Скважинный каротажный комплекс

Скважинный каротажный комплекс

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СКВАЖИННЫЙ KAPOTAJIOНЫЙ КОМПЛЕКС, включающий каротаз ный кабель, пристыкованный к кабелю скважинный прибор и устройство дпя фивн саиии попожения скважииного прибора в сечении скважины, например центратор или прижимное устройство, отличающийся тем, что, с цепью новыш&ния точности фиксации щщбсфа в сеч& НИИ скважины, облегчения его окуска и повышения долговечности кабеля, устрой ство для фиксации полож ия скважиино го прибора в сечении скважины установлено с возможностью его продолОьвого перемещения относительно кабеля на участке, ограниченном снизу скважшшым 1фибором и сверху - дсягапнктельно введенным упором-толкателем.который укреплен на кабеле на расстоянии от скважин-, кого прибора, определя€ «с 1 выражением ГР ., где -расстояние от скважшшого прибо| а до места крепления ynqpa-толкателя м( ZF .суммарное значение сил , тормозящих движ&« нве устройства для фикса .шеи положения скважннного прибора в сечении скважины в направлений к забою скважины, Н; -вес 1 погсжного метра беля, Н/м; -расстояние между забоем скваживы н; исследуемым сл пластом, м. 90 а

09) (1И

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

COUNl

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO. ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3386643/18-25 (22) 20.01.82 (46) 07.04.83. Бюл. ¹ 13 (72) П. Д. Резник, P. C. Чепокьян, М. Х. Г м, Д. В. Блок и а. С. П репко (71) Опытно -конструкторское бюро геоУкргеофиэика (53) 550.83 (088.8) (56) 1. Комаров С» Г. Геофизические . методы исследования скважины. М., Недра 1976, с. 116-117.

2. Патент США № 3631385, ar. 340-18, опубли 1972 (прототип). (54) (57) СКВАЖИННЫЙ КАРОТАЖHbIA КОМПЛЕКС, включающий каротаж ный кабель, пристыкованный к кабелю скважинный прибор и устройство для фик» сании положения скважинного прибора в сечении скважины, например кентратор или прижимное устройство, о т л и ч аю шийся тем, что, с келью. повышения точности фиксапии прибора в сечении скважины, облегчения его спуска и повышения долговечности кабеля, устройство для фиксации положения скважинного прибора в сечении скважины установ лено с воэможностью его продольного перемещения относительно кабеля на участке, ограниченном снизу скважинным прибором и сверху - ; дополнительно введенным упором»топкателем,который укреплен на кабеле на рассто шии err екважив-. ного прибора, определяемом выражением

XF сР<4, Работ где Я - расстояние от скважинного прибора до места крепления упоратолкатепя м XF суммарное значение сил трения, тормозящих движе ние устройства дпя фикса цни положения скважннного: прибора в сечении скважи» . ны в направлении к забою скважины, Я;

Рпо, -sec 1 погонного метра ка бел 4 Н м1

4 расстояние между забоем скважины к исследуемым пластом, м.

10i0587

Изобретение относится к технике для геофизических исследований и может, быть использовано преимущественно при работе с центрируемыми или прижимаемыми к стенке скважины скважинными приборами.

Известен скважинный каротажный комп лекс, содержащий каротажный кабель, скважинный прибор. и центратор -устройство для фиксации скважинного прибора по оси

10 скважины при одновременном прижатии рычагов устройства с установленными на них электродами к-детенкам скважины.

Каротажный кабель обеспечивает трано15 портирование скважинного прибора к за- . бою скважины и обратно, а также элек врическую связь между скважинным прибором и наземной аппаратурой. Расположенный на скважиьщом приборе рычажный О центратор обеспечивает, независимо от рельефа, изменяющегося диаметра и наклона скважины, центральное положение прибора в сечении скважины и необходимый контакт рычагов центратора со стенками скважины. Режим работы устройства задается командным сигналом с поверхности - при спуске скважинного прибора рычаги складываются и прибор беспрепятственно проходит к забою сква- з0 жины, а при подъеме, когда идет получение и регистрашюя информации, рычаги устанавливаются в рабочее положение, обеспечивая жесткий контакт рычагов со стенками скважины и хоРошее центри- 35 рование прибора-обязательные условиядля получения качественной информации Р1) .

Недостатком комплекса является его 40 невысокая надежность, что связано с необходимостью использования довольно сложных управляющего и исполнительного устройств в условиях агрессивной сква%3QBIoA среды при Bblcozax температурах 45 и давлениях, а также с необходимостью дополнительного канала связи для передачи командных сигналов на раскрытие и закрытие рычагов.

Известен скважинный каротажный комп,,50 лекс, содержащий каротажный кабель, при- стыкованный к кабелю скважинный прибор и укрепленные на скважинном приборе устройства, предназначенные для фиксации положения скважинного прибора по оси скважины при движении прибора по сква жине в процессе выполнения каротажных работ, например, центратор или прижимное устройство, основой конструкции центраторов являются изогнутые дугой упругие полозья, равномерно распределенные по периметру поперечного сече ния сква>кинного прибора. При изменении рельефа стенок или .диаметра скважины автоматически изменяется изгиб полозьев, а скважинный прибор, поддерживаемый полозьями, сохраняет свое центральное положение в сечении скважины 2» .

Недостатки комплекса проявляются в

Реальных условиях эксплуатации, когда на точность центрирования влияют такие отрицательные факторы, как наклон и кавернозность скважины, вес прибора и вес ближайшего к прибору участка кабеля. Под воздействием этих факторов прибор стремится сместиться от центра скважины в сторону ее стенки, Для обеспечения центрального положения прибора в этих условиях суммарная жесткость полозьев, определяемая кх zonaчеством, геометрическими размерами и свойствами . материала. из которых они изготовлены, должна быть достаточно большой.

Поскольку суммарная жесткость полозьев при спуске и подъеме прибора одинакова, то при жестких полозьях, обеспечивающих точное центрирование при подъеме прибора, когда идет получение информации, затрудняется спуск прибора в скважину из-за больших сил трения, возникающик между жесткими полозьями и стенками скважины. Под действием силы тяжести, преодолевая силы трения полозьев о стенки скважины, прибор медленно, иногда с остановками, движется к забою скважины. Уве личиваются потери времени на операции спуска, а при остановках прибора возможен его обгон кабелем, завязывание недопустимых для кабеля узлов и его повреждение.

Юля оптимального спуска прибора суммарная жесткость полозьев центраторов должна быть установлена меньшей, чем это необходимо для точной фиксации прибора по оси скважины. Это, с одной стороны, ухудшает качество получаемой информации, а, с другой стороны, не исключает замедление спуска и возможность повреждения дорогостоящего каротажного кабеля, особенно в осложненных условияк, например, при плотном и вязком буровом растворе, сужениях скважины и т.д.

Бель изобретения - повышение точности фиксации скважинного прибора в

3 1010 сечении скважины, облегчение его спуока и повышение долговечности каротажного кабеля.

Йпя достижения поставленной цел»

is скважинном каротажном комплексе, вклю-

5 чающем каротажный кабель, пристыкованный к кабелю скважинкой прибор и устройство для фиксации положения скважинного прибора в сечении скважины, напри-. мер, центратор или прижимное устройство,Гф устройство для фиксации положения сква .жинного прибора в сечении скважины установлено с во:-можностью его продольного,перемешения относительно кабеля на участке, ограниченном, снизу сква- . 5 жинным -прибором и сверху дополннтель но введенным упором-толкателем, который укреплен на кабеле на расстоянии от сква. жинного прибора, определяемом выражением 20 с <, 7.F, poor

25 где 6 - расстояние от скважинного щж бора до места крепления упсьра-топкателя, м;

- суммарное значение сил трения, тормозящих движение 3Q устройства для фиксации поло-. жения скважинного прибора в сечении скважины, в направлении к забою, Н;

- вес 1 погонного метра кабеля, Н/м;

- расстояние между забоем скважины и исследуемым нластом, м, На фиг. 1 изображен скважинный комп лекс перед началом спуска скважинного прибора в скважину; на фиг. 2 - то же, во время спуска; на фиг. 3 - то же, в начале подъема; на фиг. 4 - то же, при подъеме в интервале скважины, где обеспечивается хорошее центрирование прибора.

О<жовными составными частями кожа лекса являются трехжильный бронированный каротажный кабель 1, скважинный прибор 2, устройства для фиксации приборюсь в центре скважины - центраторы 3 и 4, упор-толкатепь 5.

Скважинный zapoTa N комплекс работает следующим образом.

Скважиниый прибор 2 обеспечиваер: 55 получение информации о горных породах, пересекаемых скважиной, и передачу этой информации через каротажный ка887 бель 1 в наземную аппаратуру. Кроме передачи информапии с помощью каротажного кабеля 1 осуществляется спуск скважинного прибора 2, двигающегося к забою скважины под действием собственного веса, и подъем скважинного rrps» бора 2 при наматывании- каротажного кабеля 1 на расположенный íà gosepxности барабан лебедки. Скважинный при» бор 2 пристыкован к каротажному кабелю 1 и связан с ним механически и электрически. ЛЛентратор 3 установлен стационарно на нижней части прибора имеет относительно небольшую жесткость и с помощью упругих папожев обеспечивает начальное центрирование скважин ного прибора 2 и одновременно предотвращает эаклинивание скважинного прибора 2 при попадании его .концевой части в каверны или стыки между обсадными трубами на переходах иэ едкого диаметра в другой. центратор 4 имеет более мощ

: ные -полозья. По жесткости он в несколько раз превосходит центратор 3. центра тор 4 установлен на участке каротажно

ro кабеля между скважинным прибороы 2 и упоромтопкателем 5, представляющим собой цилиндрическую конструяшю со скошенным по фсрме усеченного конца верхним торцом. Упор-толкатель неподвижно укреплен на каротажном кабеле на расстоянии 6 = 100 м выше прибора.

Посадка центратора 4 на каротажный кабель осуществлена таким образом, что за счет радиального зазора между каротажным кабелем 1 и центратором 4 последний может свободно перемещаться относитежно каротажного кабеля 1 на участке каротажного кабеля между скважинным прибором 2 и упором-толкателем5.

При спуске скважннный прибор 2 лег " ко проходит в скважину, вплоть до забоя, поскольку относительно слабый центратор 3, установленный непосредствен-. но на скважинном приборе, не ozamsaer заметного тормозящего действия.

Жесткий же центратор 4, опираясь по-. лозьями о стенки скважины, тормозится эа счет сил тр яптя, возникаюппсх между поаоэьями и стенками, и не идет в скважину, пропуская через имеюишйся в на осевой каны движушийся в скважи ну каротажный кпйэль 1 (фиг. 1). Затем. Когда укрепленный на каротажном кабеле 1 упор- голкатель 5 доходит до центратора 4 и ложится на него (фиг. 2) ° последний начинает ойускаться вместе

87 6 ти над суммарным значением сил трения, те X P=P„ог, где p - вес одйого погонного метра . каротажного кабеля 1 в пот жидкости.

С другой стороны, величина 1 не должна превышать расстояния Ь от забоя скважи ны до пластов, где требуется получение высококачественной информации, т.е. при спущенном на забой скважинном приборе упор-толкатель 5 и находящееся непосредственно под ним устройство для фиксации скважинного прибора должны располагаться не выше указанных пластов.

Таким образом, для оптимальной ра "боты комплекса упор-топкатель 5 д жжен крепиться на каротажном кабеле на рас стоянии от скважинного прибора 2, опредепяемом из условий XF+Pnor 6,0(, или в более удобной форме t, c l .

t

B приведенном примере полный эффект от улучшения центрирования будет для пластов, удаленных от забоя более чем на 100 м а в призабойной части (or 0 до 100 м) будет иметь место частичный эффект.

Использование скважинного каротажного комплекса, в котором автоматически, в зависимости от направления движения скважинного прибора (спуск или подъем), изменяется положение центратора относительно скважинного прибора и кабеля, обеспечивается:.более точное, в том числе в наклонных скважинах, центрирование скважинного прибора на подъзме, когда идет получение и регион раиия информации, при хорошей прохо димости прибора íà сйуске, что, в свою очередь, обеспечивает получение. более качественной информации,, на 20-50% снижает затраты времени на спуск rqm»» бора и существенно уменьшает возможность создания .аварийной ситуации и повреждения кабеля, т.е. имеет место повышение эффективности использования геофизического комплекса.

5 10108 е кабелем под действием приложенного к упору. голкателю 5 веса участка ка ротажного кабеля, находящегося ниже топкателя, Поскольку вес стометрового участка трехжильного бронированного каротажного кабеля составляет 480 Н (масса около 50 кг), а силы трения полозьев о стенки скважины центратора 4 суммарно состовляют не более

300 Н, центратор 4 легко проталкивает- 10 ся в скважину и движется вслед за скважинным прибором 2 с интервалом

100 м, не торМозя движение скважитмного прибора 2.

При подъеме скважинного прибора 2 15 с забоя когда на поверхность начинает передаваться информация, центратор 4 сначала остается на месте, а ииротажный кабель 1 движется вверх, свобод но проходя через осевой канал центратора 4 (фиг. 3). После прохождения через центратор 4 100 м каротажного кабеля 1 к нижнему торцу центратора 4 проходит скважинный прибор 2;, смыкаеъся с ним и вместе с центратором 4 пе- 2э ремешается к поверхности (фиг. 4). При этом, начиная от момента соединения со скважинным прибором 2, т.е. для ,пластов, лежащих на расстоянии от забоя 4 > 100 м (1 1 С)„центратор 4 обес- 30 печивает благодаря своей жесткости хорс.шее центрирование скважинного при

"бора 2. До момента же соещшения, по, ка скважинный прибор 2 не дошел до центратора 4, обеспечивается частичный эффект улучшения центрирования, поскольку центрируется центратором 4 не скважинный прибор 2, а только ка ротажный кабель 1 вблизи скважинного прибора 2. йля оптимальной работы р комплекса необходимо с одной сторо ны расстояние 3 между скважинным .прибором и упором-топкателем 5 уста

: навливать достаточно большим, чтобы с запасом иметь превышение веса P участка каротажного кабеля ниже. упора-толкателя 5 в промывочной жидкос

1 01 0587

1010587

Составитель Н. Журавлева

Редактор Е.,Лушникова Техред А. Бабинеп Корректор А. Ильин

Заказ 2484/36 Тираж 708 Подписи эе

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 335, Раушская наб., д. 4/5

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