RU184117U1

RU184117U1 - Borehole Resistometer

Info

Publication number: RU184117U1
Application number: RU2018112855U
Authority: RU
Inventors: Юрий Вячеславович Жаренов; Валерий Иванович Канин; Сергей Александрович Санников; Александр Николаевич Горин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Производственная Коммерческая Фирма - ГазНефтеМаш"
Priority date: 2018-04-09
Filing date: 2018-04-09
Publication date: 2018-10-16

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для геофизических исследований в нефтяных и газовых скважинах и может быть использована для измерения удельного электрического сопротивления скважинной жидкости. Скважинный резистивиметр содержит полый цилиндрический корпус, выполненный из двух соосно расположенных соединенных друг с другом посредством посадки с натягом труб. При этом на внешней поверхности внутренней трубы выполнены симметрично относительно продольной оси корпуса два продольных паза для кабеля. Технический результат заключается в упрощении технологии и снижении трудоемкости изготовления, расширении эксплуатационных возможностей, повышении надежности и ремонтопригодности, увеличении срока службы, упрощении обслуживания, возможности использования универсального технологического оборудования, а также расширении арсенала технических средств указанного назначения. 2 ил.The utility model relates to devices for geophysical surveys in oil and gas wells and can be used to measure the electrical resistivity of a well fluid. The downhole resistivity meter comprises a hollow cylindrical body made of two coaxially spaced connected to each other by means of a tight fit pipe. Moreover, on the outer surface of the inner pipe, two longitudinal grooves for the cable are made symmetrically with respect to the longitudinal axis of the housing. The technical result consists in simplifying the technology and reducing the complexity of manufacturing, expanding operational capabilities, increasing reliability and maintainability, increasing the service life, simplifying maintenance, the possibility of using universal technological equipment, as well as expanding the arsenal of technical equipment for this purpose. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к устройствам для геофизических исследований в нефтяных и газовых скважинах и может быть использована для измерения удельного электрического сопротивления скважинной жидкости.The utility model relates to devices for geophysical surveys in oil and gas wells and can be used to measure the electrical resistivity of a well fluid.

Известен скважинный резистивиметр, содержащий электродную систему, корпус и выводы (а.с. СССР №115891, G01V 3/22, опубл. 1958). Однако он обладает, сложной конструкцией и при измерении скважинной жидкости искажает фактические показатели ее удельного сопротивления из-за налипания на электроды глинистых частиц.Known borehole resistivity meter containing the electrode system, housing and conclusions (AS USSR No. 115891, G01V 3/22, publ. 1958). However, it has a complex structure and, when measuring the borehole fluid, distorts the actual indices of its resistivity due to clay particles adhering to the electrodes.

Известен скважинный резистивиметр, содержащий полый корпус, выполненный в виде цилиндра с расположенными на внутренней поверхности кольцевыми электродами (а.с. СССР №177559, Е21В 47/12, G01V 3/00, опубл. 1966). Его недостатками являются сложность конструкции и ограниченное применение, связанное с невозможностью использования для измерения удельного сопротивления вязкой промывочной жидкости вследствие налипания глинистых частиц на электродную систему. Налипание глинистых частиц на. электродную систему препятствует поступлению измеряемой жидкости к электродам резистивиметра. В результате показания приборов искажаются и не характеризуют с необходимой точностью удельное сопротивление находящейся в скважине промывочной жидкости.Known borehole resistivity meter containing a hollow body made in the form of a cylinder with ring electrodes located on the inner surface (AS USSR No. 177559, ЕВВ 47/12, G01V 3/00, publ. 1966). Its disadvantages are the complexity of the design and the limited use associated with the inability to use a viscous washing liquid to measure the resistivity due to clay particles sticking to the electrode system. Clay particles sticking on. the electrode system prevents the flow of the measured fluid to the electrodes of the resistivity meter. As a result, the readings of the instruments are distorted and do not characterize with the necessary accuracy the resistivity of the flushing fluid located in the well.

Известен резистивиметр индукционный скважинный РИС-42, предназначенный для бесконтактного измерения удельной электрической проводимости водонефтяной эмульсии,. воды и. промывочной жидкости различной минерализации в колонне и насосно-компрессорных трубах эксплуатационных и нагнетательных скважин (Аппаратура и оборудование для геофизических исследований нефтяных и газовых скважин: Справочник / А.А. Молчанов, В.В. Лаптев, В.Н. Моисеев, Р.С. Челокьян. -. М.:, Недра, 1987, - 263 с. с ил.). Данный резистивиметр обладает сложной конструкцией.Known induction borehole resistivity meter RIS-42, designed for non-contact measurement of electrical conductivity of oil-water emulsion. water and. washing liquid of various salinity in the casing and tubing of production and injection wells (Apparatus and equipment for geophysical research of oil and gas wells: Reference book / A.A. Molchanov, V.V. Laptev, V.N. Moiseev, R.S. Chelokyan. -. M.: Nedra, 1987, - 263 pp., Ill.). This resistivity meter has a complex structure.

Известен скважинный резистивиметр - прибор волнового измерения удельного сопротивления WPR, содержащий полый цилиндрический корпус с продольными отверстиями для кабеля (www.aps-tech.com/ru, 09.02.2018). Однако данный резистивиметр обладает конструктивными недостатками, усложняющими и удорожающими технологические процессы его изготовления, в частности, приводящими к необходимости просверливания в сравнительно тонкой стенке цилиндрического корпуса длинных продольных отверстий для установки кабелей, а также низкой ремонтопригодностью, приводящей к сокращению срока эксплуатации. Кроме того, для его изготовления необходимо дорогостоящее специальное технологическое оборудование.A well-known resistivity meter is a WPR resistivity wave measuring device containing a hollow cylindrical body with longitudinal cable holes (www.aps-tech.com/ru, 02/09/2018). However, this resistivity meter has structural drawbacks that complicate and increase the cost of its manufacturing processes, in particular, leading to the need to drill long longitudinal holes for installing cables in the relatively thin wall of the cylindrical body, as well as low maintainability, which leads to a reduction in the service life. In addition, for its manufacture requires expensive special technological equipment.

Указанный скважинный резистивиметр по своим техническим характеристикам и назначению является наиболее близким предлагаемой полезной модели и принят за прототип.The specified downhole resistivometer in terms of its technical characteristics and purpose is the closest to the proposed utility model and is taken as a prototype.

Перед полезной моделью была поставлена задача устранения конструктивных недостатков и упрощения технологии изготовления, снижения себестоимости, повышения ремонтопригодности, надежности измерений, исключения необходимости в сложном специальном технологическом оборудовании.The utility model was given the task of eliminating design flaws and simplifying manufacturing techniques, reducing costs, improving maintainability, measuring reliability, eliminating the need for sophisticated special technological equipment.

Техническим результатом полезной модели является упрощение технологии и снижение трудоемкости изготовления, расширение эксплуатационных возможностей, повышение надежности и ремонтопригодности, увеличение срока службы, упрощение обслуживания, возможность использования универсального технологического оборудования, а также расширение арсенала технических средств указанного назначения.The technical result of the utility model is to simplify the technology and reduce the complexity of manufacturing, expand operational capabilities, increase reliability and maintainability, increase service life, simplify maintenance, the ability to use universal technological equipment, as well as expand the arsenal of technical equipment for this purpose.

Технический результат достигается за счет того, что в скважинном резистивиметре (далее - резистивиметре), содержащим полый цилиндрический корпус, корпус выполнен из двух соосно расположенных соединенных друг с другом посредством посадки с натягом труб, при этом на внешней поверхности внутренней трубы выполнены симметрично относительно продольной оси корпуса два продольных паза для кабеля.The technical result is achieved due to the fact that in the borehole resistivity meter (hereinafter referred to as the resistivity meter) containing a hollow cylindrical body, the body is made of two coaxially arranged connected to each other by tight fit, while on the outer surface of the inner pipe they are made symmetrically with respect to the longitudinal axis the housing has two longitudinal grooves for the cable.

Кабель является силовым (токовым) и/или измерительным, передающим информацию от кольцевых электродов (датчиков) к показывающим измерительным приборам.The cable is power (current) and / or measuring, transmitting information from ring electrodes (sensors) to indicating measuring devices.

Соосное расположение труб подразумевает наличие у них общей оси, а понятие «внутренняя труба» свидетельствует о том, что предлагаемая техническим решением конструкция представляет собой трубу в трубе.The coaxial arrangement of the pipes implies that they have a common axis, and the concept of “inner pipe” indicates that the design proposed by the technical solution is a pipe in a pipe.

На фиг. 1 условно изображен общий вид резистивиметра; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1. Резистивиметр содержит корпус, включающий наружную трубу 1 с выемками 2 для кольцевых электродов с выводами, соединенными с переключающим устройством или скважинным измерительным прибором (не показаны). Внутри наружной трубы 1 находится внутренняя труба 3 с двумя находящимися на ее внешней поверхности продольными пазами, а именно, пазом 4 и пазом 5, формирующими соответствующие проходы для укладки кабеля, и центральный канал 6, который свободно заполняется жидкостью, находящейся в скважине.In FIG. 1 conventionally depicts a general view of a resistivimeter; in FIG. 2 is a view A in FIG. 1. The resistance meter comprises a housing including an outer tube 1 with recesses 2 for ring electrodes with leads connected to a switching device or downhole measuring device (not shown). Inside the outer pipe 1 there is an inner pipe 3 with two longitudinal grooves located on its outer surface, namely, a groove 4 and a groove 5, which form the corresponding passageways for laying the cable, and a central channel 6, which is freely filled with fluid in the well.

Резистивиметр работает следующим образом.Resistimeter works as follows.

Резистивиметр как часть телеметрической системы работает в скважине в составе бурильной колонны. В процессе бурения по центральному каналу 6 протекает буровой раствор. Буровой раствор омывает находящуюся на внешней поверхности наружной трубы 1 систему электродов, которая непосредственно открыта буровому раствору. Удаляемый из скважины буровой раствор, содержащий частицы разрушенной прим бурении породы, омывает датчики в виде кольцевых электродов, установленных на внешней поверхности резистивиметра. При этом, в измерительной системе резистивиметра (не показана) возбуждается электрический ток, величина которого обратно пропорциональна сопротивлению омывающей электроды скважинной. жидкости. Оцифрованное в преобразовательной схеме значение тока передается по кабелю на поверхность.A resistivity meter as part of a telemetry system operates in a well as part of a drill string. During drilling, drilling fluid flows through the central channel 6. The drilling fluid washes the electrode system located on the outer surface of the outer pipe 1, which is directly exposed to the drilling fluid. The drilling fluid removed from the well containing particles of rock destroyed during drilling of the washing washes the sensors in the form of ring electrodes mounted on the external surface of the resistivity meter. At the same time, an electric current is excited in the measuring system of a resistivimeter (not shown), the value of which is inversely proportional to the resistance of the borehole washing electrodes. liquids. The current value digitized in the converter circuit is transmitted via cable to the surface.

Предлагаемая конструкция резистивиметра позволяет дополнительно увеличить по сравнению с прототипом площадь проходного сечения центрального канала 6 для прохода скважинной жидкости за счет уменьшения общей толщины стенок обеих труб (внутренней и наружной). Это становится возможным благодаря тому, что выполнение продольного паза на внешней поверхности внутренней трубы намного технологичнее и не требует такой высокой точности выполнения операций, как при высверливании продольного отверстия небольшого диаметра в боковой стенке достаточно длинной трубы.The proposed design of the resistivity meter allows you to further increase, in comparison with the prototype, the area of the passage section of the Central channel 6 for the passage of the borehole fluid by reducing the total wall thickness of both pipes (internal and external). This is possible due to the fact that the longitudinal groove on the outer surface of the inner pipe is much more technologically advanced and does not require such high accuracy of operations as when drilling a small diameter longitudinal hole in the side wall of a sufficiently long pipe.

Возможность перемещения резистивиметра по скважине вверх-вниз позволяет, при необходимости, измерить удельное сопротивление скважинной жидкости на разных по высоте участках скважины.The ability to move the resistivity meter up and down the well allows, if necessary, to measure the resistivity of the well fluid in different sections of the well.

Резистивиметр, являющийся прибором измерения удельного сопротивления, используют для каротажа во время бурения и каротажа после бурения во всех типах скважин. Указанный прибор может применяться для геонавигации, корреляции скважин, отслеживания тенденции изменения пластового давления, определения глубины установки обсадной колонны. Резистивиметр может использоваться для измерения удельного сопротивления всех типов бурового раствора, включая растворы на нефти и соленасыщенные растворы. От влияния среды, находящейся за пределами объема, заполняемого жидкостью, удельное сопротивление которой измеряется, резистивиметр защищен цилиндром или коробкой из изоляционного материала. Данные с высоким разрешением сохраняются в памяти прибора и могут быть считаны на' поверхности.The resistivity meter, which is a resistivity measuring device, is used for logging while drilling and logging after drilling in all types of wells. The specified device can be used for geosteering, correlation of wells, tracking trends in reservoir pressure, determining the depth of installation of the casing string. A resistivity meter can be used to measure the resistivity of all types of drilling fluid, including oil solutions and saline solutions. From the influence of a medium outside the volume filled with a liquid whose specific resistance is measured, the resistivity meter is protected by a cylinder or a box of insulating material. High resolution data is stored in the memory of the device and can be read on the surface.

Применение резистивиметра позволяет:The use of a resistivimeter allows you to:

- контролировать пространственное положение скважины относительно геологических объектов в процессе бурения с целью повышения эффективности бурящейся скважины;- control the spatial position of the well relative to geological objects during drilling in order to increase the efficiency of the well being drilled;

- обоснованно принимать решения по изменению траектории скважины в зависимости от изменяющихся геологических условий скважины непосредственно в процессе бурения;- reasonably make decisions on changing the well trajectory depending on the changing geological conditions of the well directly during drilling;

- проводить каротаж в горизонтальных и сильно искривленных скважинах;- carry out logging in horizontal and highly curved wells;

- исключить проведение дополнительных промежуточных каротажей на кабеле или на буровом инструменте с целью оценки геологических условий по стволу скважины;- exclude additional intermediate logging on a cable or on a drilling tool in order to assess the geological conditions along the wellbore;

- оперативно получать данные для количественной оценки параметра пласта и коллекторных свойств.- promptly obtain data for a quantitative assessment of the reservoir parameter and reservoir properties.

Claims

A borehole resistivity meter comprising a hollow cylindrical body, characterized in that the body is made of two coaxially spaced pipe fittings, and two longitudinal grooves for the cable are symmetrically relative to the longitudinal axis of the body on the outer surface of the inner pipe.