RU2523096C2 - Span-7 borehole seismic probe - Google Patents

Span-7 borehole seismic probe Download PDF

Info

Publication number
RU2523096C2
RU2523096C2 RU2012145359/28A RU2012145359A RU2523096C2 RU 2523096 C2 RU2523096 C2 RU 2523096C2 RU 2012145359/28 A RU2012145359/28 A RU 2012145359/28A RU 2012145359 A RU2012145359 A RU 2012145359A RU 2523096 C2 RU2523096 C2 RU 2523096C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
probe
piston
pressure
well
pistons
Prior art date
Application number
RU2012145359/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012145359A (en
Inventor
Сергей Юрьевич Антипин
Дмитрий Радикович Вахитов
Original Assignee
Сергей Юрьевич Антипин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Юрьевич Антипин filed Critical Сергей Юрьевич Антипин
Priority to RU2012145359/28A priority Critical patent/RU2523096C2/en
Publication of RU2012145359A publication Critical patent/RU2012145359A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2523096C2 publication Critical patent/RU2523096C2/en

Links

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: in the probe case there is an electric drive, seismic vibration sensors, a pressure piston, the upper and lower slave pistons with a compensating piston placed in the upper one. Space between the pressure and upper pistons as well as between the upper and lower slave pistons is filled with incompressible liquid. The probe case is equipped with holding arms spread along its length.
EFFECT: simplification of the probe structure, increase in safety of borehole measurements.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области знаний о колебательном движении и может быть использовано для регистрации в скважинах сейсмических колебаний, распространяющихся в горных породах при проведении работ методами вертикального сейсмического профилирования (ВСП) или непродольного вертикального сейсмического профилирования (НВСП). При ВСП возбуждение колебаний производится в близких от устья скважины пунктах, а при НВСП - в удаленных.The invention relates to the field of knowledge of vibrational motion and can be used to record seismic vibrations in wells propagating in rocks during work using vertical seismic profiling (VSP) or non-longitudinal vertical seismic profiling (NVSP) methods. With VSP, the excitation of vibrations is performed at points close to the wellhead, and with NVSP - at remote points.

Для регистрации колебаний в скважинах известен скважинный сейсмический прибор (а.с. 1073725, кл. G01V 1/52, 30.01.86), состоящий из корпуса, в котором размещены электропривод, включающий электродвигатель и редуктор, винтопара и два прижимных рычага, посредством которых прибор жестко закрепляется в скважине, прижимаясь к ее стенке. Наличие двух прижимных рычагов, жестко прижимающих прибор к стенке скважины с двух направлений, существенно повышает устойчивость его при приеме колебаний. Однако смещение прибора от оси скважины к стенке приводит к асимметричному положению его относительно оси скважины, что порождает анизотропию чувствительности, т.е. зависимость чувствительности от направления подхода волны. Анизотропия чувствительности приводит к искажению динамических параметров регистрируемых волн (амплитуды, частоты и др.) Т.е. контакт прибора со средой, выполняемый таким прижимом, имеет круговую диаграмму чувствительности, не совпадающую с окружностью. Кроме этого, из-за неровности стенок скважины цилиндрический корпус прибора прижимается к стенке скважины не всей образующей цилиндра. Вследствие чего часто возникает ситуация, когда один из концов прибора или оба конца остаются свободными, т.е. не прижатыми к стенке скважины. В этом случае они будут являться источниками резонансных помех, которые возникнут при регистрации возбуждаемых колебаний.A well seismic device (A.S. 1073725, class G01V 1/52, 01/30/86), consisting of a housing in which an electric drive is located, including an electric motor and a gearbox, a screw pair and two clamping levers, is known for recording vibrations in wells. the device is rigidly fixed in the well, pressing against its wall. The presence of two clamping levers, firmly pressing the device to the wall of the well from two directions, significantly increases its stability when receiving vibrations. However, the displacement of the device from the axis of the well to the wall leads to its asymmetric position relative to the axis of the well, which generates anisotropy of sensitivity, i.e. dependence of sensitivity on the direction of wave approach. Anisotropy of sensitivity leads to a distortion of the dynamic parameters of the recorded waves (amplitude, frequency, etc.) i.e. the contact of the device with the medium, performed by such a clamp, has a circular sensitivity diagram that does not coincide with the circle. In addition, due to the unevenness of the borehole walls, the cylindrical body of the device is pressed against the borehole wall of the entire cylinder generatrix. As a result of which a situation often arises when one of the ends of the device or both ends remain free, i.e. not pressed against the wall of the well. In this case, they will be the sources of resonant interference that will occur during registration of excited oscillations.

Известен патент RU №2305299 МПК G01V 1/52 на изобретение «Скважинный сейсмический зонд «СПАН-6», принятый за прототип, который содержит не менее двух модулей, один из которых силовой, а другие - приемные. Силовой и приемные модули размещаются в отдельных корпусах. Корпуса должны соединяться между собой прочным гибким тросом, линией электрической связи и шлангом высокого давления. В корпусе силового модуля должны размещаться электропривод, винтопара и нагнетательный поршень, а также электронный блок.Known patent RU No. 2305299 IPC G01V 1/52 for the invention "Downhole seismic probe" SPAN-6 ", adopted for the prototype, which contains at least two modules, one of which is power, and the other are receiving. Power and receiving modules are located in separate buildings. The housings must be interconnected by a strong flexible cable, an electric communication line and a high pressure hose. An electric drive, a screw pair and a delivery piston, as well as an electronic unit must be located in the housing of the power module.

В корпусе приемного модуля должны размещаться датчики, регистрирующие колебания зонда вместе с окружающей породой, и механизм прижима зонда к стенке скважины, обеспечивающий жесткий контакт корпуса приемного модуля с окружающими породами.Sensors registering the oscillations of the probe together with the surrounding rock, and a mechanism for clamping the probe to the borehole wall, ensuring hard contact of the receiving module housing with surrounding rocks, should be placed in the housing of the receiving module.

Недостатком данного зонда является необходимость использования шланга высокого давления, соединяющего силовой модуль с приемным модулем, вместо стандартного каротажного кабеля, что усложняет конструкцию зонда, снижает уровень безопасности ведения работ ввиду возможных разрушений шланга при транспортировке зонда в скважине.The disadvantage of this probe is the need to use a high-pressure hose connecting the power module to the receiving module instead of the standard logging cable, which complicates the design of the probe, reduces the level of work safety due to possible destruction of the hose during transportation of the probe in the well.

Целью предлагаемого изобретения является:The aim of the invention is:

- упрощение конструкции зонда за счет исключения применения шлангов высокого давления:- simplifying the design of the probe by eliminating the use of high pressure hoses:

- повышение уровня безопасного ведения работ на скважине.- increase the level of safe work at the well.

Для достижения этой цели необходимо размещать в одном корпусе электропривод, винтопару, шток который соединен с нагнетательным поршнем, датчики, нагнетательный и исполнительный поршни, к которым закрепляются прижимные рычаги, а также приемники сейсмических колебаний.To achieve this goal, it is necessary to place in one housing an electric drive, a screw pair, a rod that is connected to a discharge piston, sensors, discharge and actuating pistons, to which the clamping levers are fixed, as well as seismic vibration receivers.

Заявителю не известны технические решения, отличающие заявляемое решение от прототипа, поэтому можно сделать вывод о соответствии его критерию "Новизна" и "Изобретательский уровень.The applicant does not know the technical solutions that distinguish the claimed solution from the prototype, therefore, we can conclude that it meets the criteria of "Novelty" and "Inventive step.

Схематичное изображение скважинного сейсмического зонда, предлагаемого Антипиным С.Ю. и Антипиным Г.С. (и поэтому названного как «Скважинный прибор Антипиных - СПАН-7») для случая, когда силовой модуль расположен между прижимными рычагами, приведено на фиг.1.Schematic representation of a borehole seismic probe proposed by S. Antipin and Antipin G.S. (and therefore referred to as the “Antipins Borehole Tool - SPAN-7”) for the case where the power module is located between the clamping levers, is shown in FIG.

Зонд содержит корпус 1, в котором размещаются нагнетательный поршень 2, верхний 4 и нижний 10 исполнительные поршни, которые подвижно соединяются с прижимными рычагами верхней группы 5 и нижней группы 11 соответственно, в каждой группе по три прижимных рычага, шарнирно связанных с корпусом зонда, электропривод 8 с винтопарой 6 и блок электроники 9, пространство 3 между нагнетательным поршнем 2 и верхнем исполнительным поршнем 4. а также пространство 7 между исполнительными поршнями 4 и 10 заполнено несжимаемой жидкостью, в торце нижнего корпуса размещается вспомогательный поршень 12, торец которого сообщается с внешней средой, а в верхнем исполнительном поршне размещаются один или несколько компенсирующих поршней 13.The probe comprises a housing 1, in which a discharge piston 2, an upper 4 and a lower 10 actuating pistons are placed, which are movably connected to the pressure arms of the upper group 5 and the lower group 11, respectively, in each group there are three pressure arms pivotally connected to the probe body, an electric drive 8 with a screw pair 6 and an electronics unit 9, the space 3 between the discharge piston 2 and the upper actuating piston 4. and also the space 7 between the actuating pistons 4 and 10 is filled with an incompressible fluid at the end of the lower housing commoners auxiliary piston 12, which end communicates with the external environment, and one or more compensating pistons placed in the upper actuating piston 13.

Устройство работает следующим образом. Перед спуском прибора в скважину нагнетательный поршень 2 должен занимать крайнее верхнее положение. При этом в пространствах 3 и 7 будет создаваться разрежение и давление жидкости под нижней плоскостью нагнетательного поршня 2 в пространстве 3 и соответственно в пространстве 7 будет понижено. При этом прижимные рычаги 5 и 11 в каждой группе расположатся вдоль корпуса прибора.The device operates as follows. Before the device is lowered into the well, the injection piston 2 should occupy its highest position. In this case, spaces 3 and 7 will create a vacuum and fluid pressure under the lower plane of the injection piston 2 in space 3 and, accordingly, in space 7 will be reduced. In this case, the clamping levers 5 and 11 in each group are located along the device body.

Затем прибор опускается на заданную глубину исследуемой скважины. На этой глубине подается электропитание на электропривод 8 и через винтопару 6 нагнетательный поршень будет перемещаться к центру зонда. Под действием возникающего давления в пространстве 3 поршень 4 будет перемещаться к нижнему концу зонда, раскрывая при этом прижимные рычаги 5 и создавая давление в пространстве 7, которое вызовет перемещение поршня 10, в результате которого будут раскрываться прижимные рычаги 11. Равенство усилий прижима рычагов в верхней и нижней группах достигается с помощью компенсирующего поршня 13, который работает следующим образом. Возможны два варианта процесса прижатия рычагов к стенке скважины. В одном случае верхняя группа рычагов уже достигла стенки скважины, а нижняя еще не достигла. Тогда прекратится перемещение исполнительного поршня 4 и он не будет создавать давление в полости 7 и создаваемое давление нагнетательным поршнем приведет в движение компенсирующий поршень, который будет выравнивать давление в полостях 3 и 7. Равенство давлений в полостях 3 и 7 будет обеспечивать и равенство усилий прижима на верхнем и нижнем уровне.Then the device descends to a predetermined depth of the investigated well. At this depth, power is supplied to the electric drive 8 and through the screw couple 6 the pressure piston will move to the center of the probe. Under the action of the arising pressure in the space 3, the piston 4 will move to the lower end of the probe, opening the clamping levers 5 and creating pressure in the space 7, which will cause the piston 10 to move, as a result of which the clamping levers 11 will open. and the lower groups is achieved using a compensating piston 13, which operates as follows. There are two options for the process of pressing the levers to the wall of the well. In one case, the upper group of levers has already reached the wall of the well, and the lower has not yet reached. Then the movement of the actuating piston 4 will stop and it will not create pressure in the cavity 7 and the pressure created by the delivery piston will set the compensating piston in motion, which will equalize the pressure in the cavities 3 and 7. Equal pressure in the cavities 3 and 7 will ensure that the pressure forces are equal upper and lower level.

В другом случае стенок скважины вначале достигает нижняя группа рычагов. Тогда исполнительный поршень 10 не будет перемещаться и нагнетательный поршень, создавая давление в полости 3, будет перемещать только исполнительный поршень 4 до тех пор, пока рычаги верхней группы не достигнут стенок скважины.In another case, the walls of the well first reach the lower group of levers. Then, the actuating piston 10 will not move and the injection piston, creating pressure in the cavity 3, will only move the actuating piston 4 until the levers of the upper group reach the borehole walls.

После прижатия рычагов в верхней 7 и нижней 11 группах к стенке скважины с задаваемым усилием, которое определяется по величине потребляемого тока, электропривод отключается, и производятся возбуждение и регистрация колебаний датчиками, расположенными в контейнере 9.After pressing the levers in the upper 7 and lower 11 groups to the wall of the well with a predetermined force, which is determined by the amount of current consumed, the electric drive is turned off, and excitation and registration of vibrations are performed by sensors located in the container 9.

По окончании измерений включается электропривод для перемещения нагнетательного поршня вверх. В результате создается разрежение в полости 3, исполнительный поршень будет перемещаться вверх, ослабляя прижим рычагов верхней группы к стенке скважины и создавая разрежение в полости 7. При этом исполнительный поршень 10 будет также перемещаться вверх, ослабляя прижим к стенке скважины рычагов нижней группы. Дополнительное усилие для перемещения верхнего и нижнего исполнительных поршней создает вспомогательный поршень 12, воспринимающий давление скважинной жидкости.At the end of the measurements, the electric drive is turned on to move the pressure piston up. As a result, a vacuum is created in the cavity 3, the actuating piston will move upward, weakening the pressure of the upper group levers to the borehole wall and creating a vacuum in the cavity 7. In this case, the actuating piston 10 will also move upward, weakening the pressure of the lower group levers on the borehole wall. An additional force to move the upper and lower actuating pistons creates an auxiliary piston 12, perceiving the pressure of the well fluid.

Перемещение исполнительных поршней 4 и 10 приводит к складыванию прижимных рычагов 5 и 11 вдоль корпуса прибора и они не будут препятствовать перемещению прибора в скважине. После этого зонд на кабеле поднимается вверх на новую точку приема колебаний и цикл работ повторяется.The movement of the actuating pistons 4 and 10 leads to the folding of the clamping levers 5 and 11 along the body of the device and they will not impede the movement of the device in the well. After that, the probe on the cable rises up to a new point of vibration reception and the cycle of work is repeated.

Claims (1)

Скважинный сейсмический зонд, содержащий корпус, электропривод с подвижным штоком и две группы прижимных рычагов, разнесенных по длине прибора, отличающийся тем, что в одном корпусе зонда размещается электропривод, винтопара, шток которой соединен с нагнетательным поршнем, датчики и два исполнительных поршня, в одном из них размещается компенсирующий поршень, пространство между нагнетательным и одним из исполнительных поршней, а также между исполнительными поршнями заполнено несжимаемой жидкостью.      A downhole seismic probe comprising a housing, an electric actuator with a movable rod, and two groups of clamping levers spaced along the length of the device, characterized in that the electric actuator, a screw pair, the rod of which is connected to the discharge piston, sensors and two actuating pistons, are located in one probe housing Of these, a compensating piston is placed, the space between the discharge and one of the actuating pistons, and also between the actuating pistons, is filled with an incompressible fluid.
RU2012145359/28A 2012-10-24 2012-10-24 Span-7 borehole seismic probe RU2523096C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012145359/28A RU2523096C2 (en) 2012-10-24 2012-10-24 Span-7 borehole seismic probe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012145359/28A RU2523096C2 (en) 2012-10-24 2012-10-24 Span-7 borehole seismic probe

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012145359A RU2012145359A (en) 2014-05-10
RU2523096C2 true RU2523096C2 (en) 2014-07-20

Family

ID=50629143

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012145359/28A RU2523096C2 (en) 2012-10-24 2012-10-24 Span-7 borehole seismic probe

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2523096C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1073725A1 (en) * 1982-10-05 1984-02-15 Нарофоминское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института геофизических методов разведки Well seismic instrument
RU2267141C2 (en) * 2003-06-27 2005-12-27 Антипин Сергей Юрьевич Borehole seismic device with a centering clamp
RU2305299C2 (en) * 2005-07-11 2007-08-27 Сергей Юрьевич Антипин Seismic well probe

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1073725A1 (en) * 1982-10-05 1984-02-15 Нарофоминское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института геофизических методов разведки Well seismic instrument
RU2267141C2 (en) * 2003-06-27 2005-12-27 Антипин Сергей Юрьевич Borehole seismic device with a centering clamp
RU2305299C2 (en) * 2005-07-11 2007-08-27 Сергей Юрьевич Антипин Seismic well probe

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012145359A (en) 2014-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9784861B2 (en) Hydrophone
AU2017352105B2 (en) Apparatus and method for dynamic acousto-elasticity technique measurements at simulated subsurface pressures
NZ752668A (en) Vibration sensor for fluid leak detection
CN104020015A (en) Ultrasonic drilling sampling testing experiment platform
CA2808181C (en) Method and apparatus for measuring fluid process variable in a well
CA2898444C (en) Determining fracture length via resonance
RU2016147666A (en) WELL CONTROL SYSTEM
RU2523096C2 (en) Span-7 borehole seismic probe
RU2305299C2 (en) Seismic well probe
CN104949813B (en) A kind of shake table of Capacitor stack
CN108266145B (en) Pushing device and logging instrument with same
US20180038972A1 (en) Vibratory source for non-vertical boreholes and method
US9557435B2 (en) Acoustic isolators
US9158014B2 (en) Acoustic source apparatus, systems, and methods
RU2717845C1 (en) Emitter for acoustic action on bottomhole zone of oil wells
RU2549224C2 (en) Seismic logging tool "span-8"
CA2599097A1 (en) Downlink based on pump noise
RU2267141C2 (en) Borehole seismic device with a centering clamp
CN201351469Y (en) Magnetic resonance block stopping and oil increasing device for oil wells
NO20130539A1 (en) Acoustic signal converters with dynamic frequency range
RU2802537C1 (en) Borehole seismic vibrator
AU2016255753B2 (en) Downhole inertial mass system
CN103521424B (en) Low-frequency sound wave exciting device
CN219392296U (en) Ray detection well type mechanism
CN203362151U (en) Damping device dedicated for measurement while drilling apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141025