Устройство для каротажа скважины по давлению

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

<и>996724 (6Ô) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.05.81 (21) 3294349/22-03

Р М К з

E 21 В 47/00 с присоединением заявки М (23) Г)риоритет (53) УДК 622.241 (088 ° 8) Государственный комнтет

СССР по делам изобретеннй н открытн»

Опубликовано 1502.83. Бюллетень М2

Дата опубликования описания 15.02.83 промысловой геофизики (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАРОТАЖА СКВАЖИНЫ ПО

ДАВЛЕНИЮ

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин и может быть использовано для выделения интервалов поглощения и притока жидкости, а также при определении гидродинамических параметров пластов гидропроводности, проницаемости, пластовых давлений и др.

Известны устройства для каротажа скважины по давлению, содержащие датчик давления и измеритейьно-регистрирующий прибор (1) и )2).

Недостатком данных устройств является зависимость данных каротажа по давлению от вариации технологических фактбров бурения - плотности и вязкости промывочной жидкости, производительности буровых насосов, скорости вращения долота, степени срабатываемости долота и других-, Наиболее близким по технической сущности к.предложенному является устройство, содержащее регулируемый штуцер и датчик давления, установленные в гидравлической системе на " выходе из скважины, фильтр и измерительно-регистрирующий прибор 13).

Недостатком такого устройства яв- . ляется низкая точность выделения кол-, лекторов и определения их гидравлических параметров.

Целью изобретения является повышение точности каротажа по давлению путем учета изменения производительности буровых насосов и исключения влияния утечек жидкости в гидравлической системе на выходе из сква> жины.

Поставленная цель достигается тем что устройство, включающее регулируемый штуцер и датчик давления, установленные в гидродинамической . системе на выходе из скважины, Фильтр и измерительно-регистрирующий прибор, снабжено системой автоматического поддержания постоянного перепада давления на

20øòóöåðå, включающей расходомер, блок измерения среднего расхода, блок задания, блок управления, реверсивный двигатель, связанный с регулируемым штуцером, датчик перемещения вала, 5 блок линеарнзации, блок коррекции и нуль-орган, причем расходомер подключен к входу блока измерения среднего расхода, выход которого подсоединен к входу нуль-органа и одному из входов блока управления, другой вход блока управления подсоединен к

996724фильтру, выход блока управления подключен к. входу блока задания, выход блока задания;. подсоединен к входу нуль-органа, один выход нуль-органа подключен к входу блока коррекции, а второй — к реверсивному двигате,лю, выход блока коррекции подсоеди-. нен к входу реверсивного двигателя, подключенного к датчику перемещения вала, связанных кинематически с регулируемым штуцером, выход датчика перемещения вала подсоединен через блок линеаризации к входу нуль-органа.

Регулируемый штуцер выполнен в виде диафрагмы лепесткого типа и установлен вместе с датчиком давления в гидравлической системе на выходе из скважины, На чертеже приведена функциональная схема предложенного, устройства. 20

Устройство включает регулируемый штуцер 1, датчик 2 давления, фильтр 3 измерительно-.регистрирующий прибор 4, расходомер 5, блок б измерения величины среднего расхода, блок 7 25 задания перепада давления на штуцере, реверсивный двигатель 8, датчик

9 перемещения вала, жестко связанный со штуцером, блок 10 управления, . блок 11 линеаризации, нуль- орган 12, Зр блок 13 коррекции. Штуцер выполнен в виде диафрагмы лепесткового типа и установлен вместе с датчиком 2 в эатрубном пространстве в разъемном желобе 14 до выхода промывочной жидкости в сливной патрубок 15. Расходомер установлен на входе в скважину в выкидной линии 1б буровых насосов.

Электронная и электромехаяическая часть устройства, расположенные на 4О устье скважины (кроме расходомера), помещены в единый герметизированный корпус 17, Устройство работает следующим образом.

При включении буровых насосов в процессе бурения скважины в соответствии с величиной .задания перепада давления на штуцере блока 7, управляемого дистанционно, штуцер, до этого полностью открытый, ста- 50 вится в рабочее положение. Рабочему положению штуцера соответствует определенный начальный перепад давления, который зависимо от изменения производительности буровых насосов 55 поддерживается постоянным в процессе измерения. Если сигнал с расходомера, осредненным блоком б, не изменяется, то напряжение разбаланса на входе нуль-органа 12 равно. нулю, дви-6р гатель 8, перемещение которого измеряется датчиком 9, неподвижен и перепад давления на штуцере соответствует первоначально заданному значению, Отклонение сигнала расходомера в какую-либо сторону усиливается нуль-органом, подается на двигатель, который перемещает штуцер в сторону, необходимую для восстановления первоначально заданного перепада давления, Перемещение двигателя,. контролируемое датчиком 9,.продолжается до тех пор, пока напряжение разбаланса на входе нуль-органа вновь не станет равным нулю, Пропорциональность регулировочной характеристики устройства обеспечивается блоком 11, который настраивается на конкретный начальный перепад давления, выбираемый в пределах

0,5-2 МПа. Таким образом, в процессе измерения перепад давления на штуцере.поддерживается постоянным независимо от изменения производительности буровых насосов. Изменение давления, обусловленное только фильтрационными процессами, происходящими в скважине, фиксируется датчиком 2, фильтруется блоком 3 и регистрируется прибором 4, Непропорциональность регулировочной характеристики устройства, обусловленная нелинейной зависимостью давления от расхода, устраняется с помощью блока 11 линеаризации. Блок линеаризации устройства настраивается перед измерением в конкретной скважине при ее промывке в колонне (непроницаемом-разрезе), исходя из условия постоянства перепада давления на штуцере при искусственном изменении производительности буровых насосов.

Блок 13 улучшает динамические свойства устройства, а блок 10 служит для управления устройством. По

его команде при выключении.. насосов и в случае аварийных поглощений жидкости штуцер полностью открывается, а при включении, насосов работа устройства возобновляется аналогичным образом.

Экономический эффект от применения предложенного устройства достигается за счет повышения точности проведения каротажа по давлению.

Предлагаемое устройство позволяет повысить достоверность выделения коллекторов, оценку их гидродинамических параметров и способствует реализации способа бурения скважин на равновесии.

Формула изобретения

1 ° Устройство для каротажа скважины по давлению, включающее регулируемый штуцер и датчик давления, установленные в гидродинамической системе на выходе из скважины, фильтр

996724

ВНИИПИ Заказ 894/51 Тираж 601 Подписное

Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4 и иэмерительно- регистрирующий прибор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности каротажа по давлению путем учета изменения производительности буровых насосов и исключения влияния утечек жидкости в гидравлической системе на выходе. из скважины, оно снабжено системой автоматического поддерживания постоянного перепада давления на шту- . цере, включающей расходомер, блок 10 измерения среднего расхода, блок . задания, блок управления, реверсивный двигатель, кинематически связанный с регулируемым штуцером, датчик перемещения вала, блок линеаризации, 15 блок коррекции и нуль-орган, причем расходомер подключен к входу блока измерения среднего расхода, выход которого подсоединен к входу нуль-органа и одному из входов блока управления, другой-вход блока управления подсоединен к фильтру, выход блока управления подключен к:входу блока задания, выхОд блока задания подсоединен к входу нуль-органа, один выход нуль-ор-25 гана подключен к входу блока коррекции,.а второй - к реверсивному двигатеЛю, выход блока коррекции подсоеди4 нен к входу реверсивного двигателя, подключенного к датчику перемещения, вала, связанных кинематически с, регулируемым штуцером, выход датчика . перемещения вала подсоединен через блок линеаризации к входу нуль-органа.

2. Устройство по п.,l о т л и ч а ю щ е е с я тем, что регулируемый штуцер выполнен в виде диафрагмы лепесткового типа и устайовлен вместе с датчиком давления в гидравлической системе на выходе из скважины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лукьянов Э.В., Саулей В.И., Цыглеев Л.Я. Временная инструкция по применению автоматических станций контроля параметров бурения (АСПБ) в условиях Западной Сибири.

Нижневартовск, 1973, с.13-.16, 84.

2. Лукьянов Э.:Е. Исследование скважин в.процессе бурения. И., Недра, 1979, с.88-95.

3. Иовсунов А.П. Гидродинамические основы совершенствования технологии проводки глубоких скважин. И., Недра,. 1976, с.78.