оно снабжено суммирующим трансформатором и дополнительными попарно и встречно включенными измерительными катушками с магнитными сердечниками, аксиально и симметрично расположенными по обе стороны относительно плоскости витков генераторной катушки, причем оси генераторной и дополнительных измерительных катушек перпендикулярны, а выходы последних подключены к входам суммирующего элемента, выход которого подсоединен к блоку усиления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СшА 9 3166710, кл. 324-34, 1971 °

2. Патент США 9 2992390, кл. 324-37, 1967.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 696149, кл. E 21 В 47/00, 1978

9474OV

10 20 30 Фд 50

Фи.а.3

Составитель Н.Кривко

Техред К. Мыцьо Корректор Г.Огар

Редактор И.Михеева

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 5568/50 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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