RU2503978C1 - Downhole seismic tool - Google Patents
Downhole seismic tool Download PDFInfo
- Publication number
- RU2503978C1 RU2503978C1 RU2012135041/28A RU2012135041A RU2503978C1 RU 2503978 C1 RU2503978 C1 RU 2503978C1 RU 2012135041/28 A RU2012135041/28 A RU 2012135041/28A RU 2012135041 A RU2012135041 A RU 2012135041A RU 2503978 C1 RU2503978 C1 RU 2503978C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tool
- well
- plate
- downhole
- diameter
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области скважинной сейсморазведки и может быть использовано при проведении работ методом вертикального сейсмического профилирования (ВСП) и другими методами, требующими надежного контакта скважинного прибора со стенкой скважины.The invention relates to the field of downhole seismic exploration and can be used when performing vertical seismic profiling (VSP) and other methods that require reliable contact of the downhole tool with the wall of the well.
При проведении в буровых скважинах работ методом ВСП одним из основных условий получения качественных результатов является надежный механический контакт скважинного прибора со стенкой скважины, при котором исключается искажающее влияние на сейсмическую запись таких помех, как кабельные волны и резонансные механические колебания. При нежестком контакте скважинного прибора со стенкой скважины могут иметь место проскальзывания прибора относительно стенки скважины в процессе приема упругих колебаний, а также вращательные колебания относительно линии касания корпуса прибора со стенкой скважины, наиболее ощутимые на записях горизонтальных сейсмоприемников при трехкомпонентных наблюдениях.When VSP works are carried out in boreholes, one of the main conditions for obtaining qualitative results is reliable mechanical contact of the borehole tool with the borehole wall, which eliminates distorting effects of seismic recordings such as cable waves and resonant mechanical vibrations. With non-rigid contact of the downhole tool with the borehole wall, there may be slippage of the device relative to the borehole wall during the reception of elastic vibrations, as well as rotational vibrations relative to the contact line of the casing of the device with the borehole wall, most noticeable on the records of horizontal geophones during three-component observations.
Известен скважинный сейсмический прибор, содержащий прижимной элемент нежесткого типа, а также две жестко прикрепленные к прибору опоры, через которые он прижат к стенке скважины. Наличие в приборе двух опор, разнесенных по окружности зонда, устраняет резонансный характер искажений сейсмической записи, вызванных вращательными колебаниями скважинного прибора в горизонтальной плоскости (Воронин и Жадин, 1964). Основным недостатком данного прибора является неэффективность жестко прикрепленных к корпусу прибора опор в тех случаях, когда диаметр скважины существенно превышает диаметр скважинного прибора. База контакта скважинного прибора со стенкой скважины может при этом оказаться недостаточной для предотвращения паразитных вращательных колебаний. Ситуация при этом является противоречивой, т.к. диаметр прибора и его массу стремятся сделать минимальными именно для того, чтобы собственная частота колебаний прибора находилась вне рабочей полосы частот (Шехтман и Каплунов, 1974).Known downhole seismic device containing a clamping element of non-rigid type, as well as two rigidly attached to the device supports, through which it is pressed against the wall of the well. The presence in the instrument of two supports spaced around the circumference of the probe eliminates the resonance nature of seismic distortion caused by rotational vibrations of the downhole tool in the horizontal plane (Voronin and Zhadin, 1964). The main disadvantage of this device is the inefficiency of the supports rigidly attached to the device body in those cases when the well diameter significantly exceeds the diameter of the downhole tool. The contact base of the downhole tool with the wall of the well may be insufficient to prevent spurious rotational vibrations. The situation is controversial, as the diameter of the device and its mass are sought to be minimized precisely so that the natural frequency of oscillations of the device is outside the working frequency band (Shekhtman and Kaplunov, 1974).
Известен скважинный сейсмический прибор с управляемым прижимным устройством в виде прижимного рычага, в котором установлен дополнительный прижимной рычаг, причем оси вращения обоих рычагов расположены на корпусе скважинного прибора под углом в одной плоскости, перпендикулярной оси скважинного прибора (Шехтман и др., 1984). Наличие в этом приборе двух прижимных рычагов, развернутых под углом, позволяет эффективно подавлять паразитные вращательные колебания. Однако недостатком прибора является существенное усложнение его конструкции, а также невозможность обеспечить ее надежность и осуществимость в скважинных приборах малого диаметра. Кроме того, на сложных участках скважин прижимное усилие, обеспечиваемое контактом концов прижимных рычагов, может быть ненадежным из-за наличия каверн и неровностей скважины. С целью повышения качества измерений в сложных участках скважины путем распределения прижимного усилия вдоль скважинного прибора в него были введены прижимные рейки, шарнирно связанные с концевыми участками корпуса (Шехтман и Курасов, 1986).A well-known seismic device with a controllable clamping device in the form of a clamping lever is installed, in which an additional clamping lever is installed, the axis of rotation of both levers being located on the housing of the downhole tool at an angle in one plane perpendicular to the axis of the downhole tool (Shekhtman et al., 1984). The presence in this device of two clamping levers, deployed at an angle, can effectively suppress spurious rotational vibrations. However, the disadvantage of the device is a significant complication of its design, as well as the inability to ensure its reliability and feasibility in downhole tools of small diameter. In addition, in complex sections of the wells, the clamping force provided by the contact of the ends of the clamping levers may be unreliable due to the presence of caverns and bumps in the well. In order to improve the quality of measurements in complex sections of the well by distributing the clamping force along the downhole tool, clamping rails pivotally connected to the end sections of the body were introduced into it (Shekhtman and Kurasov, 1986).
Наиболее близким прототипом к изобретению является скважинный сейсмический прибор, содержащий герметичный корпус, прижимной рычаг и, по меньшей мере, один съемный башмак, жестко прикрепленный к корпусу со стороны, противоположной рычагу. Башмак выполнен в виде сектора тонкостенной трубы, наружный радиус которой по меньшей мере вдвое превышает радиус корпуса. К наружной поверхности тонкостенной трубы в одном из воплощений изобретения могут быть жестко прикреплены две опоры, параллельные оси прибора(патент RU 2444030, 27.02.2012).The closest prototype to the invention is a borehole seismic device comprising a sealed housing, a clamping lever and at least one removable shoe rigidly attached to the housing from the side opposite to the lever. The shoe is made in the form of a sector of a thin-walled pipe, the outer radius of which is at least twice the radius of the body. In one of the embodiments of the invention, two supports parallel to the axis of the device can be rigidly attached to the outer surface of a thin-walled pipe (patent RU 2444030, February 27, 2012).
Недостатком данного скважинного прибора является сложность конструкции башмака и его пригодность лишь для того диаметра скважины, который соответствует наружному диаметру тонкостенной трубы, используемой в конструкции башмака. Поэтому при отработке скважин, ствол которых имеет различные сечения на различных интервалах глубин, приходится приостанавливать работы для извлечения зонда на земную поверхность для смены башмака. При работе же в необсаженных скважинах, ствол которых часто имеет некруговое сечение, функциональные возможности башмака с фиксированным диаметром используемой в нем тонкостенной трубы могут оказаться весьма ограниченными.The disadvantage of this downhole tool is the complexity of the shoe design and its suitability only for the well diameter that corresponds to the outer diameter of the thin-walled pipe used in the shoe design. Therefore, when drilling wells, the trunk of which has different sections at various depth intervals, it is necessary to suspend work to remove the probe to the earth's surface to change the shoe. When working in open-hole wells, the trunk of which often has a non-circular section, the functionality of the shoe with a fixed diameter of the thin-walled pipe used in it can be very limited.
Цель изобретения - расширение функциональных возможностей при работе в скважинах с изменяющимся диаметром и упрощение конструкции скважинного прибора.The purpose of the invention is the expansion of functionality when working in wells with a varying diameter and simplification of the design of the downhole tool.
Поставленная цель достигается тем, что в скважинном сейсмическом приборе, содержащем герметичный корпус, прижимной рычаг и, по меньшей мере, один съемный башмак, жестко прикрепленный к корпусу со стороны, противоположной прижимному рычагу, башмак выполнен в виде тонкой пластины, ширина которой превышает диаметр скважинного прибора, а ее длина соизмерима с длиной прибора. Тонкая пластина закреплена с возможностью ее изгибания от усилия, оказываемого на нее прижимным рычагом в процессе его раскрывания в точке приема сейсмических колебаний. В одном из воплощений скважинного прибора к корпусу прикреплены два съемных башмака, расположенные по разные стороны от прижимного рычага.This goal is achieved by the fact that in a borehole seismic device containing a sealed housing, a clamping lever and at least one removable shoe rigidly attached to the body from the side opposite the clamping lever, the shoe is made in the form of a thin plate whose width exceeds the diameter of the borehole device, and its length is commensurate with the length of the device. A thin plate is fixed with the possibility of bending it from the force exerted on it by the clamping lever in the process of opening it at the point of reception of seismic vibrations. In one embodiment of the downhole tool, two removable shoes are located on the sides of the downhole tool on the housing.
Ширину тонкой пластины, используемой в башмаке, берут близкой к минимальному диаметру исследуемой скважины. Зазор между башмаком и минимальным диаметром скважины берут таким, чтобы позволить беспрепятственное перемещение скважинного прибора по стволу скважины всегда, когда прижимной рычаг прижат к корпусу скважинного прибора (т.е. при его перемещении между точками приема). Для этой же цели угловые участки тонкой пластины закругляют, чтобы исключить их задевание о стенки скважины.The width of the thin plate used in the shoe is taken close to the minimum diameter of the investigated well. The gap between the shoe and the minimum diameter of the well is taken so as to allow unimpeded movement of the downhole tool along the wellbore whenever the clamping lever is pressed against the body of the downhole tool (i.e., when it moves between receiving points). For the same purpose, the angular sections of the thin plate are rounded to prevent them from touching the well walls.
На чертежах схематически показан предлагаемый скважинный сейсмический прибор.The drawings schematically show the proposed downhole seismic device.
На рис.1 приведена схема скважинного сейсмического прибора; на рис.2 - разрез А-А на рис.1. На рис.3 приведена схема скважинного прибора с раскрытым прижимным рычагом, а на рис.4 - разрез А-А с раскрытым прижимным рычагом в прижатом к стенке скважины состоянии.Figure 1 shows a diagram of a downhole seismic instrument; in Fig. 2 - section AA in Fig. 1. Figure 3 shows a diagram of the downhole tool with the clamping lever open, and Fig. 4 shows the section AA with the clamping lever open in the state pressed to the wall of the well.
Прибор содержит корпус 1, съемные башмаки 2, ходовой винт 3, штифт 4, прижимной рычаг 5, ось вращения прижимного рычага 6. На рис.2 в одном из сечений скважинного прибора показана тонкая пластина 2, жестко прикрепленная к корпусу 1.The device contains a
Возможность изгибания тонкой пластины под действием прижимного усилия и достаточно большая ее ширина, близкая к диаметру скважины, обеспечивают в прижатом к стенке скважины состоянии достаточные прижимные усилия на контакте краев пластины со стенкой скважины, позволяющие исключить паразитные вращательные колебания прибора.The ability to bend a thin plate under the action of a clamping force and its sufficiently large width close to the diameter of the well provide sufficient clamping forces at the contact of the edges of the plate with the wall of the well when pressed to the wall of the well, which eliminates parasitic rotational vibrations of the device.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
При поступательном перемещении вниз силового штока 3 штифт 4 действует на короткое плечо прижимного рычага 5. При вращении прижимного рычага относительно оси вращения 6 под действием направленной вниз силы, действующей на короткое плечо рычага, конец длинного плеча рычага отклоняется в сторону до тех пор, пока расположенные на противоположной стороне корпуса прибора башмаки 2 не прижмутся надежно к стенке скважины. При наличии на башмаках жестко установленных на них тонких пластин 2 к стенке скважины прижимаются непосредственно боковые края пластин. Благодаря тому, что ширина пластин близка к внутреннему диаметру скважины, усилие, обеспечиваемое прижимным рычагом, передается через пластины на стенку скважины таким образом, что горизонтальные составляющие этого усилия, направленные на каждой из краев пластин в противоположную сторону, препятствуют появлению паразитных вращательных колебаний прибора относительно точек касания прибора со стенкой скважины. Тем самым увеличивается вероятность достаточно надежного контакта со средой, и, следовательно, повышается качество сейсморазведочного материала.When translating downwardly the
Жесткое крепление башмаков к корпусу прибора осуществляется посредством хомутов, не показанных на приведенных чертежах, или любым иным известным способом.Rigid attachment of shoes to the device body is carried out by means of clamps not shown in the drawings, or by any other known method.
Применение предлагаемого скважинного сейсмического прибора позволяет получать надежные результаты при проведении трехкомпонентных наблюдений в обсаженных и необсаженных глубоких буровых скважинах, диаметр которых существенно превышает диаметры современных скважинных приборов. Использование в качестве пластин в башмаках современных органических материалов, прочность которых не уступает прочности стали, а их плотность во много раз ниже, чем у стали, позволит обеспечивать надежный контакт скважинных приборов со стенкой скважины без существенного увеличения их веса, что весьма существенно при работах с многоточечными зондами ВСП.The use of the proposed borehole seismic device allows to obtain reliable results when conducting three-component observations in cased and uncased deep boreholes, the diameter of which significantly exceeds the diameters of modern downhole tools. The use of modern organic materials as shoes in shoes, the strength of which is not inferior to the strength of steel, and their density is many times lower than that of steel, will ensure reliable contact of downhole tools with the wall of the well without a significant increase in their weight, which is very important when working with VSP multipoint probes.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ:INFORMATION SOURCES:
1. Воронин Ю.А., Жадин В.В. О частотных искажениях сейсмического сигнала при регистрации трехкомпонентным скважинным сейсмоприемником. - «Геологияи геофизика», 1964, №3, с.154-156.1. Voronin Yu.A., Zhadin V.V. On the frequency distortion of a seismic signal during registration by a three-component borehole seismic receiver. - "Geology and Geophysics", 1964, No. 3, p. 154-156.
2. Шехтман Г.А., Каплунов А.И. О влиянии силы прижима скважинных приборов на характер регистрируемых сигналов при вертикальном сейсмическом профилировании (ВСП). - Сб «Прикладная геофизика», вып.73, 1974.2. Shekhtman G.A., Kaplunov A.I. On the effect of downhole clamping force on the nature of the recorded signals during vertical seismic profiling (VSP). - Sat "Applied Geophysics", issue 73, 1974.
3. Шехтман Г.А., Коробов В.И., Курасов М.И. Скважинный сейсмический прибор. Авторское свидетельство СССР №1073725, кл. G01V 1/40, 1984.3. Shekhtman G.A., Korobov V.I., Kurasov M.I. Downhole seismic device. USSR copyright certificate No. 1073725, cl.
4. Шехтман Г.А., Курасов М.И., Корнилин Б.П. Скважинный сейсмический прибор. Авторское свидетельство СССР №1448902, кл. G01V 1/40, 1986.4. Shekhtman G.A., Kurasov M.I., Kornilin B.P. Downhole seismic device. USSR copyright certificate No. 1448902, cl.
5. Шехтман Г.А., Касимов А.Н.О., Редекоп В.А. Скважинный сейсмический прибор. Патент РФ №2444030 с приоритетом от 21.12.2010.5. Shekhtman G.A., Kasimov A.N.O., Redekop V.A. Downhole seismic device. RF patent No. 2444030 with priority dated 12/21/2010.
6. Gaiser J.E., Fulp T.J., Petermann S.G., and Karner G.M., 1988, Vertical seismic profile sonde coupling. - Geophysics, vol.53, NO.2, P.206-214.6. Gaiser J.E., Fulp T.J., Petermann S.G., and Karner G.M., 1988, Vertical seismic profile sonde coupling. - Geophysics, vol. 53, NO.2, P.206-214.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012135041/28A RU2503978C1 (en) | 2012-08-16 | 2012-08-16 | Downhole seismic tool |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012135041/28A RU2503978C1 (en) | 2012-08-16 | 2012-08-16 | Downhole seismic tool |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2503978C1 true RU2503978C1 (en) | 2014-01-10 |
Family
ID=49884792
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012135041/28A RU2503978C1 (en) | 2012-08-16 | 2012-08-16 | Downhole seismic tool |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2503978C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2730105C1 (en) * | 2019-11-01 | 2020-08-17 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет дружбы народов" (РУДН) | Method of vertical seismic profiling |
RU2748175C1 (en) * | 2020-10-09 | 2021-05-20 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет дружбы народов" (РУДН) | Borehole seismic device |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3811592A (en) * | 1971-12-22 | 1974-05-21 | Kendall & Co | Receptacle closure cap |
SU433437A1 (en) * | 1972-02-07 | 1974-06-25 | COMING WELL DEVICE | |
SU688886A2 (en) * | 1978-05-03 | 1979-09-30 | Контора Полевой И Промысловой Геофизики Объединения "Узбекнефтегазразведка" | Well-logging apparatus pressing device |
SU1589236A1 (en) * | 1988-06-02 | 1990-08-30 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических методов исследований, испытания и контроля нефтегазоразведочных скважин | Centring device for down-hole logging instruments |
SU1702334A1 (en) * | 1989-01-02 | 1991-12-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Геофизических Методов Разведки "Вниигеофизика" | Clamping device for borehole seismic instrument |
RU2444030C1 (en) * | 2010-12-21 | 2012-02-27 | Григорий Аронович Шехтман | Well seismic tool |
-
2012
- 2012-08-16 RU RU2012135041/28A patent/RU2503978C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3811592A (en) * | 1971-12-22 | 1974-05-21 | Kendall & Co | Receptacle closure cap |
SU433437A1 (en) * | 1972-02-07 | 1974-06-25 | COMING WELL DEVICE | |
SU688886A2 (en) * | 1978-05-03 | 1979-09-30 | Контора Полевой И Промысловой Геофизики Объединения "Узбекнефтегазразведка" | Well-logging apparatus pressing device |
SU1589236A1 (en) * | 1988-06-02 | 1990-08-30 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических методов исследований, испытания и контроля нефтегазоразведочных скважин | Centring device for down-hole logging instruments |
SU1702334A1 (en) * | 1989-01-02 | 1991-12-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Геофизических Методов Разведки "Вниигеофизика" | Clamping device for borehole seismic instrument |
RU2444030C1 (en) * | 2010-12-21 | 2012-02-27 | Григорий Аронович Шехтман | Well seismic tool |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2730105C1 (en) * | 2019-11-01 | 2020-08-17 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет дружбы народов" (РУДН) | Method of vertical seismic profiling |
RU2748175C1 (en) * | 2020-10-09 | 2021-05-20 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет дружбы народов" (РУДН) | Borehole seismic device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10364664B2 (en) | Downhole acoustic mapping | |
US7894300B2 (en) | Fluid characterization from acoustic logging data | |
US9739904B2 (en) | Three-phase flow identification and rate detection | |
US20100157737A1 (en) | Microhydraulic fracturing with downhole acoustic measurement | |
US20140301164A1 (en) | Acoustic transducer apparatus, systems, and methods | |
US10782432B2 (en) | Monopole acoustic logging while drilling instrument used together with bottom hole assembly, method for measuring shear wave velocity of slow formations | |
AU632653B2 (en) | Method of acoustic well logging | |
CA2844051C (en) | System and method for determining shear wave anisotropy in a vertically transversely isotropic formation | |
US20160154133A1 (en) | Systems and methods of providing compensated geological measurements | |
BR112018068254B1 (en) | APPARATUS FOR DETECTING HIGH PRESSURE REGIONS IN A FORMATION, METHODS AND APPARATUS FOR MEASURING PORE PRESSURE IN A FORMATION | |
AU2014407527B2 (en) | Integrating vertical seismic profile data for microseismic anisotropy velocity analysis | |
AU2013390016A1 (en) | System and method for pipe and cement inspection using borehole electro-acoustic radar | |
WO2014097162A1 (en) | Downhole receiver systems and methods for low frequency seismic investigations | |
US9927541B2 (en) | Apparatus for monopole and multipole sonic logging of a downhole formation | |
RU2503978C1 (en) | Downhole seismic tool | |
US9562985B2 (en) | Acoustic sensor apparatus, systems, and methods | |
NO20191351A1 (en) | Multi-frequency acoustic interrogation for azimuthal orientation of downhole tools | |
US11002871B2 (en) | Method and system for processing sonic data acquired with a downhole tool | |
RU2627995C1 (en) | Geophone with tuned resonant frequency | |
RU2444030C1 (en) | Well seismic tool | |
NO20161639A1 (en) | Formation measurements using flexural modes of guided waves | |
RU2748175C1 (en) | Borehole seismic device | |
US10233742B2 (en) | Downhole acoustic ranging utilizing gradiometric data | |
EA005657B1 (en) | Use of cuttings for real time attenuation prediction | |
RU2532759C1 (en) | Acoustic logging device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140817 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20151210 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170817 |