EA028527B1 - Выполненное с возможностью восстановления антенное устройство и система для скважинного каротажа - Google Patents

Abstract

Устройство содержит переводник с выемками вдоль внешней стенки для размещения вставок и антенный корпус, содержащий катушку, окруженную защитной изнашиваемой частью материала, через который могут проходить сигналы, распространяющиеся между катушкой и интересующей формацией. Эродированная внешняя стенка защитной изнашиваемой части может быть восстановлена путем нанесения неотвержденного восстановительного материала на антенный корпус. Способ включает этапы, согласно которым закрепляют антенный корпус, содержащий внутри себя катушку, на переводнике, окружают катушку металлической экранирующей гильзой, размещают в радиальном направлении и закрепляют многоэлементный защитный изнашиваемый элемент между антенным корпусом и фиксирующим кольцом, имеющим внутреннюю резьбу. Многоэлементный защитный изнашиваемый элемент может быть заменен после использования путем отвинчивания фиксирующего кольца для высвобождения защитного изнашиваемого элемента для его съема с переводника в радиальном направлении.

Description

Настоящее изобретение относится к устройству, системе и способу каротажа скважин для получения скважинной информации и для улучшения управления наклонно-направленным бурением скважин, пробуриваемых в целевой геологической формации. Более конкретно, настоящее изобретение относится к выполненному с возможностью повторного использования антенному узлу, включающему защитный изнашиваемый элемент для защиты элемента внутри этого антенного узла.

Уровень техники

Скважинные каротажные устройства включаются в скважинные каротажные узлы, которые встраиваются в бурильную колонну и опускаются в пробуриваемую скважину в земле для определения условий в геологической формации, через которую проходит скважина. Определяемые условия обычно показывают наличие и/или отсутствие определенных извлекаемых текучих сред, которые находятся в порах породы, образующей геологическую формацию. Скважинные каротажные узлы содержат устройства, которые генерируют сигнал, направленный на и передаваемый в интересующую геологическую формацию, смежную со скважиной, в которой развернут скважинный каротажный узел. Скважинные каротажные узлы содержат также устройства, которые регистрируют или обнаруживают сигнал, отраженный или возвратившийся из интересующей смежной геологической формации. Некоторые скважинные каротажные узлы содержат первое скважинное каротажное устройство для индуцирования протекания электрического тока внутри интересующей геологической формации и второе скважинное каротажное устройство для измерения результирующего тока в формации. Измерение результирующего тока обеспечивает возможность определения удельной электропроводности материалов, находящихся внутри пор интересующей формации. Например, высокое сопротивление протеканию обычно показывает, что в порах формации находится неэлектропроводная текучая среда, такая как углеводородный газ или нефть, а низкое сопротивление протеканию тока показывает, что в порах формации находится электропроводная текучая среда, такая как соляной раствор или вода.

В некоторых областях применения расстояние от первого, генерирующего сигналы, скважинного каротажного устройства на скважинном каротажном узле до второго, обнаруживающего сигналы, скважинного каротажного устройства на скважинном каротажном узле определяет глубину исследования; иначе говоря, расстоянием между первым и вторым скважинными каротажными устройствами определяется расстояние по направлению внутрь формации от скважины, в которой развернут инструмент, в пределах которого (расстояния) будет осуществляться исследование с помощью скважинных каротажных устройств. Чем больше расстояние от первого скважинного каротажного устройства до второго скважинного каротажного устройства, тем больше расстояние по направлению внутрь геологической формации от скважины, которое будет исследовано, и наоборот, чем меньше расстояние от первого скважинного каротажного устройства до второго скважинного каротажного устройства, тем меньше расстояние по направлению внутрь геологической формации от скважины, которое будет исследовано.

Предпочтительно обеспечить элементы на скважинном каротажном узле для защиты скважинных каротажных устройств, установленных на узле, без ухудшения характеристик скважинных каротажных устройств. Антенные узлы, используемые в скважинном каротаже, могут использоваться как для передачи сигнала от скважинного каротажного узла в интересующую формацию, так и для приема ответного сигнала, поступающего из интересующей формации на скважинный каротажный узел. Эти антенные узлы обычно требуют неэлектропроводных элементов для обеспечения тракта, по которому может проходить сигнал, и/или для обеспечения изоляционного барьера таким образом, чтобы через неэлектропроводный элемент скважинного каротажного узла мог быть приложен электрический потенциал. Имеет место конфликт между обеспечением высокопрочных и износостойких элементов, таких как металлические защитные гильзы, для окружения и защиты скважинных каротажных устройств, и поддержанием способности изоляционных элементов обеспечивать эффективное функционирование скважинных каротажных устройств, иначе говоря - эффективную передачу и прием сигналов. Неэлектропроводные материалы, которые не мешают функционированию антенны скважинного каротажного устройства, могут подвергаться эрозии и износу при их использовании для защиты скважинных каротажных устройств, которые включены в скважинные каротажные узлы.

Раскрытие изобретения

В настоящем изобретении предложены способ каротажа, устройство и система для исследования состояния и/или состава подповерхностной геологической формации, через которую проходит скважина в земле, в которую введен скважинный каротажный узел. Скважинный каротажный узел может включать множество скважинных каротажных устройств. Например, первое скважинное каротажное устройство может быть размещено на переводнике на первом расстоянии от второго скважинного каротажного устройства на этом же переводнике, и первое скважинное каротажное устройство может использоваться для передачи сигнала внутрь интересующей формации, а второе скважинное каротажное устройство может использоваться для приема видоизмененного сигнала из интересующей формации.

- 1 028527

Способ, устройство и система скважинного каротажа согласно настоящему изобретению обеспечивают свободный сигнальный тракт между скважинным каротажным устройством и интересующей формацией, в которой проходит скважина в земле, углубляемая с помощью бурильной колонны, в которую включены скважинные каротажные устройства. Более конкретно, способ, устройство и система согласно настоящему изобретению обеспечивают возможность повторного использования скважинного каротажного узла, который содержит защитный изнашиваемый элемент, обеспечивающий свободный по существу тракт передачи излучения между скважинным каротажным устройством и интересующей формацией.

Один из вариантов осуществления способа, устройства и системы скважинного каротажа содержит продолговатый переводник, имеющий отверстие для протекания текучей среды и множество выемок вдоль внешней стенки переводника для обеспечения возможности закрепления одного или более скважинных каротажных устройств, таких как антенные корпусы, на переводнике таким образом, чтобы катушки внутри антенных корпусов имели возможность передачи сигнала в интересующую смежную геологическую формацию и приема сигнала из этой формации. Обнаруживаемые изменения в сигнале, переданном в формацию от антенного корпуса (катушки), или обнаруживаемые изменения в сигнале, принимаемом из интересующей формации антенным корпусом, показывают природу и характер материалов, находящихся в порах геологической формации, смежной с антенными корпусами. Тракт передачи излучения между передающей и/или приемной катушкой и интересующей формацией проходит через неметаллический антенный корпус или другой защитный компонент антенного узла, который не окружен металлическим изнашиваемым элементом во время использования и, следовательно, остается неослабленной способность катушки внутри антенного корпуса к генерированию и/или обнаружению излучения, проходящего по этому тракту. В другой антенне требуется, чтобы определенная часть антенного узла, открытая в агрессивную подповерхностную буровую среду и подверженная износу, была неэлектропроводной. Неметаллический антенный корпус или другой защитный компонент антенного узла в одном из вариантов способа согласно настоящему изобретению подвержен эрозии и износу материала во время процесса бурения, и защитный компонент является по существу восстанавливаемым до его исходной конфигурации путем управляемого нанесения подходящего материала на эродированную лицевую поверхность защитного компонента. В другом варианте осуществления устройства и системы согласно настоящему изобретению эродированный защитный компонент антенного узла выполнен с возможностью удобной и легкой замены на новый защитный компонент.

Конструкция антенного корпуса и способ, которым антенный корпус закрепляют на переводнике, определяют эффективность катушки внутри антенного корпуса при передаче и/или приеме и обнаружении сигнала, обеспечивающего определение свойств формации. Хотя компоненты бурильной колонны выполнены в целом из высокопрочных материалов, таких как сталь, антенный корпус и защитная часть или защитный элемент должны содержать неэлектропроводный материал, например такой, как стекло, пластмасса и композитный материал. В одном из вариантов осуществления устройства и системы согласно настоящему изобретению, защитная часть антенного узла выполнена из прозрачного для сигналов материала, известного как эпоксистеклопластик на основе Е-стекла. В другом варианте осуществления устройства и системы согласно настоящему изобретению, защитная часть антенного узла выполнена из прозрачного для сигналов материала, известного как эпоксистеклопластик на основе δ-стекла. Эпоксистеклопластики на основе как Е-стекла, так и δ-стекла представляют собой виды стеклопластика, которые содержат высокопрочные стекловолокна с диаметром в диапазоне от 5 до 25 мкм. Эпоксистеклопластики на основе как Е-, так и δ-стекла представляют собой типы стеклопластика, которые являются восстанавливаемыми согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения. Антенный корпус, предназначенный для использования в скважинном каротажном узле, может, таким образом, содержать катушку электропроводного провода, помещенную внутрь, по существу, неэлектропроводного защитного материала, с электропроводными выводами, соединяющими первый и второй концы катушки с источником питания, таким как аккумулятор, для электрического возбуждения катушки и, следовательно, для генерирования и передачи электромагнитного сигнала от возбужденной катушки внутрь интересующей смежной формации. В альтернативном варианте катушка выполнена с возможностью соединения с усилительной схемой и процессором для приема сигнала из интересующей формации, усиления принятого сигнала и подачи усиленного сигнала на процессор для анализа. Антенный узел, имеющий антенный корпус, содержащий внутри себя катушку, соединенную с источником питания, усилитель и процессор, выполнен с возможностью приведения в действие в нескольких режимах В первом режиме антенный узел может действовать как передатчик, благодаря использованию источника питания для обеспечения протекания тока для возбуждения катушки. Протекающий в катушке ток индуцирует электромагнитное поле вокруг катушки, которое направляется, путем общего конфигурирования скважинного каротажного устройства и скважинного каротажного узла, в который включено это устройство, внутрь геологической формации, смежной со скважиной, в которой развернут скважинный каротажный узел. Приемопередатчик может приводиться в действие во втором режиме в качестве приемника с использованием процессора для обнаружения, записи и/или обработки (усиления) сигналов, которые генерируются одним или более другими скважинными каротажными устройствами, приводимыми в действие в качестве передатчиков, и протекают через интересующую геологическую формацию перед тем, как

- 2 028527 достигнуть приемопередатчика (работающего в качестве приемника). Следует иметь в виду, что на состояние сигнала, обнаруживаемого приемопередатчиком, работающим во втором режиме, влияют природа и характер компонентов и материалов геологической формации, через которую проходят сигналы на пути от источника (т.е. приемопередатчика, работающего в качестве передатчика) до обнаруживающего приемопередатчика (т.е. приемопередатчика, работающего в качестве приемника).

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 показывает вид в сечении переводника, на котором между парой расположенных с двух сторон изнашиваемых полос и парой расположенных с двух сторон фиксирующих колец размещен антенный корпус антенного узла согласно настоящему изобретению;

фиг. 2 - вид в сечении переводника на фиг. 1 после того, как изнашиваемые полосы установлены на заплечиках антенного корпуса;

фиг. 3 - перспективный вид резьбовой внешней поверхности вставки, выполненной для размещения в выемке во внешней поверхности переводника на фиг. 1 и 2 для взаимодействия с фиксирующими кольцами для закрепления готового антенного узла;

фиг. 4 - перспективный вид внутренней стороны вставки на фиг. 3;

фиг. 5 - вид в разрезе переводника на фиг. 2 после того, как вставки размещены внутри выемок во внешней поверхности переводника, на котором должен быть выполнен антенный узел;

фиг. 6 - перспективный вид фиксирующего кольца на фиг. 1 и 2, которое может использоваться для закрепления готового антенного узла согласно настоящему изобретению на трубе;

фиг. 7 - вид в сечении переводника на фиг. 5 после того, как расположенные с двух сторон фиксирующие кольца навинчены на резьбу вставок для закрепления антенного корпуса на переводнике;

фиг. 8 - вид в сечении готового антенного узла, иллюстрирующий эрозионный износ материала антенного корпуса, окружающего катушку антенного узла, в результате перемещения переводника в составе бурильной колонны внутрь скважины в земле для каротажа во время операции бурения;

фиг. 9 - перспективный вид приспособления, используемого для нанесения неотвержденного восстановительного материала на эродированную защитную часть антенного корпуса, окружающего катушку антенного корпуса;

фиг. 10 - вид в сечении альтернативного варианта выполненного с возможностью восстановления антенного узла, имеющего антенный корпус, содержащий внутри себя катушку, помещенную внутрь прозрачного для сигналов материала, который окружен металлической экранирующей гильзой и закреплен на переводнике вблизи выполненного из двух частей защитного изнашиваемого элемента;

фиг. 11 - выполненный с возможностью восстановления антенный узел на фиг. 10 после того, как вставки размещены в выемках во внешней стенке переводника, расположенных с двух сторон от антенного корпуса, экрана и выполненного из двух частей защитного изнашиваемого элемента, размещенного на переводнике вблизи антенного корпуса;

фиг. 12 показывает выполненный с возможностью восстановления антенный узел на фиг. 10 и 11 после того, как первое фиксирующее кольцо и второе фиксирующее кольцо навинчены на смежные вставки для закрепления готового антенного узла на переводнике;

фиг. 13 - перспективный вид одной из двух составляющих частей варианта защитного изнашиваемого элемента антенного узла, показанного на фиг. 10-12;

фиг. 14 - вид в плане катушки из электропроводного провода на тороидальном антенном корпусе; фиг. 15 показывает высокоуровневую блок-схему, иллюстрирующую этапы для повторного использования антенного корпуса в антенному узле, показанном на фиг. 10-13.

Осуществление изобретения

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения обеспечен переводник, выполненный с возможностью присоединения внутри бурильной колонны, используемой для бурения скважины в земле и для оснащения одним или более устройствами генерирования сигналов и одним или более устройствами обнаружения сигналов, размещаемыми на переводнике на заданном расстоянии от одного или более устройств генерирования сигналов. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения приемопередатчик выполнен с возможностью использования как в качестве устройства генерирования сигналов, так и в качестве устройства обнаружения сигналов. В одном из вариантов первый приемопередатчик содержит устройство цилиндрической по существу формы, имеющее катушку из электропроводного провода, намотанную внутри катушечной секции и помещенную внутрь неэлектропроводного по существу материала. Электропроводные выводы от катушки выполнены с возможностью соединения с источником питания, таким как аккумулятор, для инициирования протекания электрического тока в катушке и в цепи, в которую включена катушка вместе с источником питания. Ток, протекающий в катушке, создает электромагнитное поле, которое пронизывает интересующую смежную геологическую формацию, когда бурильная колонна используется для углубления скважины в земле. Катушка внутри антенного корпуса может быть выполнена, в одном из вариантов, в форме однородного периодического контура из провода, намотанного внутри антенного корпуса, или, в другом варианте, она может быть намотана в форме тора вокруг кольца из материалов с высокой магнитной проницаемостью, применяемых в инструментах бокового типа для каротажа во время буровых операций. Еще в одном варианте ан- 3 028527 тенная катушка может представлять собой предварительно выполненную печатную схемную плату, генерирующую распределения электромагнитного поля желаемого типа и формы.

Во время работы первый приемопередатчик, имеющий катушку, помещенную внутрь неэлектропроводного материала, размещен на переводнике в заданном положении для работы в качестве передатчика. Второй приемопередатчик, также имеющий катушку, помещенную внутрь неэлектропроводного материала, размещен на переводнике на заданном расстоянии от первого приемопередатчика. Катушка второго приемопередатчика действует в первом режиме как антенна для приема сигналов, передаваемых внутрь интересующей смежной формации первым приемопередатчиком, видоизменяющихся под действием материалов, присутствующих в формации, и обнаруживаемых вторым приемопередатчиком. Выводы второго приемопередатчика соединены с инструментом, который обнаруживает и обрабатывает сигналы из смежной геологической формации. Сигналы, обнаруживаемые вторым приемопередатчиком, искажаются и/или видоизменяются под действием материалов, присутствующих в интересующей формации, и искаженные и/или видоизмененные характеристики обнаруживаемых сигналов могут использоваться для определения природы и характера компонентов формации, вызвавших указанное видоизменение или искажение сигналов. Например, углеводородный газ или нефть, находящиеся в порах геологической формации, будут определенным образом влиять на сигналы, генерируемые первым приемопередатчиком и обнаруживаемые вторым приемопередатчиком, а материалы с высокой электропроводностью, такие как вода, находящаяся в порах геологической формации, будут иным образом влиять на сигналы, генерируемые первым приемопередатчиком и обнаруживаемые вторым приемопередатчиком. Природа искажения или видоизменения сигналов, а также степень искажения или видоизменения сигналов, генерируемых первым приемопередатчиком и обнаруживаемых вторым приемопередатчиком, являются показателями природы и характера материалов, находящихся в порах интересующей геологической формации.

Расстояние между первым приемопередатчиком, используемым для генерирования сигнала, и вторым приемопередатчиком, используемым для обнаружения искаженного или видоизмененного сигнала, возвращающегося из формации, является показателем расстояния от инструмента по направлению внутрь геологической формации, на которое проникает искажаемый или видоизменяемый сигнал. В неограничительном примере первый приемопередатчик, размещенный на инструменте на расстоянии примерно 2 фута (61 см) от второго приемопередатчика, будет обеспечивать обнаруживаемый сигнал, который отображает условия в геологической формации на первом расстоянии от инструмента, в то время как первый приемопередатчик, размещенный на инструменте на расстоянии 10 футов (305 см) от второго приемопередатчика, будет обеспечивать обнаруживаемый сигнал, который отображает условия в геологической формации на втором расстоянии от инструмента, которое существенно больше, чем первое расстояние. Изменение расстояния между первым приемопередатчиком и вторым приемопередатчиком представляет собой способ, который обеспечивает лучшее и более детальное исследование компонентов геологической формации как вблизи от пробуриваемой скважины, в которой находится инструмент, так и вдали от пробуриваемой скважины.

Устройство и система согласно настоящему изобретению обеспечивают удобное решение проблемы изменения расстояния между скважинными каротажными устройствами на конфигурируемом скважинном каротажном инструменте. Устройство и система согласно настоящему изобретению могут обеспечивать возможность конфигурирования одного и того же переводника с использованием множества расстояний между инструментами, используемыми для генерирования сигналов, и инструментами, используемыми для обнаружения искаженных или видоизмененных сигналов, возвращающихся из интересующей геологической формации. В одном из вариантов переводник, используемый в устройстве и системе согласно настоящему изобретению, содержит отверстие, проходящее насквозь через переводник, и внешнюю стенку, имеющую множество групп выемок, расположенных на расстоянии друг от друга в продольном направлении переводника для использования при закреплении инструментов между группами выемок. Множество групп криволинейных вставок выполнено с возможностью размещения в группах выемок для обеспечения взаимодействия посредством резьбы с имеющими внутреннюю резьбу фиксирующими кольцами для закрепления инструмента в нужном положении на переводнике. Резьбы вставок и фиксирующих колец направлены таким образом, чтобы происходило завинчивание в результате взаимодействия между фиксирующим кольцом и стенкой скважины в земле, пробуриваемой с помощью бурильной колонны, в которую встроен скважинный каротажный инструмент. Инструмент является конфигурируемым, поскольку катушки и антенна могут быть легко сняты, размещены в других предварительно заданных положениях и закреплены с помощью фиксирующего механизма на внешних стенках системы. Выбор оптимальных конфигураций может быть осуществлен до начала осуществления бурильной операции, например, на основе свойств формации, желаемого диапазона обнаружения и экономических соображений, таких как стоимость. Фиг. 1 показывает вид в сечении переводника 10, на котором между парой расположенных с двух сторон изнашиваемых полос 20 и парой расположенных с двух сторон фиксирующих колец 22 размещен антенный корпус 12 антенного узла согласно настоящему изобретению. Переводник 10 содержит множество выемок 29 на внешней стенке 11 переводника 10. Антенный корпус 12 содержит катушку 16 из электропроводного провода, которая в радиальном направлении окружена

- 4 028527 защитной изнашиваемой частью 14 антенного корпуса 12. По обе стороны катушки 16 расположены заплечики 18. Изнашиваемая полоса 20 может содержать внутренний конец 21, который скошен в радиальном направлении внутрь таким образом, чтобы направлять скошенный соответствующим образом в радиальном направлении наружу внешний конец 19 заплечика 18 внутрь изнашиваемой полосы 20, когда полоса 20 установлена на заплечике 18 антенного корпуса 12, как показано на фиг. 2. Следует иметь в виду, что направление или ориентация витков катушки 16 на фиг. 1 показаны лишь с иллюстративной целью, и другие антенные узлы могут содержать катушки, которые намотаны иным образом, чем катушка 16, показанная в качестве иллюстрации на фиг. 1. В качестве неограничительного примера см. альтернативную катушку 16 с тороидальной намоткой на фиг. 14.

Фиг. 1 показывает вид в сечении переводника на фиг. 1 после того, как изнашиваемые полосы 20 установлены на заплечиках 18 антенного корпуса 12 таким образом, чтобы окружать заплечики 18 и располагаться с обеих в осевом направлении сторон защитной изнашиваемой части 14, которая окружает катушку 16 антенного корпуса 12. Множество вставок 28 размещено вблизи выемок 29 во внешней стенке 11 переводника 10 для вставки внутрь выемок 29 для взаимодействия с фиксирующими кольцами 22.

Фиг. 3 показывает перспективный вид резьбовой внешней стороны 42 вставки 28, имеющей толщину 43 и выполненную с возможностью размещения в выемке 29 (не показана на фиг. 3; см. фиг. 2) во внешней стенке 11 переводника 10 на фиг. 2 для взаимодействия с фиксирующим кольцом 22 для закрепления готового антенного узла. Резьбовая внешняя сторона 42 вставки 28 содержит множество ниток 41 резьбы, которые могут представлять собой правые нитки резьбы или левые нитки резьбы для размещения фиксирующего кольца 22, имеющего соответствующие нитки резьбы. Следует иметь в виду, что в одном из вариантов толщина 43 вставки 28 равна глубине выемок 29 во внешней стенке 11 переводника 10 (см. фиг. 1 и 2), так что нитки 41 резьбы на внешней стороне вставки 28 будут выходить в радиальном направлении за пределы внешней стенки 11 переводника 10, когда вставки 28 размещены внутри выемок 29 для взаимодействия с фиксирующими кольцами 22. Фиг. 4 показывает перспективный вид внутренней стороны 44 вставки 28 на фиг. 3. Внутренняя сторона 44 вставки 28 взаимодействует с выемкой 29, в которой размещается вставка 28, на внешней стенке 11 переводника 10.

Фиг. 5 показывает вид в сечении переводника на фиг. 2 после того, как вставки 28 размещены в выемках 29 во внешней стенке 11 переводника 10, на котором размещен антенный корпус 12. Резьбы 41 вставок 28 размещены вблизи заплечиков 18 антенного корпуса 12 и вблизи изнашиваемых полос 20, размещенных на заплечиках. Фиксирующие кольца 22 размещены посредством резьбы на переводнике 10 вблизи вставок 28 в выемках 29.

Фиг. 6 показывает перспективный вид фиксирующего кольца 22, которое выполнено с возможностью использования в сочетании с вставками 28 на фиг. 3 и 4 и выемками 29 на фиг. 1, 2 и 5 для закрепления антенного корпуса 12 согласно настоящему изобретению на переводнике 10. Внутренняя резьба 33 соответствует резьбе 41 на внешней стороне 42 вставок 28 в выемках 29 переводника 10.

Фиг. 7 показывает вид в сечении переводника на фиг. 5 после того, как расположенные с двух сторон фиксирующие кольца 22 навинчены на резьбу 41 вставок 28 для закрепления изнашиваемых полос 20 на заплечиках 18 антенного корпуса 12 и для закрепления антенного корпуса 12 на переводнике 10. Фиг. 8 показывает вид в сечении закрепленного антенного узла на фиг. 7, иллюстрирующий эрозионный износ 50 материала в защитной части 14, окружающей катушку 16 антенного корпуса 12, в результате перемещения переводника 10 в составе бурильной колонны (не показана) внутрь скважины в земле (не показана) для осуществления каротажа во время буровых операций. Следует иметь в виду, что вращение бурильной колонны внутри скважины в земле в процессе каротажа во время выполнения буровых операций приводит к значительному истиранию и износу обращенных радиально наружу поверхностей всех компонентов бурильной колонны, включая защитную часть 14 антенного корпуса 12. Хотя большинство компонентов бурильной колонны выполнено из очень прочного износостойкого металла, такого как сталь, подобный материал будет мешать прохождению сигналов того типа, который используется для исследования интересующих геологических формаций, в случае использования подобного материала для окружения и защиты антенного корпуса 12. Антенный корпус 12 согласно настоящему изобретению выполнен с возможностью адаптации к износу и эрозии совместимой с сигналами защитной части 14 антенного корпуса 12 без ущерба для функциональных и рабочих характеристик антенного корпуса 12.

Фиг. 9 показывает перспективный вид приспособления 25, используемого для нанесения неотвержденного восстановительного материала 24 на эродированную область 50 защитной части 14 антенного корпуса 12, внутри которой размещена катушка 16 (не показана на фиг. 9). Неотвержденный восстановительный материал 24 показан как находящийся внутри закрываемого и герметизируемого контейнера 23, из которого он наносится на эродированную область 50 защитной части 14 антенного корпуса 12 между расположенными с двух сторон заплечиками 18 антенного корпуса 12 для восстановления обращенной радиально наружу поверхности защитной части 14 до исходной или близкой к ней конфигурации, показанной на фиг. 1, 2, 5 и 7. Фиг. 10 показывает вид в сечении альтернативного варианта выполненного с возможностью восстановления антенного узла, имеющего антенный корпус 52, содержащий катушку 56, помещенную внутрь совместимого с сигналами (прозрачного для сигналов) материала 53 и окруженную экранирующей гильзой 70, которая может быть выполнена из электропроводного и несовместимого с

- 5 028527 сигналами материала, такого как сталь. Антенный корпус 52 и экранирующая гильза 70 размещены и закреплены на внешней стенке переводника 10 вблизи одного из вариантов защитного изнашиваемого элемента 54. В варианте, показанном на фиг. 10, защитный изнашиваемый элемент 54 представляет собой выполненный из двух частей защитный изнашиваемый элемент 54, содержащий две полукруглых части, каждая из которых имеет пару стыковых поверхностей 55, которыми данная полукруглая часть элемента 54 стыкуется с парной полукруглой частью (не показана) элемента 54 с образованием круглого защитного изнашиваемого элемента, который окружает переводник 10 и упирается в антенный корпус 52, содержащий внутри себя катушку 56. В варианте защитного изнашиваемого элемента 54 на фиг. 10 экранирующая гильза 70 содержит выступающую часть 71, которая выходит за пределы антенного корпуса 52. Защитный изнашиваемый элемент 54 содержит первый выступающий в осевом направлении буртик 57, размещенный радиально внутри выступающей части 71 экранирующей гильзы 70. Защитный изнашиваемый элемент 54 также содержит второй выступающий в осевом направлении буртик 58, выступающий в противоположную сторону от первого выступающего в осевом направлении буртика 57 с возможностью размещения внутри выступающей части 73, которая выступает от фиксирующего кольца 72, имеющего возможность перемещения вдоль переводника 10 для взаимодействия со вторым выступающим в осевом направлении буртиком 58 защитного изнашиваемого элемента 54, смежного с выемкой 29 во внешней стенке.

Фиг. 11 показывает выполненный с возможностью восстановления антенный узел на фиг. 10 после того, как вставки 28 размещены в выемках 29 во внешней стенке 11 переводника 10, которые расположены с двух сторон от антенного корпуса 52 и выполненного из двух частей защитного изнашиваемого элемента 54, размещенного на переводнике 10 вблизи антенного корпуса 52. Вставки 28, при своем использовании в варианте согласно настоящему изобретению, показанном на фиг. 1, 2, 5 и 7-8, обеспечивают резьбу 41 (см. фиг. 3 и 4) для закрепления посредством резьбы фиксирующих колец 22 и 72 без влияния на размещение антенного корпуса 52, который имеет отверстие, выполненное по размеру с возможностью обеспечения перемещения в продольном направлении переводника 10, но недостаточно большое, чтобы проходить над резьбой 41 вставок 28, размещенных в выемках 29. Фиг. 12 показывает выполненный с возможностью восстановления антенный узел на фиг. 10 и 11 после того, как фиксирующее кольцо 22 и фиксирующее кольцо 72 навинчены на смежные вставки 28 для закрепления антенного узла на переводнике 10. В конфигурации, показанной на фиг. 12, антенный корпус 52 защищен в радиальном направлении внутри окружающей экранирующей гильзы 70, однако обеспечена возможность передачи сигнала от катушки 56 через прозрачный для сигналов материал (материалы) 53 антенного корпуса 52 и смежного защитного изнашиваемого элемента 54 внутрь интересующей геологической формации (не показана), смежной со скважиной в земле, в которой размещены переводник 10 и антенный узел на фиг. 10-12. В альтернативном варианте обеспечена возможность обнаружения сигнала из интересующей геологической формации для обработки и анализа с помощью переводника 10 и антенного узла на фиг. 10-12, поскольку сигнал, введенный в интересующую геологическую формацию и видоизмененный под действием ее компонентов, может быть передан через прозрачный для сигналов материал защитного изнашиваемого элемента 54 и через прозрачный для сигналов материал (материалы) 53 антенного корпуса 52 на находящуюся внутри него катушку 56.

Следует иметь в виду, что другие элементы и отличительные признаки скважинного каротажного инструмента, которые могут быть вовлечены в генерирование сигнала катушкой 56 или в регистрацию и обнаружение сигналов катушкой 56, не показаны на сопроводительных чертежах, поскольку эти элементы и отличительные признаки не вовлечены в закрепление антенного узла на переводнике 10 или в замену или восстановление защитной изнашиваемой части 14 защитного изнашиваемого элемента 54. Эти элементы и отличительные признаки включают, но без ограничения, входные и выходные электропроводные выводы катушки 56, процессоры, усилители, переключатели, реле, аккумуляторы, топливные ячейки, магниты, электромагниты и т.д.

Следует иметь в виду, что способ, устройство и система согласно настоящему изобретению показаны здесь с использованием однородно намотанной катушки 56 внутри цилиндрического антенного корпуса 22 и 52, однако способ, устройство и система согласно настоящему изобретению одинаково полезны для закрепления антенного корпуса, имеющего электропроводный элемент, такой как провод, намотанный в тороидальной конфигурации.

Фиг. 13 показывает перспективный вид одной или обеих составляющих частей варианта осуществления защитного изнашиваемого элемента 54 антенного корпуса, показанного на фиг. 10-12. Защитный изнашиваемый элемент 54 содержит пару стыковочных поверхностей 55, первый выступающий буртик 57 (для взаимодействия с выступающей частью 71 экранирующей гильзы 70) и второй выступающий буртик 58 (для взаимодействия с выступающей частью 73 фиксирующего кольца 72).

Следует иметь в виду, что описанные выше отличительные признаки, включая выступающую часть 71 экранирующей гильзы 70, первый выступающий в осевом направлении буртик 57 защитного изнашиваемого элемента 54, выступающую часть 53 фиксирующего кольца 72 и второй выступающий в осевом направлении буртик 58 защитного изнашиваемого элемента 54, взаимодействуют для закрепления обеих частей выполненного из двух частей защитного изнашиваемого элемента в состоянии их стыковки друг с

- 6 028527 другом при нахождении их обеих между антенным корпусом 52 и фиксирующим кольцом 72. Следует также иметь в виду, что эти отличительные признаки аналогичным образом взаимодействовали бы для закрепления защитного изнашиваемого элемента 54 между антенным корпусом 52 и фиксирующим кольцом 72, если бы защитный изнашиваемый элемент 54 состоял из трех, четырех и более частей. Каждая часть защитного изнашиваемого элемента 54 должна иметь в сечении форму дуги окружности с углом раствора дуги 180 градусов или менее для обеспечения возможности съема и установки защитного изнашиваемого элемента 54 на переводнике 10 без необходимости в удалении с переводника 10 фиксирующего кольца 72, противоположного фиксирующего кольца 22, антенного корпуса 52 или экранирующей гильзы 70. С помощью каждой части защитного изнашиваемого элемента 54, имеющей в сечении форму дуги окружности с углом раствора дуги 180 градусов или менее, обеспечивается возможность удобного съема и установки защитного изнашиваемого элемента 54 в радиальном направлении путем простого отвинчивания фиксирующего кольца со вставки 28, на которую оно было навинчено, как показано на фиг. 12, перемещения фиксирующего кольца в осевом направлении вдоль переводника 10 в положение съема, показанное на фиг. 11, и, при необходимости, извлечения вставки 28 из выемки 29 во внешней стенке 11 переводника 10 для высвобождения защитного изнашиваемого элемента 54 для съема и замены на новые части.

Фиг. 14 показывает вид в плане антенны с электропроводным проводом 16, намотанным в тороидальной конфигурации на круглое тело 88. Электропроводный провод 16 содержит первый вывод 86 и второй вывод 88. Следует иметь в виду, что устройство, система и способ согласно настоящему изобретению могут использоваться с широким диапазоном типов антенн. Фиг. 15 показывает высокоуровневую блок-схему, иллюстрирующую этапы варианта способа повторного использования антенного корпуса в антенном узле, показанном на фиг. 10-12. Вариант способа, показанный на фиг. 15, начинают на этапе 100, и на этапе 102 обеспечивают переводник с внешней стенкой, имеющей первую группу выемок и вторую группу выемок. На этапе 104 размещают отверстие антенного корпуса, имеющего катушку, намотанную вокруг отверстия и окруженную неметаллической основной частью и внешней стенкой, на переводник для перемещения до положения, в котором первый конец антенного корпуса расположен вблизи первой группы выемок, а второй конец антенного корпуса расположен вблизи второй группы выемок. Следует иметь в виду, что антенный корпус имеет отверстие, диаметр которого больше, чем диаметр переводника, но недостаточно велик для прохождения над резьбовой поверхностью вставок, когда они размещены в выемках во внешней поверхности переводника, как будет пояснено ниже относительно этапов 108 и 110. На этапе 106 размещают металлическую экранирующую гильзу на внешней стенке антенного корпуса. Следует иметь в виду, что экранирующая гильза в варианте способа, показанном на фиг. 15, выполнена из металла ввиду подходящего сопротивления износу металлов, таких как сталь. Другие варианты могут использовать экранирующие гильзы из других материалов. На этапе 108 первую группу вставок, имеющих внешнюю поверхность с резьбой и внутреннюю поверхность, по существу соответствующую внешней стенке переводника внутри первой группы выемок, размещают в первой группе выемок, и на этапе 110 вторую группу вставок, имеющих внешнюю поверхность с резьбой и внутреннюю поверхность, по существу соответствующую внешней стенке переводника внутри второй группы выемок, размещают внутри второй группы выемок. Следует иметь в виду, что первая группа выемок может быть в некоторых вариантах способа идентична по размеру и форме второй группе выемок и, аналогичным образом, первая группа вставок может быть идентична по размеру и форме второй группе вставок. В некоторых вариантах резьба на внешних поверхностях первой группы вставок может быть левой резьбой, и резьба на внешних поверхностях второй группы вставок также может быть левой резьбой. Следует также иметь в виду, что данная компоновка может быть получена путем простого ориентирования вставок для обеспечения желаемой ориентации резьбы при размещении вставок в выемках на внешней стенке переводника.

На этапе 112 варианта осуществления способа, показанного на фиг. 15, навинчивают отверстие первого фиксирующего кольца на первую группу вставок. Следует иметь в виду, что внутренняя резьба отверстия первого фиксирующего кольца должна быть ориентирована таким образом, чтобы соответствовать ориентации резьбы на внешней поверхности первой группы вставок, размещенной внутри первой группы выемок во внешней стенке переводника. На этапе 114 первую часть и вторую часть защитного изнашиваемого элемента размещают в радиальном направлении на переводнике между вторым концом антенного корпуса и вторым фиксирующим кольцом. Следует иметь в виду, что если первая часть и вторая часть имеют по существу полукруглую форму, например с углом раствора дуги 180° каждая, то защитный изнашиваемый элемент будет содержать только эти первую часть и вторую часть. Другие варианты осуществления способа могут включать этап, на котором размещают в радиальном направлении, например, три части защитного изнашиваемого элемента, имеющих угол раствора дуги 120° каждая. В других вариантах осуществления способа согласно настоящему изобретению множество частей, образующих защитный изнашиваемый элемент, могут иметь неодинаковые углы раствора дуги. Например, защитный изнашиваемый элемент в одном из вариантов может быть смонтирован путем радиального размещения первой и второй частей, имеющих угол раствора дуги 130° каждая, и третьей части, имею- 7 028527 щей угол раствора дуги 100°, на переводнике между вторым концом антенного корпуса и вторым фиксирующим концом. Следует иметь в виду, что сумма углов раствора дуги для множества частей защитного изнашиваемого элемента должна составлять примерно 360°, и что ни в одной из частей угол раствора дуги не должен превышать 180° для облегчения радиального монтажа на переводнике и, следовательно, обеспечения простоты съема и простоты монтажа защитного изнашиваемого элемента антенного узла. На этапе 116 навинчивают отверстие второго фиксирующего кольца на вторую группу вставок для закрепления первой части и второй части защитного изнашиваемого элемента между вторым концом антенного корпуса и вторым фиксирующим кольцом. Здесь также следует иметь в виду, что внутренняя резьба отверстия второго фиксирующего кольца, как и в случае первого фиксирующего кольца, должна быть ориентирована в соответствии с ориентацией резьбы на внешней поверхности второй группы вставок, размещенных во второй группе выемок во внешней стенке переводника. На этапе 118 соединяют первый вывод и второй вывод соответственно с первым концом и вторым концом катушки, и на этапе 120 соединяют первый вывод и второй вывод по меньшей мере с одним из следующего: источник питания, усилитель и процессор. Следует иметь в виду, что источник питания, усилитель и/или процессор используются для генерирования, обработки или приема сигналов, передаваемых или обнаруживаемых катушкой антенного корпуса, и что другие компоненты также могут быть установлены на переводнике для обеспечения нужных функций. На этапе 122 встраивают переводник в бурильную колонну. Следует иметь в виду, что переводник содержит соединители на каждом конце для облегчения включения переводника в бурильную колонну, которая может содержать одну или несколько трубных секций, бурильную трубу, утяжеленные бурильные трубы, забойный двигатель и другие компоненты бурильной трубы. На этапе 124 перемещают бурильную колонну внутрь скважины в земле. Перемещение бурильной колонны внутрь скважины обычно требует подсоединения по одной части бурильной колонны или одной секции или группе труб за один раз до тех пор, пока буровое долото на переднем конце бурильной колонны не достигнет подлежащей углублению части скважины. На этапе 126 приводят во вращение бурильную колонну для углубления скважины в земле. Следует иметь в виду, что в других вариантах способа лишь часть бурильной колонны спереди от забойного двигателя может приводиться во вращение для углубления скважины. На этапе 128 приводят в действие катушку антенного корпуса для исследования смежной геологической формации. Следует иметь в виду, что катушка может быть приведена в действие, например, с помощью источника питания для генерирования сигнала, который передается от катушки через антенный корпус внутрь интересующей формации, смежной с переводником, или, например, катушка может быть приведена в действие в результате обнаружения сигнала, который был видоизменен под действием интересующей формации, и этот сигнал может быть направлен в процессор или усилитель для анализа или дальнейшей обработки для облегчения интерпретации сигнала.

Защитный изнашиваемый элемент антенного узла, используемый согласно варианту осуществления способа, показанному на фиг. 15, будет подвергаться истиранию и износу в то время, когда бурильная колонна вращается в скважине для ее углубления. Периодически бурильная колонна должна извлекаться из скважины для обслуживания или для осуществления других скважинных операций, которые требуют извлечения бурильной колонны. Извлечение бурильной колонны из скважины обеспечивает возможность для оператора восстановить антенный узел до подходящего состояния и заменить любые изношенные или эродированные компоненты антенного узла.

На этапе 130 извлекают бурильную колонну из углубленной скважины в земле и на этапе 132 отвинчивают второе фиксирующее кольцо со второй группы вставок. На этапе 134 перемещают в осевом направлении второе фиксирующее кольцо вдоль переводника в сторону удаления от использованного защитного изнашиваемого элемента. Следует иметь в виду, что перемещение второго фиксирующего кольца в сторону удаления от защитного изнашиваемого элемента обеспечивает возможность съема защитного изнашиваемого элемента в радиальном направлении с переводника без необходимости в съеме каких-либо других компонентов антенного узла с переводника. На этапе 136 снимают первую часть и вторую часть использованного защитного изнашиваемого элемента из положения между вторым концом антенного корпуса и вторым фиксирующим кольцом, и на этапе 138 размещают в радиальном направлении первую часть и вторую часть заменяющего защитного изнашиваемого элемента на переводнике для их взаимодействия друг с другом между вторым фиксирующим кольцом и вторым концом антенного корпуса. На этапе 140 возвращают второе фиксирующее кольцо в осевом направлении вдоль переводника ко второй группе вставок и на этапе 142 навинчивают второе фиксирующее кольцо на вторую группу вставок для закрепления заменяющего защитного изнашиваемого элемента между вторым фиксирующим кольцом и вторым концом антенного корпуса.

Следует иметь в виду, что защитный изнашиваемый элемент, имеющий множество частей, требует определенной структуры для обеспечения возможности его фиксации на переводнике, но при обеспечении возможности удобного съема с переводника и замены на новый защитный изнашиваемый элемент без съема других компонентов антенного узла с переводника. Вариант осуществления способа, показанный на фиг. 15, может в одной из модификаций включать модифицированный этап 106, на котором размещают металлическую экранирующую гильзу на внешней стенке антенного корпуса; этот этап обеспе- 8 028527 чен в расширенной форме, согласно которой размещают экранирующую гильзу на внешней стенке антенного корпуса таким образом, чтобы один конец экранирующей гильзы выходил за пределы второго конца антенного корпуса для обеспечения канавки, находящейся в радиальном направлении между внешней стенкой переводника и внутренней стенкой металлической экранирующей гильзы. Вариант, показанный на фиг. 15, может дополнительно включать модифицированный этап 114, на котором размещают в радиальном направлении первую часть и вторую часть заменяющего защитного изнашиваемого элемента на переводнике для их взаимодействия друг с другом между вторым фиксирующим кольцом и вторым концом антенного корпуса, причем на этом этапе размещают в радиальном направлении первую часть и вторую часть заменяющего защитного изнашиваемого элемента на переводнике для их взаимодействия друг с другом между вторым фиксирующим кольцом и вторым концом антенного корпуса, для размещения буртика, выступающего от первой части и второй части, в положении совмещения вдоль оси с окружной канавкой между внешней стенкой переводника и внутренней стенкой экранирующей гильзы. Следует иметь в виду, что данный вариант способа согласно настоящему изобретению обеспечивает возможность закрепления защитного изнашиваемого элемента в нужном положении на переводнике путем осевой фиксации защитного изнашиваемого элемента между вторым фиксирующим кольцом и антенным корпусом, и путем радиальной фиксации защитного изнашиваемого элемента между внешней стенкой переводника и внутренней стенкой экранирующей гильзы. Используемый здесь термин скважинный каротажный инструмент включает, но без ограничения, передатчик, приемник, приемопередатчик, антенну или электрод и не ограничен магнитными или электромагнитными измерениями. Он может также представлять собой преобразователь для акустических измерений или детектор или источник радиоактивного излучения для радиологических измерений. Приемопередатчик представляет собой скважинный каротажный инструмент, который может функционировать как приемник или как передатчик, в зависимости от режима работы. Варианты переводника 10 могут дополнительно содержать отверстия и/или каналы внутри переводника 10 для размещения электропроводных проводов, например, для обеспечения подачи тока на приемопередатчик или другой скважинный каротажный инструмент или электронный компонент внутри скважинного каротажного инструмента. Электропроводный провод может использоваться для передачи электронного сигнала от скважинного каротажного инструмента на другой скважинный каротажный инструмент или на процессор, реле, устройство хранения данных, усилитель и т.д. В некоторых вариантах отверстия в стенке переводника 10 могут быть оснащены резьбой для обеспечения возможности закрытия отверстий (в то время, когда они не используются) резьбовыми пробками.

Используемая здесь терминология предназначена лишь для целей описания конкретных вариантов и не предназначена для ограничения объема настоящего изобретения. Использование в настоящем описании единственного числа включает также и множественное число, если в контексте четко не оговорено иное. Следует также иметь в виду, что используемые в настоящем описании термины содержит и/или содержащий указывают на наличие заявленных отличительных признаков, целочисленных величин, этапов, операций, элементов, компонентов и/или их групп, но не исключают наличия или добавления одного или более других отличительных признаков, целочисленных величин, этапов, операций, элементов, компонентов и/или их групп. Термины предпочтительно, предпочтительный, необязательно, может и другие аналогичные термины используются для указания того, что данный пункт, условие или этап относится к опциональному (необязательному) отличительному признаку настоящего изобретения.

Соответствующие структуры, материалы, действия и эквиваленты всех средств или этапов, а также функциональные элементы в приведенной ниже формуле изобретения предназначены для включения любой структуры, материала или действия для осуществления данной функции, в сочетании с другими заявленными элементами, конкретно указанными в формуле изобретения. Описание настоящего изобретения было представлено для иллюстративных и описательных целей, но не претендует на исчерпывающее описание или ограничение настоящего изобретения в его раскрытой форме. Специалистам в данной области техники будут ясны многие модификации и варианты без выхода за рамки объема и основной идеи настоящего изобретения. Варианты осуществления настоящего изобретения были выбраны и описаны для наилучшего разъяснения принципов настоящего изобретения и его практического применения и для обеспечения возможности понимания настоящего изобретения специалистами в данной области техники для осуществления различных вариантов с различными модификациями, подходящими для конкретных предполагаемых сфер применения.

Claims (23)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Скважинное каротажное устройство, содержащее переводник (10) с внешней стенкой (11) с множеством выемок (29);

   антенный корпус (12), имеющий неметаллическую основную часть, внешнюю стенку, окружающую защитную часть (14) антенного корпуса (12), первый конец, имеющий первый заплечик (18), второй конец, имеющий второй заплечик (18), отверстие, имеющее возможность размещения на внешней стенке (11) переводника (10), и катушку (16) электропроводного провода внутри защитной части (14) антенного

   - 9 028527 корпуса (12); эта катушка (16) имеет первый конец и второй конец, намотана вокруг отверстия и помещена внутрь неметаллической основной части;

   первое металлическое изнашиваемое кольцо (20) с отверстием, имеющим возможность размещения на первом заплечике (18) антенного корпуса (12);

   второе металлическое изнашиваемое кольцо (20) с отверстием, имеющим возможность размещения на втором заплечике (18) антенного корпуса (12);

   первую группу криволинейных вставок (28), размещаемых внутри первой группы выемок (29) во внешней стенке (11) переводника (10) и имеющих внешнюю поверхность (42) с резьбой (41) и внутреннюю поверхность (44), по существу соответствующую внешней стенке (11) переводника (10) внутри первой группы выемок (29);

   вторую группу криволинейных вставок (28), размещаемых внутри второй группы выемок (29) во внешней стенке (11) переводника (10) на удалении от первой группы выемок (29) и имеющих внешнюю поверхность (42) с резьбой (41) и внутреннюю поверхность (44), по существу, соответствующую внешней стенке (11) переводника (10) внутри второй группы выемок (29);

   первое фиксирующее кольцо (22), имеющее возможность размещения посредством резьбы на первой группе вставок (28), размещенных в первой группе выемок (29), смежной с первым концом антенного корпуса (12); и второе фиксирующее кольцо (22), имеющее возможность размещения посредством резьбы на второй группе вставок (28), размещенных во второй группе выемок (29), смежной со вторым концом антенного корпуса; причем размещение посредством резьбы первого и второго фиксирующих колец (22) на первой и второй группах вставок (28), размещенных внутри первой и второй группах выемок (29) во внешней стенке (11) переводника (10), обеспечивает закрепление антенного корпуса (12) на переводнике (10); и внешняя стенка защитной части антенного корпуса выполнена с возможностью восстановления после эрозионного повреждения путем нанесения неотвержденного восстановительного материала на антенный корпус для восстановления внешней стенки защитной части антенного корпуса с целью окружения и защиты катушки антенного корпуса и обеспечения возможности повторного использования антенного корпуса для исследования разбуриваемой геологической формации с помощью скважинного каротажного узла, содержащего указанный переводник.
2. 2. Устройство по п.1, в котором первое и второе металлические изнашиваемые кольца (20) расположены с двух сторон от защитной изнашиваемой части (14) антенного корпуса (12).
3. 3. Устройство по п.2, в котором первое фиксирующее кольцо (22) содержит внутреннюю левую резьбу (33), имеющую возможность размещения на соответствующей резьбовой части (42) первой группы вставок (28), размещенных в первой группе выемок (29) во внешней стенке (11) переводника (10);

   при этом второе фиксирующее кольцо (22) содержит внутреннюю правую резьбу (33), имеющую возможность размещения на соответствующей резьбовой части (42) второй группы вставок (28), размещенных во второй группе выемок (29) во внешней стенке (11) переводника (10); и переводник (10) встроен в бурильную колонну таким образом, что второе фиксирующее кольцо (22) является фиксирующим кольцом, расположенным с передней стороны, а первое фиксирующее кольцо (22) является фиксирующим кольцом, расположенным с задней стороны.
4. 4. Устройство по п.1, в котором защитная часть (14) антенного корпуса (12) содержит эпоксистеклопластик на основе Е-стекла.
5. 5. Устройство по п.1, в котором защитная часть (14) антенного корпуса (12) содержит эпоксистеклопластик на основе 8-стекла.
6. 6. Устройство по п.1, в котором защитная часть (14) антенного корпуса (12) содержит высокопрочные стекловолокна с диаметром в диапазоне от 5 до 25 мкм.
7. 7. Устройство по п.1, в котором катушка (16) антенного корпуса (12) намотана внутри антенного корпуса (12) с постоянным шагом.
8. 8. Устройство по п.1, в котором катушка (16) антенного корпуса (12) намотана внутри антенного корпуса (12) в виде тороидальной структуры.
9. 9. Устройство по п.1, дополнительно содержащее первый электропроводный вывод (86), соединенный с первым концом катушки (16); и второй электропроводный вывод (87), соединенный со вторым концом катушки (16);

   при этом первый вывод (86) и второй вывод (87) соединяют катушку (16) по меньшей мере с одним из следующего: процессор, усилитель и источник электрической мощности.
10. 10. Способ изготовления и использования устройства по п.1, согласно которому обеспечивают переводник (10) с внешней стенкой (11), имеющей первую группу выемок (29) и вторую группу выемок (29);

    размещают отверстие антенного корпуса (52), имеющего катушку (56), намотанную вокруг этого отверстия и окруженную неметаллической основной частью (53) и внешней стенкой, на переводник (10) для размещения первого конца антенного корпуса (52) вблизи первой группы выемок (29), а второго конца антенного корпуса (52) - вблизи второй группы выемок (29);

    - 10 028527 размещают металлическую экранирующую гильзу (70) на внешней стенке антенного корпуса (52); размещают в первой группе выемок (29) первую группу вставок (28), имеющих внешнюю поверхность (42) с резьбой (41) и внутреннюю поверхность (44), по существу, соответствующую внешней стенке переводника (10) внутри первой группы выемок (29);

    размещают во второй группе выемок (29) вторую группу вставок (28), имеющих внешнюю поверхность (42) с резьбой (41) и внутреннюю поверхность (44), по существу, соответствующую внешней стенке переводника (10) внутри второй группы выемок (29);

    навинчивают отверстие первого фиксирующего кольца (22) на первую группу вставок (28); размещают защитный изнашиваемый элемент (54), имеющий первую часть и вторую часть, на переводнике (10) между вторым концом антенного корпуса (52) и вторым фиксирующим кольцом (72);

    навинчивают отверстие второго фиксирующего кольца (72) на вторую группу вставок (28) для закрепления первой части и второй части защитного изнашиваемого элемента (54) между вторым концом антенного корпуса (52) и вторым фиксирующим кольцом (72);

    присоединяют первый вывод (86) и второй вывод (87) к первому концу и второму концу катушки (16) соответственно;

    присоединяют первый вывод (86) и второй вывод (87) по меньшей мере к одному из следующего: источник электрической мощности, усилитель и процессор; встраивают переводник (10) в бурильную колонну; перемещают бурильную колонну внутрь скважины в земле;

    вращают буровое долото на переднем конце бурильной колонны для углубления скважины в земле; активируют катушку (16) для исследования смежной геологической формации; извлекают бурильную колонну из углубленной скважины в земле;

    отвинчивают второе фиксирующее кольцо (72) со второй группы вставок (28);

    перемещают посредством скольжения второе фиксирующее кольцо (72) в осевом направлении переводника (10) в сторону удаления от использованного защитного изнашиваемого элемента (54);

    удаляют первую часть и вторую часть использованного защитного изнашиваемого элемента (54) из положения между вторым концом антенного корпуса (52) и вторым фиксирующим кольцом (72);

    размещают в радиальном направлении первую часть и вторую часть заменяющего защитного изнашиваемого элемента (54) на переводнике (10) для взаимодействия друг с другом между вторым фиксирующим кольцом (72) и вторым концом антенного корпуса (52);

    возвращают второе фиксирующее кольцо (72) в осевом направлении вдоль переводника (10) ко второй группе вставок (28) и навинчивают второе фиксирующее кольцо (72) на вторую группу вставок (28) для закрепления заменяющего защитного изнашиваемого элемента (54) между вторым фиксирующим кольцом (72) и вторым концом антенного корпуса (52).
11. 11. Способ по п.10, согласно которому навинчивание отверстия первого фиксирующего кольца (22) на первую группу вставок (28) содержит шаг, на котором навинчивают отверстие первого фиксирующего кольца (22), имеющего внутреннюю левую резьбу (33), на соответствующую резьбовую часть (42) первой группы вставок (28); и при этом навинчивание отверстия второго фиксирующего кольца (72) на вторую группу вставок (28) для закрепления первой части и второй части защитного изнашиваемого элемента (54) между вторым концом антенного корпуса (52) и вторым фиксирующим кольцом (72) содержит шаг, на котором навинчивают отверстие второго фиксирующего кольца (72), имеющего внутреннюю правую резьбу (33), на соответствующую резьбовую часть (42) второй группы вставок (28).
12. 12. Способ по п.11, дополнительно содержащий шаги, на которых встраивают переводник (10) вместе с заменяющим защитным изнашиваемым элементом (54) в бурильную колонну и перемещают бурильную колонну, содержащую переводник (10) с заменяющим защитным изнашиваемым элементом (54), внутрь скважины в земле таким образом, чтобы второе фиксирующее кольцо (72) являлось фиксирующим кольцом, расположенным с передней стороны, а первое фиксирующее кольцо (22) являлось фиксирующим кольцом, расположенным с задней стороны.
13. 13. Способ по п.10, согласно которому размещение защитного изнашиваемого элемента (54), имеющего первую часть и вторую часть, на переводнике (10) между вторым концом антенного корпуса (52) и вторым фиксирующим кольцом (72) содержит шаги, на которых размещают в радиальном направлении первую часть защитного изнашиваемого элемента (54) на переводнике (10) между вторым концом антенного корпуса (52) и вторым фиксирующим кольцом (72) и размещают в радиальном направлении вторую часть защитного изнашиваемого элемента (54) на переводнике (10) между вторым концом антенного корпуса (52) и вторым фиксирующим кольцом (72) для взаимодействия с первой частью защитного изнашиваемого элемента (54).
14. 14. Способ по п.10, согласно которому размещение защитного изнашиваемого элемента (54), имеющего первую часть и вторую часть, на переводнике (10) между вторым концом антенного корпуса (52) и вторым фиксирующим кольцом (72) содержит шаг, на котором

    - 11 028527 размещают защитный изнашиваемый элемент (54), имеющий первую часть, содержащую эпоксистеклопластик на основе Е-стекла, и вторую часть, содержащую эпоксистеклопластик на основе Естекла, на переводнике (10) между вторым концом антенного корпуса (52) и вторым фиксирующим кольцом (72).
15. 15. Способ по п.10, согласно которому размещение защитного изнашиваемого элемента (54), имеющего первую часть и вторую часть, на переводнике (10) между вторым концом антенного корпуса (52) и вторым фиксирующим кольцом (72) содержит шаг, на котором размещают защитный изнашиваемый элемент (54), имеющий первую часть, содержащую эпоксистеклопластик на основе δ-стекла, и вторую часть, содержащую эпоксистеклопластик на основе 8стекла, на переводнике (10) между вторым концом антенного корпуса (52) и вторым фиксирующим кольцом (72).
16. 16. Способ по п.10, согласно которому защитная часть (54) антенного корпуса (52) содержит высокопрочные стекловолокна с диаметром в диапазоне от 5 до 25 мкм.
17. 17. Способ по п.10, согласно которому катушка (56) антенного корпуса (52) намотана внутри антенного корпуса (52) вокруг указанного отверстия, по существу, с постоянным шагом.
18. 18. Способ по п.10, согласно которому катушка (56) антенного корпуса намотана внутри антенного корпуса (52) вокруг указанного отверстия в виде тороидальной структуры.
19. 19. Способ по п.10, дополнительно содержащий шаги, на которых присоединяют конец первого электропроводного вывода (86), предназначенный для катушки (56), к первому концу катушки и присоединяют конец второго электропроводного вывода (87), предназначенный для катушки (56), ко второму концу катушки;

    присоединяют конец, противоположный концу первого вывода (86), предназначенному для катушки, и/или конец, противоположный концу второго вывода (87), предназначенному для катушки, по меньшей мере к одному из следующих элементов, размещенных на переводнике (10): процессор, усилитель и источник электрической мощности.
20. 20. Способ по п.10, согласно которому размещение металлической экранирующей гильзы (70) на внешней стенке антенного корпуса (52) содержит шаг, на котором размещают экранирующую гильзу (70) на внешней стенке антенного корпуса (52) таким образом, чтобы конец (71) экранирующей гильзы (70) выходил за пределы второго конца антенного корпуса (52), для обеспечения канавки, расположенной в радиальном направлении между вешней стенкой переводника (10) и внутренней стенкой металлической экранирующей гильзы (70); и при этом размещение в радиальном направлении первой части и второй части заменяющего защитного изнашиваемого элемента (54) на переводнике (10) для взаимодействия друг с другом между вторым фиксирующим кольцом (72) и вторым концом антенного корпуса (52) содержит шаг, на котором размещают в радиальном направлении первую часть (55) и вторую часть (55) заменяющего защитного изнашиваемого элемента (54) на переводнике (10) для взаимодействия друг с другом между вторым фиксирующим кольцом (72) и вторым концом антенного корпуса (52) для размещения буртика (57), выступающего от первой части и второй части, в положении совмещения вдоль оси с окружной канавкой между внешней стенкой переводника (10) и внутренней стенкой экранирующей гильзы (70).
21. 21. Скважинное каротажное устройство, содержащее переводник (10) с первым концом, имеющим соединитель, вторым концом, имеющим соединитель, отверстием между ними и внешней стенкой, имеющей множество выемок (29);

    антенный корпус (52), содержащий неметаллическую основную часть, отверстие, имеющее возможность размещения на внешней стенке переводника (10), и катушку электропроводного провода (56), имеющую первый конец, второй конец и среднюю часть, намотанную вокруг отверстия и помещенную внутрь основной части между ними;

    экранирующую гильзу (70), содержащую отверстие, имеющее возможность размещения на внешней стенке антенного корпуса (52), и выступающую часть (71), выходящую за пределы второго конца антенного корпуса;

    первую группу криволинейных вставок (28), размещенных внутри первой группы выемок (29) во внешней стенке переводника (10) и имеющих внешнюю поверхность (42) с резьбой (41) и внутреннюю поверхность (44), по существу, соответствующую внешней стенке переводника (10) внутри первой группы выемок (29);

    вторую группу криволинейных вставок (28), размещенных внутри второй группы выемок (29) во внешней стенке переводника (10), расположенных на удалении от первой группы выемок (29) и имеющих внешнюю поверхность с резьбой (41) и внутреннюю поверхность (44), по существу, соответствующую внешней стенке переводника (10) внутри второй группы выемок (29);

    первое фиксирующее кольцо (22), которое выполнено с возможностью размещения посредством резьбы на первой группе вставок (28), размещенных в первой группе выемок (29), смежной с первым концом антенного корпуса (52);

    второе фиксирующее кольцо (72), которое выполнено с возможностью размещения посредством

    - 12 028527 резьбы на второй группе вставок (28), размещенных во второй группе выемок (29), смежной со вторым концом антенного корпуса (52); причем защитный изнашиваемый элемент (54), содержащий множество отдельных частей (55), имеющих возможность размещения в радиальном направлении на переводнике (10) между вторым фиксирующим кольцом (72) и вторым концом антенного корпуса (52) для взаимодействия друг с другом и совместного образования выступающего буртика (57), проходящего от защитного изнашиваемого элемента (54) вдоль внешней стенки переводника (10) и выполненного с возможностью размещения в канавке, образованной вторым концом антенного корпуса (52), внешней стенкой переводника (10) и внутренней стенкой экранирующей гильзы (70), которая выступает за пределы второго конца антенного корпуса (52);

    при этом размещение посредством резьбы первого и второго фиксирующих колец (22, 72) на первой и второй группах вставок (28), размещенных внутри первой и второй групп выемок (29) во внешней стенке переводника (10), обеспечивает закрепление антенного корпуса (52) на переводнике (10).
22. 22. Устройство по п.21, в котором защитный изнашиваемый элемент (54) выполнен с возможностью замены после эрозионного повреждения путем отвинчивания второго фиксирующего кольца (72) со второй группы вставок (28), размещенных во второй группе выемок (29) во внешней стенке переводника (10), перемещения посредством скольжения второго фиксирующего кольца (72) в сторону удаления от эродированного защитного изнашиваемого элемента (54), удаления в радиальном направлении множества частей указанного защитного изнашиваемого элемента (54), размещения в радиальном направлении частей (55) заменяющего защитного изнашиваемого элемента (54) между вторым фиксирующим кольцом (72) и антенным корпусом (52), перемещения посредством скольжения второго фиксирующего кольца (72) ко второй группе вставок (28) и навинчивания второго фиксирующего кольца (72) на вторую группу вставок (28) для закрепления антенного корпуса (52) на переводнике (10).
23. 23. Устройство по п.21, в котором множество отдельных частей (55) защитного изнашиваемого элемента (54) выполнено с возможностью размещения на переводнике (10) таким образом для взаимодействия друг с другом и совместного образования второго выступающего буртика (58), проходящего от защитного изнашиваемого элемента (54) вдоль внешней стенки переводника (10) и выполненного с возможностью размещения в канавке, образованной внешней стенкой переводника (10) и удлинительной частью второго фиксирующего кольца (72).