RU2258944C1 - Density gamma-gamma logging device - Google Patents
Density gamma-gamma logging device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2258944C1 RU2258944C1 RU2004124367/28A RU2004124367A RU2258944C1 RU 2258944 C1 RU2258944 C1 RU 2258944C1 RU 2004124367/28 A RU2004124367/28 A RU 2004124367/28A RU 2004124367 A RU2004124367 A RU 2004124367A RU 2258944 C1 RU2258944 C1 RU 2258944C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gamma
- lever
- detectors
- elastic
- collimation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к геофизическому приборостроению, в частности к средствам гамма-гамма каротажа.The invention relates to geophysical instrumentation, in particular to gamma-gamma-ray logging tools.
При гамма-гамма каротаже измерительная информация зависит не только от плотности породы, ее состава или пористости, но и от диаметра скважины, параметров зонда и, в первую очередь, его геометрических параметров и стабильности источника гамма квантов, свойств среды, оказавшейся между поверхностями скважинного прибора и скважины. Все это затрудняет интерпретацию результатов контроля и снижает его точность.In gamma-gamma-ray logging, the measurement information depends not only on the density of the rock, its composition or porosity, but also on the diameter of the well, the parameters of the probe and, first of all, its geometrical parameters and the stability of the source of gamma quanta, the properties of the medium between the surfaces of the downhole tool and wells. All this complicates the interpretation of control results and reduces its accuracy.
Поиски решения указанной проблемы велись по двум основным направлениям. Ряд авторов добивался отстройки от мешающих факторов за счет усложнения конструкции зонда или скважинного прибора.The search for a solution to this problem was carried out in two main directions. A number of authors sought detuning from interfering factors by complicating the design of the probe or downhole tool.
Известен прибор с несоосным источником и основным датчиком, рядом дополнительных датчиков и сложной геометрией коллимационных окон. ЕР заявка №0379813, МПК: G 01 V 5/12, 1989 г.A known device with an off-axis source and a main sensor, a number of additional sensors and the complex geometry of the collimation windows. EP application No. 0379813, IPC: G 01 V 5/12, 1989
Однако указанные меры не обеспечивают достаточного повышения точности каротажа и приводят к усложнению конструкции скважинного прибора.However, these measures do not provide a sufficient increase in the accuracy of logging and lead to a complication of the design of the downhole tool.
Вторым направлением усовершенствования скважинных приборов явилось усложнение алгоритма обработки измерительной информации от двух соосных датчиков, обусловившее необходимость введения процессора в состав зонда или наземного прибора. При этом помимо широко распространенного аналитического метода «отношение», использовался метод «гребень-прослойка» или комбинация этих методов. ЕР заявка №0184898, МПК: G 01 V 5/12, 1985 г.The second direction of improving downhole tools was the complication of the algorithm for processing measurement information from two coaxial sensors, which necessitated the introduction of a processor into the probe or ground-based device. In addition to the widespread analytical method “attitude”, the “comb-layer” method or a combination of these methods was used. EP application No. 0184898, IPC: G 01 V 5/12, 1985
Этот прибор содержит корпус с экраном и соосными источником и двумя детекторами гамма-квантов.This device contains a housing with a screen and a coaxial source and two gamma-ray detectors.
Однако сложные алгоритмы обработки информации и сложные блоки обработки не обеспечивают повышения точности каротажа.However, complex information processing algorithms and complex processing units do not provide improved logging accuracy.
Известен прибор плотностного каротажа, содержащий охранный корпус, в котором расположены источник гамма-излучения, два детектора гамма-излучения, защитный экран с коллимационными отверстиями напротив источника и детекторов, электронный блок, предназначенный для формирования, накопления и передачи показаний детекторов по геофизическому кабелю на поверхность к регистрирующей аппаратуре, управляемое устройство для прижатия приборов, выполненное в виде основного рычага, снабженного приводом, включающим электродвигатель, редуктор и пружину, обеспечивающие усилие, достаточное для прижатия прибора со стороны коллимационных отверстий к одной из стенок скважины. Патент Российской Федерации №2105331, МПК: G 01 V 5/12, 1998 г., Бюл. №5 - прототип.A well-known density logging device containing a guard housing in which a gamma radiation source, two gamma radiation detectors, a protective screen with collimation holes opposite the source and detectors, an electronic unit for generating, accumulating and transmitting detector readings via a geophysical cable to the surface are located to the recording equipment, a controlled device for pressing devices, made in the form of a main lever, equipped with a drive including an electric motor, gearbox and water, providing a force sufficient to press the device from the collimation holes to one of the walls of the well. Patent of the Russian Federation No. 2105331, IPC: G 01 V 5/12, 1998, Bull. No. 5 is a prototype.
Недостатки прототипа заключаются в сложности конструктивного исполнения, в частности: расстояние между источниками и детекторами выбирают из ряда чисел. Корпус выполняют составным с возможностью фиксированного осевого и углового смещения одной части относительно другой. Коллимационные окна расположены под углом 32-40° к оси корпуса. Толщина экрана должна быть подобрана в зависимости от эффективности источника гамма-излучения. При этом точность измерений прототипа увеличилась всего лишь в 1,5-1,8 раза.The disadvantages of the prototype are the complexity of the design, in particular: the distance between the sources and detectors is selected from a number of numbers. The housing is made integral with the possibility of a fixed axial and angular displacement of one part relative to another. The collimation windows are located at an angle of 32-40 ° to the axis of the body. The thickness of the screen should be selected depending on the effectiveness of the gamma radiation source. At the same time, the accuracy of the measurements of the prototype increased only 1.5-1.8 times.
Данное изобретение устраняет недостатки аналогов и прототипа.This invention eliminates the disadvantages of analogues and prototype.
Техническим результатом данного изобретения является упрощение конструкции, снижение габаритных размеров, упрощение алгоритма обработки результатов измерений, повышение точности измерений и термобаростойкости.The technical result of this invention is to simplify the design, reduce overall dimensions, simplify the algorithm for processing measurement results, increase the accuracy of measurements and thermal resistance.
Указанный результат достигается тем, что в приборе плотностного гамма-гамма каротажа скважин, содержащем корпус, в котором расположены источник гамма-излучения, два детектора гамма-излучения, защитный экран с коллимационными отверстиями напротив источника и детекторов, электронный блок для формирования, накопления и передачи показаний детекторов по геофизическому кабелю на поверхность к регистрирующей аппаратуре, управляемое устройство для прижатия прибора к одной из стенок скважины, выполненное в виде рычага с эластичным приводом, детекторы гамма-излучения и электронный блок, расположены в термостате, а со стороны коллимационных отверстий корпуса расположен дополнительный рычаг, в ведущем плече которого установлен эластичный элемент, а оба рычага снабжены узлами измерений расстояний от стенок скважины до стенки прибора со стороны коллимационых отверстий, при этом отношение коэффициентов упругости эластичных элементов основного и дополнительного рычагов удовлетворяют условию:This result is achieved by the fact that in the density gamma-gamma-ray logging tool containing wells, which contains a gamma-ray source, two gamma-ray detectors, a protective screen with collimation holes opposite the source and detectors, an electronic unit for generating, accumulating and transmitting indications of detectors on a geophysical cable to the surface of the recording equipment, a controlled device for pressing the device to one of the walls of the well, made in the form of a lever with an elastic drive, gamma radiation detectors and an electronic unit are located in the thermostat, and on the side of the collimation openings of the housing there is an additional lever with an elastic element in the drive arm, and both levers are equipped with measurement units for the distances from the walls of the well to the wall of the device from the collimation holes, the ratio of elastic coefficients of elastic elements of the main and additional levers satisfy the condition:
k1/k2≥15, гдеk 1 / k 2 ≥15, where
k1 - коэффициент упругости эластичного элемента основного рычага,k 1 - coefficient of elasticity of the elastic element of the main lever,
k2 - коэффициент упругости эластичного элемента дополнительного рычага.k 2 - coefficient of elasticity of the elastic element of the additional lever.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором схематически представлен продольный разрез прибора плотностного гамма-гамма каротажа. Прибор содержит следующие узлы: 1 - корпус, 2 - источник гамма-излучения, 3 и 4 - детекторы гамма-излучения, 5 - защитный экран, 6 - коллимационные отверстия (коллимационные отверстия 6 расположены напротив источника 2 и детекторов 3 и 4), 7 - электронный блок, предназначенный для формирования, накопления и передачи показаний детекторов 3 и 4 по геофизическому кабелю 8 на поверхность к регистрирующей аппаратуре, 9 - термостат (в частности, металлический сосуд Дьюара), обеспечивающий тепловую защиту детекторов гамма-излучения 3, 4 и электронного блока 7 от воздействия высокой температуры в скважине. Управляемое устройство для прижатия прибора выполнено в виде основного рычага 10, снабженного приводом, содержащим электродвигатель 11, редуктор 12 и эластичный элемент (в частности, пружину) 13.The invention is illustrated in the drawing, which schematically shows a longitudinal section of a density gamma-gamma-ray logging tool. The device contains the following components: 1 - housing, 2 - gamma radiation source, 3 and 4 - gamma radiation detectors, 5 - protective shield, 6 - collimation holes (collimation holes 6 are located opposite the source 2 and detectors 3 and 4), 7 - an electronic unit intended for the formation, accumulation and transmission of the readings of detectors 3 and 4 via a geophysical cable 8 to the surface of the recording equipment, 9 - a thermostat (in particular, a metal Dewar vessel) that provides thermal protection for gamma radiation detectors 3, 4 and electronic block 7 from Exposure to high temperatures downhole. The controlled device for pressing the device is made in the form of a main lever 10, equipped with a drive containing an electric motor 11, a gearbox 12 and an elastic element (in particular, a spring) 13.
Эластичный элемент 13 обеспечивает усилие прижатия прибора со стороны коллимационных отверстий 6 к одной из стенок скважины 14. Упругость элемента задается его габаритами: длиной, толщиной и т.п., 15 - дополнительный рычаг, расположенный со стороны коллимационных отверстий 6, 16 - эластичный элемент дополнительного рычага 15; 17 и 18 - узлы измерения расстояний h1 и h2 от стенок скважины до стенки прибора со стороны коллимационных отверстий (в частности, реохорды).The elastic element 13 provides a pressing force of the device from the collimation holes 6 to one of the walls of the well 14. The elasticity of the element is determined by its dimensions: length, thickness, etc., 15 is an additional lever located on the side of the collimation holes 6, 16 is an elastic element additional lever 15; 17 and 18 - nodes measuring the distances h 1 and h 2 from the walls of the well to the wall of the device from the collimation holes (in particular, reochords).
Эластичный элемент 16 обеспечивает усилие прижатия на конце рычага 15 минимум в 15 раз меньше, чем на конце рычага 10, т.е. отношение коэффициента упругости k эластичного элемента 13 основного рычага 10 к коэффициенту упругости k2 эластичного элемента 16 дополнительного рычага 15 удовлетворяет условию: k1/k2≥15.The elastic element 16 provides a pressing force at the end of the lever 15 at least 15 times less than at the end of the lever 10, i.e. the ratio of the coefficient of elasticity k of the elastic element 13 of the main lever 10 to the coefficient of elasticity k 2 of the elastic element 16 of the additional lever 15 satisfies the condition: k 1 / k 2 ≥15.
Такое соотношение коэффициентов упругости эластичных элементов 13 и 16 позволяет надежно и равномерно прижимать прибор со стороны коллимационных отверстий 6 к стенке скважины 14. При этом узлы измерения 17 и 18 расстояний h1 и h2 от стенок скважины 14 до стенки прибора со стороны коллимационных отверстий 6 постоянно вводят корректирующие данные в общие показания измерений.This ratio of elastic coefficients of elastic elements 13 and 16 allows you to reliably and evenly press the device from the side of the collimation holes 6 to the wall of the well 14. At the same time, the measurement nodes 17 and 18 of the distances h 1 and h 2 from the walls of the well 14 to the wall of the device from the side of the collimation holes 6 Corrective data is constantly entered into the general measurement readings.
Совокупность конструктивных изменений в скважинном приборе для гамма-гамма каротажа позволили сократить габариты до 75 мм в диаметре и работать в температурных режимах, превышающих 200°С.The totality of design changes in the downhole tool for gamma-gamma-ray logging made it possible to reduce the dimensions to 75 mm in diameter and operate in temperature conditions exceeding 200 ° C.
В процессе работы основной рычаг 10 прижимает прибор к стенке скважины и во время регистрации он движется прижатым. При этом помимо показаний зондов регистрируются также значения h2 основным рычагом 10 и значения h1 дополнительным рычагом 15. По значениям h1 вводится поправка за влияние промежуточной среды, а по сумме показаний h1+h2 - поправка за влияние диаметра скважины.In the process, the main lever 10 presses the device against the wall of the well and during registration, it moves pressed. In addition to the probe readings, h 2 values are also recorded by the main lever 10 and h 1 values by the additional lever 15. Corrections for the influence of the intermediate medium are introduced for the values of h 1 , and correction for the effect of the borehole diameter is added for the sum of the readings h 1 + h 2 .
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004124367/28A RU2258944C1 (en) | 2004-08-12 | 2004-08-12 | Density gamma-gamma logging device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004124367/28A RU2258944C1 (en) | 2004-08-12 | 2004-08-12 | Density gamma-gamma logging device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2258944C1 true RU2258944C1 (en) | 2005-08-20 |
Family
ID=35846164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004124367/28A RU2258944C1 (en) | 2004-08-12 | 2004-08-12 | Density gamma-gamma logging device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2258944C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2473100C2 (en) * | 2007-08-10 | 2013-01-20 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | High-strength neutron shield |
| RU2607740C1 (en) * | 2015-10-01 | 2017-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие ЭНЕРГИЯ" | Device for determination of density of rocks crossed by borehole |
| RU2769549C1 (en) * | 2021-06-30 | 2022-04-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Device for monitoring the technical condition of cased wells |
-
2004
- 2004-08-12 RU RU2004124367/28A patent/RU2258944C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2473100C2 (en) * | 2007-08-10 | 2013-01-20 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | High-strength neutron shield |
| US8895914B2 (en) | 2007-08-10 | 2014-11-25 | Schlumberger Technology Corporation | Ruggedized neutron shields |
| RU2607740C1 (en) * | 2015-10-01 | 2017-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие ЭНЕРГИЯ" | Device for determination of density of rocks crossed by borehole |
| RU2769549C1 (en) * | 2021-06-30 | 2022-04-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Device for monitoring the technical condition of cased wells |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5397893A (en) | Method for analyzing formation data from a formation evaluation measurement-while-drilling logging tool | |
| US4492865A (en) | Borehole influx detector and method | |
| US10365398B2 (en) | Casing inspection using pulsed neutron measurements | |
| EP1686396B1 (en) | Borehole invariant porosity measurement method | |
| US5473158A (en) | Logging while drilling method and apparatus for measuring formation characteristics as a function of angular position within a borehole | |
| EP0236623B1 (en) | Metering choke | |
| US8244473B2 (en) | System and method for automated data analysis and parameter selection | |
| EP1795921B1 (en) | Determination of porosity and fluid saturation of underground formations | |
| US7151254B2 (en) | Logging tool with response invariant to changes in borehole pressure | |
| NO342591B1 (en) | System and method for adjusting the gain of a gamma ray detector by gamma ray logging-under-drilling | |
| US6285026B1 (en) | Borehole caliper derived from neutron porosity measurements | |
| JP3416292B2 (en) | Prefabricated well logging system | |
| US8387743B2 (en) | Systems and methods for acoustically measuring bulk density | |
| NO338768B1 (en) | Apparatus and method of gain stabilization for spectral gamma ray measurement systems | |
| NO319060B1 (en) | Distance compensation for nuclear logging system during drilling | |
| RU2258944C1 (en) | Density gamma-gamma logging device | |
| WO2010105064A2 (en) | A novel configuration design of detector shielding for wireline and mwd/lwd down-hole thermal neutron porosity tools | |
| US20040113061A1 (en) | Estimation of formation porosity using water measurement | |
| US9594184B2 (en) | Scintillation detectors and methods for enhanced light gathering | |
| EP2304473B1 (en) | Systems and methods for acoustically measuring bulk density | |
| Rose et al. | A nuclear gage for in-place measurement of sediment density | |
| RU41795U1 (en) | Borehole Gamma-Gamma Instrument | |
| RU2105331C1 (en) | Down-hole logging instrument for gamma-gamma logging | |
| Ge et al. | Proposed Correction and Influence of Drilling Fluids in X‐Ray Fluorescence Logging | |
| EP0134626A1 (en) | Determination of casing thickness using a gain stabilized gamma ray spectroscopy technique |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090813 |