RU131062U1 - Borehole Acoustic Device - Google Patents
Borehole Acoustic Device Download PDFInfo
- Publication number
- RU131062U1 RU131062U1 RU2013116354/03U RU2013116354U RU131062U1 RU 131062 U1 RU131062 U1 RU 131062U1 RU 2013116354/03 U RU2013116354/03 U RU 2013116354/03U RU 2013116354 U RU2013116354 U RU 2013116354U RU 131062 U1 RU131062 U1 RU 131062U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piezoelectric transducers
- rubber
- metal
- gaskets
- housing
- Prior art date
Links
Images
Abstract
1. Скважинный акустический прибор, содержащий блок электроники, верхнюю головку, обеспечивающую соединение с контактным устройством под кабельный наконечник, нижнюю головку, канал для электропроводов и соединенные друг с другом в единую конструкцию металлические герметичные корпусы, в которых размещены пьезопреобразователи, отличающийся тем, что пьезопреобразователи снабжены резинометаллическими прокладками, а корпусы соединены друг с другом посредством металлических тросиков и деталей, образованных заливкой резинопластиковой композиции в местах стыка с зазором двух соседних корпусов, кроме того, внешняя и внутренняя поверхности каждого корпуса имеют углубления желобообразной формы.2. Прибор по п.1, отличающийся тем, что корпусы герметизированы с помощью эластичных прокладок и пробок.3. Прибор по п.2, отличающийся тем, что пьезопреобразователи размещены в каждом корпусе со смещением относительно друг друга на угол 90°.4. Прибор по п.2 или 3, отличающийся тем, что в каждом корпусе установлена втулка, выполненная с возможностью размещения в ее отверстии пробки и обеспечивающая вместе со стяжными винтами скрепление друг с другом пьезопреобразователей и резинометаллических прокладок.1. A downhole acoustic device comprising an electronics unit, an upper head providing connection with a contact device for a cable lug, a lower head, a channel for electrical conductors and metal sealed cases connected to each other in a single structure, in which piezoelectric transducers are located, characterized in that the piezoelectric transducers equipped with rubber-metal gaskets, and the housings are connected to each other by means of metal cables and parts formed by filling the rubber-plastic com positions at the joints with the gap of two adjacent buildings, in addition, the outer and inner surfaces of each case have grooves in the form of a groove. 2. The device according to claim 1, characterized in that the cases are sealed with elastic gaskets and plugs. The device according to claim 2, characterized in that the piezoelectric transducers are placed in each case with an offset of 90 ° relative to each other. The device according to claim 2 or 3, characterized in that a sleeve is installed in each housing, configured to accommodate plugs in its opening and providing, together with the coupling screws, piezoelectric transducers and rubber-metal gaskets fastened together.
Description
Полезная модель относится к области нефтегазодобывающей промышленности, в частности, к устройствам для акустического воздействия на продуктивные пласты, в том числе для интенсификации добычи нефти, воды и других текучих сред из скважин.The utility model relates to the field of oil and gas industry, in particular, to devices for acoustic impact on productive formations, including for the intensification of oil, water and other fluids from wells.
Из "Уровня техники" известен излучатель акустический скважинный, который содержит верхнюю головку с контактным устройством под кабельный наконечник, нижнюю головку, герметичный корпус. В корпусе размещен блок электроники, пьезопреобразователи из продольно-поляризованных, электрически соединенных параллельно пьезокерамических шайб. Несколько шайб выполнено с электрически изолированными от остальной поверхности шайбы сегментами. Пьезопреобразователи размещены перпендикулярно продольной оси излучателя и выполнены с накладками. Рабочая поверхность накладок контактирует непосредственно с окружающей средой. Пьезопреобразователи электрически и механически независимы друг от друга и размещены с поворотом друг относительно друга на угол от 0 до ±180°. Накладки не выступают за образующую цилиндра, описанного вокруг корпуса излучателя. Рабочая поверхность накладок выполнена плоской, или выпуклой, или вогнутой. Корпус, в котором размещены пьезопреобразователи, выполнен из металла в виде цилиндра или многогранного параллелепипеда с узлами герметизации в виде сальниковых устройств. Пьезокерамические шайбы установлены предварительно напряженными (см. патент РФ №2193651, опубл. 27.11.2002).From the "prior art" known acoustic downhole emitter, which contains an upper head with a contact device for a cable lug, lower head, sealed housing. The housing contains an electronics unit, piezoelectric transducers made of longitudinally polarized, electrically connected in parallel piezoelectric washers. Several washers are made with segments electrically isolated from the rest of the washer surface. Piezoelectric transducers are placed perpendicular to the longitudinal axis of the emitter and are made with overlays. The working surface of the pads is in direct contact with the environment. Piezoelectric transducers are electrically and mechanically independent of each other and placed with rotation from each other at an angle from 0 to ± 180 °. The pads do not protrude beyond the generatrix of the cylinder described around the emitter body. The working surface of the pads is made flat, or convex, or concave. The housing in which the piezoelectric transducers are located is made of metal in the form of a cylinder or a multifaceted parallelepiped with sealing units in the form of stuffing boxes. Piezoceramic washers installed pre-stressed (see RF patent No. 2193651, publ. 11/27/2002).
Недостатками известного устройства являются следующие:The disadvantages of the known device are the following:
- отсутствие возможности обработки горизонтальных стволов и спуска в эксплуатационную колонну из-за отсутствия НКТ в скважине;- the inability to handle horizontal shafts and the descent into the production string due to the lack of tubing in the well;
- отсутствие возможности использования устройства в боковых стволах из-за большого диаметра излучателя;- the inability to use the device in the side trunks due to the large diameter of the emitter;
- увеличение времени обработки из-за небольшой длины излучателя;- increase in processing time due to the small length of the emitter;
- отсутствие сплошной акустической волны - излучаются узконаправленные волны;- lack of a continuous acoustic wave - narrowly directed waves are emitted;
- низкая проходная способность в искривленных участках скважины при переходе в боковой ствол и в горизонтальный участок.- low throughput in the curved sections of the well during the transition to the sidetrack and to the horizontal section.
Кроме того, из уровня техники также известен излучатель акустический скважинный, который содержит пьезопреобразователи из пьезокерамических шайб, расположенные в металлических герметичных корпусах. Пьезопреобразователи попарно размещены в нескольких, не менее двух, несущих корпусах, выдерживающих внешнее скважинное давление, корпуса соединены в единую герметичную конструкцию с помощью металлических катушек, имеющих на концах резьбу и не менее двух уплотняющих элементов радиального типа. При этом пьезопреобразователи имеют на концах изолирующие накладки. Причем накладки выполнены из того же материала, что и пьезокерамические шайбы, пьезопреобразователи размещены в тонкостенной трубке из электроизоляционного материала и имеют внутренний центральный канал для прокладки электрических проводов, проходящих сквозь полые электроизоляционные разрезные втулки, установленные с торцев пьезопреобразователей, которые одновременно служат для центрирования пьезопреобразователей в корпусах. Причем корпуса и катушки имеют внешнюю кольцевую проточку, расположенную симметрично относительно их центра и обеспечивающую дисковидную форму характеристики направленности акустического излучения (см. патент РФ №34406, опубл. 10.12.2003).In addition, a borehole acoustic emitter is also known from the prior art, which comprises piezoelectric transducers of piezoceramic washers located in metal sealed enclosures. Piezoelectric transducers are placed in pairs in several, at least two, bearing housings that can withstand external borehole pressure, the housings are connected in a single sealed structure using metal coils having thread ends and at least two radial type sealing elements. In this case, the piezoelectric transducers have insulating pads at the ends. Moreover, the pads are made of the same material as the piezoceramic washers, the piezoelectric transducers are placed in a thin-walled tube made of insulating material and have an internal central channel for laying electric wires passing through hollow insulating split sleeves installed from the ends of the piezoelectric transducers, which simultaneously serve to center the piezoelectric transducers buildings. Moreover, the cases and coils have an external annular groove located symmetrically relative to their center and providing a disk-like shape of the directivity of acoustic radiation (see RF patent No. 34406, publ. 10.12.2003).
Недостатками известного устройства также являются отсутствие возможности обработки горизонтальных и боковых стволов и низкая проходная способность в искривленных участках скважины при переходе в боковой ствол и в горизонтальный участок, а также низкий КПД излучения в радиальном направлении.The disadvantages of the known device are the lack of the ability to process horizontal and sidetracks and low throughput in curved sections of the well when moving to the sidetrack and horizontal section, as well as low radiation efficiency in the radial direction.
Задачей настоящей полезной модели является устранение всех перечисленных недостатков.The objective of this utility model is to eliminate all of the above disadvantages.
Технический результат заключается в повышении эффективности воздействия на скважину за счет получения высокого КПД излучения в радиальном направлении и создания сплошной акустической волны, обеспечения обработки горизонтальных и боковых стволов и за счет работы устройства в эксплуатационной колонне без спуска НКТ.The technical result consists in increasing the effectiveness of the impact on the well by obtaining high radiation efficiency in the radial direction and creating a continuous acoustic wave, ensuring the processing of horizontal and lateral shafts, and by operating the device in a production casing without lowering the tubing.
Технический результат обеспечивается тем, что скважинный акустический прибор содержит блок электроники, верхнюю головку, обеспечивающую соединение с контактным устройством под кабельный наконечник, нижнюю головку, канал для электропроводов и соединенные друг с другом в единую конструкцию металлические герметичные корпусы, в которых размещены пьезопреобразователи. При этом пьезопреобразователи снабжены резино-металлическими прокладками, а корпусы соединены друг с другом посредством металлических тросиков и деталей, образованных заливкой резино-пластиковой композиции в местах стыка с зазором двух соседних корпусов. Кроме того, внешняя и внутренняя поверхность каждого корпуса имеет углубления желобообразной формы.The technical result is ensured by the fact that the downhole acoustic device contains an electronics unit, an upper head that provides a connection with a contact device for a cable lug, a lower head, a channel for electrical wires and metal tight enclosures connected to each other in a single structure, in which piezoelectric transducers are placed. In this case, the piezoelectric transducers are equipped with rubber-metal gaskets, and the housings are connected to each other by means of metal cables and parts formed by pouring the rubber-plastic composition at the joints with the gap of two adjacent housings. In addition, the outer and inner surfaces of each casing have grooves in the form of a groove.
В соответствии с частными случаями осуществления настоящая полезная модель имеет следующие конструктивные особенности.In accordance with special cases of implementation of the present utility model has the following design features.
Корпусы герметизированы с помощью эластичных прокладок и пробок.The housings are sealed with elastic gaskets and plugs.
Пьезопреобразователи размещены в каждом корпусе со смещением друг относительно друга на угол 90°.Piezoelectric transducers are placed in each case with an offset of 90 ° relative to each other.
В каждом корпусе установлена втулка, выполненная с возможностью размещения в ее отверстии пробки и обеспечивающая вместе со стяжными винтами скрепление друг с другом пьезопреобразователей и резино-металлических прокладок.A sleeve is installed in each case, which is made with the possibility of placing plugs in its hole and providing, together with the coupling screws, piezo transducers and rubber-metal gaskets fastened together.
Сущность настоящей полезной модели поясняется иллюстрацией, на которой отображен продольный разрез устройства.The essence of this utility model is illustrated by the illustration, which shows a longitudinal section of the device.
На иллюстрации отображены следующие конструктивные элементы:The following structural elements are displayed in the illustration:
1 - скважинное акустическое устройство;1 - downhole acoustic device;
2 - корпус;2 - case;
3 - пьезопреобразователь;3 - piezoelectric transducer;
4 - стяжной винт;4 - coupling screw;
5 - резино-металлическая прокладка;5 - rubber-metal gasket;
6 - прокладка;6 - laying;
7 - втулка;7 - sleeve;
8 - деталь, образованная заливкой резино-пластиковой композиции;8 - detail formed by pouring a rubber-plastic composition;
9 - металлический тросик;9 - a metal cable;
10 - гайка;10 - a nut;
11 - электропровода;11 - electric wires;
12 - соединительный узел;12 - connecting node;
13 - винт;13 - screw;
14 - гайка;14 - a nut;
15 - пробка.15 - cork.
Настоящее устройство 1 включает верхнюю головку, обеспечивающую соединение с контактным устройством под кабельный наконечник, нижнюю головку, соединенные друг с другом в единую конструкцию металлические герметичные корпусы 2, в которых размещены парами пьезопреобразователи 3 со смещением друг относительно друга на угол 90°. Пьезопреобразователи 3 состоят из продольно-поляризованных, электрически соединенных пьезокерамических шайб (по 5 шт. в каждом пьезопреобразователе). Пьезопреобразователи 3 скрепляются между собой стяжными винтами 4 (4 шт.). Между пьезопреобразователями установлены резино-металлические прокладки 5. Для надежной фиксации пьезопреобразователей 3 в корпусе 2 установлены втулки 7, к котором прикреплены стяжные винты 4.The
В настоящем устройстве обеспечивается независимая работа каждого пьезопреобразователя 3, размещенного в корпусе 2. Это обусловлено взаимным расположением пьезопреобразователей 3, а также наличием резино-металлических прокладок 5. Такое конструктивное выполнение позволяет повышать избирательность акустического воздействия на скважину, призабойную зону, пласт.This device provides independent operation of each
Верхний и нижний корпусы 2 соединяются между собой металлическими тросиками 9 (4 шт.) и деталью 8, образованной резино-пластиковой заливкой места стыка двух корпусов 2 с небольшим зазором. Такое конструктивное выполнение обеспечивает гибкость, что позволяет беспрепятственно проходить искривленные участки скважины. Кроме того, соединение корпусов 2 с помощью металлических тросиков и детали 8 обеспечивает повышение поперечной податливости корпусов 2, что повышает КПД излучения в радиальном направлении. Такое устройство также имеет более длительный срок службы, поскольку наличие гибкого соединения корпусов 2 исключает его разрушение под действием высокого давления в скважине и делает устройство менее хрупким.The upper and
Крепление и герметизация корпуса 2 происходят за счет сжатия и расширения в радиальном направлении резиновой прокладки 6 сжимающими гайками 10.Mounting and sealing of the
Пьезокерамические шайбы скрепляются вплотную друг к другу с помощью металлических шайб, винта 13 и гайки 14. Предварительное напряжение пьезокерамических шайб осуществляется с помощью винта 13 и гайки 14. С помощью заданного напряжения возможно настроить частоту резонанса и значение импеданса каждого пьезопреобразователя 3 под необходимые значения в момент сборки.Piezoceramic washers are fastened together using metal washers, screw 13 and
Дополнительная герметизация и крепление корпусов 2 обеспечивается за счет резино-пластиковой заливки 8 в местах стыка двух соседних корпусов 2.Additional sealing and fastening of the
Электропитание к пьезопреобразователям подается по проводам 11, которые проходят через канал для электропроводов. Пьезопреобразователи 3 подсоединяются к проводам 11 по параллельной схеме. Провода 11 между двумя соседними корпусами 2 соединяются при помощи стандартных геофизических соединительных узлов («пятаков») 12 и заливаются резино-пластиком. Для предотвращения попадания резино-пластика внутрь корпуса 2 в цилиндрические отверстия втулок 7 установлены резиновые пробки 15.The power supply to the piezoelectric transducers is supplied via wires 11, which pass through a channel for electric wires. The
Внешняя и внутренняя поверхность корпуса 2 может иметь углубления желобообразной формы, выполненные фрезерованием по длине корпуса 2 (на рисунке не показано). Наличие таких углублений обеспечивает определенную направленность акустического излучения, а также приводит к поперечной податливости корпуса 2. Такое конструктивное выполнение позволяет получить излучение в радиальном направлении.The outer and inner surfaces of the
Блок электроники герметично соединен с корпусом 2 (на рисунке не показано), предназначен для формирования сигнала с рабочей частотой пьезопреобразователей 3 и для автоматической корректировки параметров работы пьезопреобразователей 3 (частота, напряжение, фазовый сдвиг) непосредственно во время работы в зависимости от результатов обработки в блоке электроники сигналов, снимаемых со встроенных датчиков контроля работы пьезопреобразователей 3.The electronics unit is hermetically connected to the housing 2 (not shown in the figure), designed to generate a signal with the working frequency of the
Корпусные детали скважинного акустического прибора выполнены из нержавеющей стали различных марок (например: 95X18) и алюминиевых сплавов. Шайбы пьезопреобразователей 3 выполнены из керамики ПКР-78. Блок электроники выполнен на общепромышленных элементах.The body parts of the borehole acoustic device are made of stainless steel of various grades (for example: 95X18) and aluminum alloys. The washers of the
Настоящее устройство может быть использовано следующим образом.The present device can be used as follows.
Полностью смонтированный и соединенный с наземной аппаратурой скважинный акустический прибор 1 подвергают проверке на работоспособность, при этом наземная аппаратура работает в режиме диагностики и выдает сообщение о характере неисправности либо подтверждает возможность работы. После этого его опускают в скважину и включают электропитание.Fully mounted and connected to the ground equipment, the downhole
Промышленное напряжение, после преобразований в наземном блоке (частота, напряжение, сила тока, фазовый сдвиг) через геофизический кабель или шлангокабель подается на скважинный акустический прибор 1. Напряжение, через блок электроники, подается на пьезопреобразователи 3, где, за счет пьезоэффекта, возникают акустические колебания, механическая энергия которых воздействует непосредственно на корпус 2. В свою очередь корпус 2 передает акустическую волну непосредственно в окружающую излучатель среду.Industrial voltage, after transformations in the ground block (frequency, voltage, current, phase shift) is supplied through a geophysical cable or umbilical to a borehole
Под действием давления в изолированных от остальной поверхности пьезокерамических шайб сегментах (датчиках давления) возникает электрический сигнал, поступающий в блок электроники, в результате обработки которого происходит корректировка параметров (частота, напряжение, фазовый сдвиг) электрических сигналов, подаваемых на пьезопреобразователи 3, в сторону максимизации акустического воздействия на скважину, призабойную зону, пласт.Under the action of pressure in the segments isolated from the rest of the surface of the piezoceramic washers (pressure sensors), an electric signal appears that enters the electronics unit, as a result of which the parameters (frequency, voltage, phase shift) of the electrical signals supplied to the
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013116354/03U RU131062U1 (en) | 2013-04-10 | 2013-04-10 | Borehole Acoustic Device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013116354/03U RU131062U1 (en) | 2013-04-10 | 2013-04-10 | Borehole Acoustic Device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU131062U1 true RU131062U1 (en) | 2013-08-10 |
Family
ID=49159929
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013116354/03U RU131062U1 (en) | 2013-04-10 | 2013-04-10 | Borehole Acoustic Device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU131062U1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015190944A1 (en) * | 2014-06-10 | 2015-12-17 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Илмасоник-Наука" | Downhole acoustic apparatus for treating the bottomhole regions of oil and gas reservoirs |
RU2640846C1 (en) * | 2017-03-31 | 2018-01-12 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Илмасоник-Наука" | Method and device for recovery of horizontal well production and effect on formation |
RU2674165C1 (en) * | 2018-01-29 | 2018-12-05 | "ПОЛЬМАКС" акционерное общество командитно акционерное общество | Well acoustic transmitter |
RU2696740C1 (en) * | 2018-09-21 | 2019-08-05 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Илмасоник-Наука" | Method and device of complex action for heavy oil and bitumen production by means of wave technology |
RU2713274C1 (en) * | 2019-05-15 | 2020-02-04 | Станислав Александрович Галактионов | Well fluid treatment method and device for its implementation in whole and its part |
-
2013
- 2013-04-10 RU RU2013116354/03U patent/RU131062U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015190944A1 (en) * | 2014-06-10 | 2015-12-17 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Илмасоник-Наука" | Downhole acoustic apparatus for treating the bottomhole regions of oil and gas reservoirs |
US10253601B2 (en) | 2014-06-10 | 2019-04-09 | Limited Liability Company “Ilmasonik-Science” | Downhole acoustic device for treating the bottomhole regions of oil and gas reservoirs |
RU2640846C1 (en) * | 2017-03-31 | 2018-01-12 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Илмасоник-Наука" | Method and device for recovery of horizontal well production and effect on formation |
WO2018182453A1 (en) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Илмасоник-Наука" | Method and device for restoring horizontal well productivity and stimulating a formation |
RU2674165C1 (en) * | 2018-01-29 | 2018-12-05 | "ПОЛЬМАКС" акционерное общество командитно акционерное общество | Well acoustic transmitter |
RU2696740C1 (en) * | 2018-09-21 | 2019-08-05 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Илмасоник-Наука" | Method and device of complex action for heavy oil and bitumen production by means of wave technology |
US11346196B2 (en) | 2018-09-21 | 2022-05-31 | Ilmasonic-Science Limited Liability Company | Method and apparatus for complex action for extracting heavy crude oil and bitumens using wave technologies |
RU2713274C1 (en) * | 2019-05-15 | 2020-02-04 | Станислав Александрович Галактионов | Well fluid treatment method and device for its implementation in whole and its part |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU131062U1 (en) | Borehole Acoustic Device | |
RU2015138903A (en) | UNDERGROUND INSULATING HOUSING WITH A DRILLING COLUMN IN MWD SYSTEM AND METHOD | |
RU2674165C1 (en) | Well acoustic transmitter | |
US20110121583A1 (en) | System for generating and transporting electric power from hydrothermal vents | |
US11662490B2 (en) | Solid-state hydrophone with shielding | |
CN107762491B (en) | While-drilling acoustic logging radiation device | |
RU2521094C1 (en) | Acoustic downhole emitter | |
MXPA03003723A (en) | Sonic logging tool including receiver and spacer structure. | |
RU2634769C1 (en) | Downhole acoustic radiator | |
CN110355084B (en) | Axial ultrasonic transducer | |
CN102943668B (en) | Underground drilling-following acoustic signal transmission device | |
US5635685A (en) | Electroacoustic transducer with mechanical impedance transformer | |
RU2640846C1 (en) | Method and device for recovery of horizontal well production and effect on formation | |
CN206000512U (en) | Ultrasound wave frequency conversion de-plugging increases oily augmented injection device | |
CN111257944B (en) | Multipole transmitting transducer of while-drilling multipole acoustic imaging logging instrument and working method thereof | |
RU34406U1 (en) | ACOUSTIC WELL RADIATOR | |
CN115506781B (en) | Drill collar structure | |
CN108508488A (en) | A kind of plasma focus transmitting battle array of pressure resistance entrant sound structure | |
US8726726B2 (en) | Sensor unit for a logging tool and a logging tool with at least two sensor elements | |
RU2717845C1 (en) | Emitter for acoustic action on bottomhole zone of oil wells | |
US6496448B1 (en) | Transducer receiving voltage inputs, such as square waves, rich in harmonics | |
RU2169383C2 (en) | Acoustic borehole radiator | |
RU2196217C2 (en) | Downhole acoustic radiator | |
CN108868743A (en) | A kind of resistivity tool | |
US2994398A (en) | Acoustic insulator for acoustic well logging tools |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20150411 |