Прибор для исследования скважин

Прибор для исследования скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 25.07. 78 (21)2б48130/22-03 с присоединением заявки NP— (23) Приоритет—

Опубликовано 150980.Бюллетемь М 34

Дата опубликования описания 180980 (5!)М. Кл

Е 21 В 4 7/022

Е 21 В 47/026

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 550. 832. 9 . (088.8) (72) Авторы изобретения

A.Ã.Ìàëþãà и А.Ф.Мясоедов (71) Заявитель (54 ) ПРИБОР ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано в комплексной скважинной геофизической аппаратуре. 5

Известны геофизические приборы для исследования скважин, содержащие шарнирно-рычажную систему для центрирования корпуса прибора и прижима к стенке скважины выносных блоков с датчиками измеряемых параметров (11 .

Недостатком таких приборов является то, что из-за несовпадения глав.ной оси прибора с осью скважины, возникающего в результате наличия каверн и участков желобообразования, они не позволяют получить достаточно точных измерений угла и азимута, профиля поперечного сечения скважины, угла падения пластов и кажущегося сопротивления.

Кроме того, смещение прибора от оси скважины происходит под действием его собственного веса, что даже при отсутствии овальности профиля скважины при зенитных углах свыше

5 не позволяет обеспечить равномерность прижатия микроустановок, а также определить наличие и величины глинистой корки на стенках скважины.

Известен прибор для исследования скважин, содержащий герметичный корпус с измерительной системой, выносной блок, управляемое прижимное устройство, включающее привод и механизм шарнирно-рычажного двухкоромысловоro параллелограмма (2J.

Данный прибор является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Недостаток прибора состоит в том, что иэ-за отсутствия центрирующего устройства трудно обеспечить комплекс измерений с получением профилеграмм.

Целью изобретения является повышение точности измерений в наклонных скважинах.

Указанная цель достигается тем, что прибор снабжен дополнительным выносным блоком с датчиками, шарнирно соединенным с помощью штанги с серединами коромысел шарнирно-рычажного параллелограмма.

Кроме того, с целью упрощения дополнительного выносного блока датчики последнего посредством кривошип763588

Во-полэунного механизма связаны с прижимным устройством.

На чертеже изображена кинематическая схема выполнения предложенного прибора для исследования скважин.

Прибор имеет толстостенный герме тичный корпус 1, составленный из двух секций (на чертеже не показаны), внутри одной иэ которых размещена измерительная схема, а другой — привод управляемого прижимного устройства. Привод чере выходной шток 2, полэун 3 и.шатун 4 кинематически связан с механизмом шарнирно-рычажного двухкоромыслового параллелограмма, состоящего иэ выполненного в виде двуплечего рычага ведущего коро- 35 мысла 5, ведомого коромысла б, выносного блока 7 с микроустановкой (или, в случае необходимости, с зондом ГГК) и хвостовика 8 корпуса 1, имеющего вид желоба, внутри которого жестко Щ установлены опоры 9 и 10 для шарнирного закрепления коромысел 5 и б.

К серединам коромысел 5 и б посредством штанги 11 шарнирно присоединен герметичный корпус 12 дополнительного выносного блока с датчиками измеряемьт параметров. Причем в нижней части дополнительного выносного блока размещены датчики профилемера, включающие в себя измерительные рыча- ® ги 13, шарнирно соединенные через шатуны 14 со штоками 15, снабженйыми, электрически изолированными от них контактами 16, взаимодействующими с реохордами 17.

Измерительные рычаги 13 шарнирно. закреплены при помощи опор 18 на хвостовике 19 корпуса 12. Хвостовик

19 имеет упоры 20 для измерительных рычагов 13 и наконечник 21 для предохранения последних в закрытом со- 40 стоянии оò повреждения во время спуска прибора в скважину. Штоки

15 подвижно установлены в отверстиях дна корпуса 12 и ползуна 22, имеющего форму катушки, между щеками которого расположены цилиндрические пружины 23„ жестко закрепленные верхними концами на штоках 15. Для управления раскрытием-закрытием изме рительных рычагов 13 полэун 22 через тягу 24 соединен с приводом tro линейного перемещения.при этом реохорды 17 жестко закреплены на тяге

24, а. перемещение вверх штоков 15 ограничено кольцевым упором 25, неподвижно соединенным с корпусом 12.

B качестве привода ползуна 22 может быть использован, размещенный в верхней части корпуса 12, любой из известных приводов, предназначенных для управления рычажными систе- Щ) мами в скважинных геофизических устройствах.

Однако наиболее простым по конструкцию .::-. меньшим по весу дополнительный выносной блок становится 65 при обеспечении возможности управления перемещением ползуна 22 от одного привода, общего для всей системы рычагов прибора. Для достижения этого тяга 24 жестко соединена со скользящим в направляющей корпуса 12 ползуном ?6, шарнирно соединенным с ведомым коромыслом б посредством шатуна 27. При этом участок ведомого коромысла б, заключенный между узлами его шарнирных соединений со штангой 11 и шатуном 27, является кривошипом.

Для обеспечения возможности измерения диаметра скважины при помощи механизма шарнирно-рычажного двухкоромыслового параллелограмма, а также для определения величины максимального диаметра раскрытия измерительных рычагов 13, необходимой при интерпретации профилеграмм, тяга 24 снабжена электрически изолированным от нее контактом 28, взаимодействующим с реохордом 29, жестко закрепленным на стенке корпуса 12.

Секция корпуса 1, внутри которой размещен.привод, а также корпус 12 дополнительного выносного блока заполнены электроизоляционноф жидкостью и снабжены компенсаторами давления. Выход в скважинную среду штока 2, ползуна 26 и штоков 15 осуществлен при помощи сильфонов.

Дополнительный выносной блок в зависимости .от необходимости может содержать различное количество измерительных рычагов 13, имеющих требуе-

1 ю ориентации относительно плоскости о раэуемой шарнирно-рычажным двухкоромысловым параллелограммом. При этом следует иметь ввиду, что для уменьшения влияния на управляемое прижимное устройство веса дополнительного выносного блока последний выполнен из легких, например алюминиевых и титановых, сплавов, а также по сравнению с толстостенным корпусом 1 прибора имеет значительно меньшие габариты.

Схема предложенного прибора не исключает воэможность использования в дополнительном выносном блоке вместо электромеханических датчиков профилемера с измерительными рычагами

13 датчиков другого типа, например вращающегося электроакустического преобразователя.

Предложенный прибор работает следукщим образом.

Перед спуском прибора в скважину его систему рычагов закрывают путем подачи серии управляющих импульсов на привод прижимного устройства. При этом выходной шток 2, перемещаясь вниз, через полэун 3 воздействует на рычаг ведущего коромысла 5, которое, взаимодействуя через ведомое коромысло 6 с шатуном 27, обеспечивает перемещение вниз ползуна 26 с тягой

763588

24, несущей жестко закрепленные на ней контакт 28, реохорды 17 и ползун

22. При перемещении ползуна 22 вниз предварительно сжатые его нижней щекой пружины 23 разжимаются, в результате чего штоки 15 и кинематически ввязанные с ними измерительные рычаги 13 остаются неподвижными до тех пор, пока верхняя щека ползуна

22 не вступит во взаимодействие с верхним концом 23. Затем штоки 15, несущие контакты 16, перемещаются вниз до тех пор, пока измерительные рычаги 13 не достигнут упоров 20, а корпус 12 дополнительного выносного блока не займет место под хвостовиком 19 концентрично корпусу 1 15 прибора. При этом выносной блок 7 входит в нишу, образованную хвостовиком 19 и верхней частью корпуса

12.

В таком состоянии прибор опускает- Я ся на каротажном кабеле в скважину.

По достижении прибором забоя или исследуемого участка скважины систему рычагов открывают путем подачи серии управляющих импульсов на привод, выходной шток 2 которого при этом перемещается вверх, в результате чего, система рычагов прибора принимает положение, отличающееся от исходного лишь величинами углов раскрытия и местоположением подвижных частей, зависящих от диаметра и глубины каверн скважины.

При этом в наклонных скважинах толстостенный корпус 1 занимает положение на нижней образур>щей стенки скважины, а выносной блок 7 — над корпусом 1, что легко проверить, зная величину апсидального угла прибора, измеряемого при помощи инклинометра. В результате при проведении комплекса gp измерений наличие дефектов ствола скважины и вес прибора не влияют на прижимное устройство,что обеспечивает надежное прижатие выносного блока 7 к стенке скважины и достаточно точное центрирование корпуса 12 дополниТельного выносного блока относительно плоскости искривления сква>хины.

Учитывая, что развитие овальности ствола скважины происходит, как правило, в плоскости ее искривления, прибор посредством механизма шарнирно-рычажного двухкоромыслового параллелограмма и кинематически связанного с ним преобразователя, включающего в себя контакт 28 и реохорд

29, измеряет величину большой оси овала (желоб) скважины. При этом смещение оси корпуса 12 дополнительного выносного блока, происходящее в плоскости искривления скважины, равно половине величины большой оси

->вала, что обеспечивает достаточно точное измерение малой оси овала посредством двух измерительных рычагов 13, располрженных в плоскости, перпендикулярной простиранию шарнирно-рычажного двухкоромыслового параллелограмма и при помощи двух преобразователей, включающих в себя контакты 16 и реохорды 17. Очевидно,что такая схема одновременно позволяет более достоверно оценить величину глинистой корки в скважинах с эллипсовидной овальностью сечения.

Для определения углов падения пластов прибор может иметь дополнительно по меньшей-мере еще один измерительный рычаг 13, снабженный .>реобразователем.

Таким образом, наличие дополнительного выносного блока, являющегося в предлагаемом приборе самоцентрирующимся, способствует расширению комплекса геофизических исследова.ний при одновременном повышении точности измерений, проводимых в наклонных скважинах.

Формула изобретения

1.Прибор для исследования скважин, содержащий герметичный корпус с измерительной системой, выносной блок, управляемое прижимное устройство, включающее привод и механизм шарнирно-рычажного двухкоромыслового параллелограмма, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерений в наклонных скважинах, он снабжен дополнительным выносным блоком с датчиками, шарнирно соединенным с помощью штанги c серединами коромысел шарнирно-рычажного параллелограмма.

2. Прибор по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уйрощения дополнительного выносного блока, датчики последнего посредством кривошипно-ползунного механизма связаны с прижимным устройством.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

Р 248595, кл. Е 21 В 47/08, 1968.

2.Патент COIA Р 3023508, кл. 33-178, 1962 (прототип).

76 3588

Составитель Н.Кривко

Редактор Г.Иозжеккова Техред М. Петко Корректор М.Демчик . Заказ 6753 Тираж 626 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113635, МосКва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,