RU2631099C2 - Device for electrical logging through metal column - Google Patents
Device for electrical logging through metal column Download PDFInfo
- Publication number
- RU2631099C2 RU2631099C2 RU2011150559A RU2011150559A RU2631099C2 RU 2631099 C2 RU2631099 C2 RU 2631099C2 RU 2011150559 A RU2011150559 A RU 2011150559A RU 2011150559 A RU2011150559 A RU 2011150559A RU 2631099 C2 RU2631099 C2 RU 2631099C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrodes
- measuring
- electrode
- probe
- current
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области геофизических исследований скважин и предназначено для определения в процессе измерения одновременно в нескольких расположенных равноудалено вдоль оси скважины точках удельного электрического сопротивления горных пород, окружающих обсаженную металлической колонной скважинуThe invention relates to the field of geophysical research of wells and is intended to determine during measurement simultaneously at several points of electrical resistivity of rocks located equidistant along the axis of the well surrounding a cased metal casing well
Известен способ электрического каротажа обсаженных скважин на основе двухполюсного симметричного зонда с пятью узлами электродов и созданное на основе этого способа устройство электрического каротажа обсаженных скважин [1].A known method of electric cased hole logging based on a bipolar symmetric probe with five electrode nodes and the device for electric cased hole logging created on the basis of this method [1].
Оно состоит из наземной и скважинной части. Наземная часть состоит из бортового компьютера, генератора тока питания электродов зонда, интерфейсного блока телеметрии (ТИС), обратного токового электрода В и удаленного электрода Nуд, связанных между собой линиями связи. Наземная часть через многожильный каротажный кабель связана со скважинной частью, которая состоит из скважинного прибора с гибким многоэлектродным измерительным зондом, где расположены электронные блоки, механические блоки и электроды, три из которых - эквидистантные измерительные M1, N1, M2 и два - верхний и нижний токовые А1 и А2, симметрично расположенные за пределами измерительных электродов. Все электроды расположены последовательно вдоль оси скважины, каждый электрод включает в себя три электроввода, соединенных в одну цепь и расположенных в плоскости, перпендикулярной оси скважины. В зондовой части находятся также: электрогидропривод, коммутатор тока питания, измеритель тока питания зонда, измерители потенциалов и их разностей и контроллер с модемом телеметрии ТИС для связи с наземным бортовым компьютером. Для обеспечения процесса измерения, все эти элементы связаны между собой электрическими и механическими линиями связи.It consists of a surface and a borehole part. The ground part consists of an on-board computer, a probe current supply generator, a telemetry interface unit (TIS), a reverse current electrode B, and a remote electrode Nsp connected by communication lines. The ground part is connected through a multicore logging cable to the downhole part, which consists of a downhole tool with a flexible multi-electrode measuring probe, where electronic blocks, mechanical blocks and electrodes are located, three of which are equidistant measuring M1, N1, M2 and two are upper and lower current A1 and A2, symmetrically located outside the measuring electrodes. All electrodes are arranged sequentially along the axis of the well, each electrode includes three electric inputs connected in one circuit and located in a plane perpendicular to the axis of the well. In the probe part there are also: an electrohydraulic drive, a switch for the supply current, a meter for the probe’s supply current, potential and difference meters, and a controller with a TIS telemetry modem for communication with the on-board computer. To ensure the measurement process, all these elements are interconnected by electrical and mechanical communication lines.
Исследование этим устройством проводят по точкам в заданном интервале скважины, для этого скважинный прибор сначала опускают на нужную глубину, затем электрогидроприводом прибора узлы электродов поджимаются к поверхности обсадной колонны до достижения контакта, проводят циклы измерений необходимых параметров, их оцифровку и фильтрацию, а затем по соответствующим математическим формулам определяют УЭС в одной точке глубины скважины, после чего узлы электровводов приводят в транспортировочное положение. Прибор перемещают на следующую точку глубины, электровводы опять поджимают к поверхности колонны для проведения исследования и определения УЭС на следующей точке глубины. При выполнении операции выдвижения электровводов их прижатие к стенке скважины осуществляется с помощью периодического механического воздействия на них гидравлическим приводом, путем последовательной многократной подачи и сброса увеличивающегося импульсного давления. Эффективность обеспечения электрического контакта с колонной низкая. Время, за которое происходит "накачка" (прижатие электродов к стенке), составляет 20-30 секунд, время "отпускания" (складывания электродов) составляет 1-5 секунд.The study with this device is carried out at points in a given interval of the well, for this, the downhole tool is first lowered to the desired depth, then the electrodes drive the electrode assemblies to the surface of the casing until contact is made, carry out measurement cycles of the necessary parameters, digitize and filter them, and then use the appropriate the mathematical formulas determine the resistivity at one point in the depth of the well, after which the nodes of the electric leads are brought into the transport position. The device is moved to the next depth point, the electric inputs are again pressed to the surface of the column to conduct research and determine the resistivity at the next depth point. When performing the operation of extending the electric inputs, they are pressed against the wall of the well by periodic mechanical action on them with a hydraulic drive, by sequential multiple supply and discharge of increasing pulse pressure. The efficiency of providing electrical contact with the column is low. The time for which the "pumping" occurs (pressing the electrodes against the wall) is 20-30 seconds, the time for "releasing" (folding the electrodes) is 1-5 seconds.
Таким образом, время периода воздействия электродов на стенку составит 21-35 секунд, что снижает скорость проведения каротажа. Это очень плавное воздействие на электровводы, которое передается через упругую среду (весь объем рабочей жидкости гидропривода, находящейся под рабочим давлением). Импульсы давления жидкости, генерируемые гидроэлектроприводом, не могут оказывать существенного влияния на процесс обеспечения контакта, поскольку амплитуда давления импульса не может быть высокой по причине малого соотношения объема впрыскиваемой жидкости ко всему объему рабочей жидкости гидропривода, находящемуся под рабочим давлением. Эти импульсы успешно гасятся не только этим объемом, но еще и гофрами с низким модулем упругости, которые имеются в приводе. При этом энергия импульса распределяется, согласно закону Паскаля, на все имеющиеся электроды одновременно. Можно сказать, что в данном устройстве обеспечение контакта электровводов с колонной происходит под воздействием статической нагрузки, чем затрудняется прорезание твердых отложений на стенке колонны до основного металла, теряется время на повторные попытки обеспечения контактов, чем снижается скорость проведения каротажа. Оценить качество прижима электродов при этом удается только после проведения измерений, что приводит к частым ошибкам и дополнительным затратам на дублирование измерений.Thus, the time period of the impact of the electrodes on the wall will be 21-35 seconds, which reduces the speed of logging. This is a very smooth effect on the electric inputs, which is transmitted through an elastic medium (the entire volume of the hydraulic fluid under the working pressure). Fluid pressure pulses generated by a hydraulic actuator cannot have a significant effect on the contacting process, since the amplitude of the pulse pressure cannot be high due to the small ratio of the volume of injected fluid to the entire volume of the hydraulic fluid under the working pressure. These pulses are successfully damped not only by this volume, but also by the corrugations with a low modulus of elasticity that are present in the drive. In this case, the pulse energy is distributed, according to Pascal's law, to all available electrodes simultaneously. We can say that in this device, the contact of the electric inputs with the column is under the influence of static load, which makes it difficult to cut solid deposits on the wall of the column to the base metal, time is lost for repeated attempts to ensure contacts, which reduces the speed of logging. In this case, it is possible to assess the quality of the electrode clamp only after the measurements are taken, which leads to frequent errors and additional costs for duplication of measurements.
Нужно отметить исключительную сложность устройства: оно большое по габаритам: (6-8 метров), вес составляет около 100 кг, состоит из большого числа подвижных узлов и уплотнений, требующих дорогостоящего квалифицированного обслуживания, так как зонд работает в абразивных и агрессивных средах, а большие токи вызывают электрокоррозионные процессы. Межремонтный ресурс скважинных приборов, как правило, не превышает проведения работ на одной-двух скважинах. Таким образом, к основным недостаткам этого устройства следует отнести низкую скорость каротажа и малый рабочий ресурс. В цикле измерений на точке регистрируется одно значение УЭС. На одно значение УЭС требуется минимум одна операция прижима. Большие габариты и вес ухудшают возможности качественного прижима электродов в усложненных зонах и осложняют транспортировку и обслуживание.The exceptional complexity of the device should be noted: it is large in size: (6-8 meters), weight is about 100 kg, consists of a large number of moving units and seals that require expensive qualified maintenance, since the probe works in abrasive and aggressive environments, and large currents cause electrocorrosive processes. The overhaul life of downhole tools, as a rule, does not exceed the performance of work on one or two wells. Thus, the main disadvantages of this device include a low logging speed and a small working resource. In the measurement cycle at the point, one value of the resistivity is recorded. One value of resistivity requires at least one clamping operation. Large dimensions and weight worsen the possibilities of high-quality clamping of electrodes in complicated zones and complicate transportation and maintenance.
В качестве прототипа изобретения выбрано устройство электрического каротажа обсаженных скважин [2], созданное на основе способа электрического каротажа обсаженных скважин [3].As a prototype of the invention, the cased-hole electric logging device [2], based on the cased-hole electric-logging method [3], was selected.
Устройство, описанное в этих источниках, состоит из наземной и скважинной части. Наземная часть включает электронный блок, в котором находится бортовой компьютер, интерфейсный блок, блок питания токовых электродов зонда, а также электроды Nуд. и В, связанные между собой линиями связи. Скважинная часть состоит из скважинного прибора с пятиэлементным зондом жесткой конструкции, где расположены три измерительных электрода, последовательно и равноудалено расположенных вдоль оси скважины, и два токовых электрода, установленных за их пределами симметрично относительно среднего измерительного электрода. В скважинной части также находятся: электропривод, коммутатор тока питания токовых электродов, измеритель тока питания зонда, измерители потенциалов электродов и их разностей и контроллер с модемом телесистемы для связи с наземным бортовым компьютером через каротажный кабель.The device described in these sources consists of a surface and a borehole part. The ground part includes an electronic unit, in which there is an on-board computer, an interface unit, a power supply unit for the current electrodes of the probe, and also electrodes N beats. and B, interconnected by communication lines. The borehole part consists of a downhole tool with a five-element probe of a rigid design, where three measuring electrodes are located, sequentially and equidistant along the axis of the well, and two current electrodes installed outside them symmetrically with respect to the middle measuring electrode. In the downhole part there are also: an electric drive, a switch for current supply of current electrodes, a meter for supply current to the probe, meters for potentials of electrodes and their differences, and a controller with a telemetry system modem for communication with a ground-based on-board computer via a wireline cable.
Электроды зонда в реализации представляют собой центрирующие прибор узлы, в которых в плоскости, перпендикулярной оси скважины, находятся три заостренных электроввода, находящихся на концах подвижных механических элементов, выполняющих одновременно роль центратора, обеспечивающих их перемещение и поджим к внутренней стенке колонны. Все электровводы в узле объединены в одну цепь, и это необходимо для обеспечения резервирования на случай попадания в зоны с нарушениями поверхности колонны.The probe electrodes in the implementation are device-centering assemblies in which in the plane perpendicular to the axis of the borehole there are three pointed electrical inputs located at the ends of the movable mechanical elements, which simultaneously act as a centralizer, ensuring their movement and pressing against the inner wall of the column. All electrical inputs in the unit are combined in one circuit, and this is necessary to ensure redundancy in case of falling into areas with violations of the column surface.
Исследование этим устройством также проводят по точкам, в заданном интервале скважины, для этого скважинный прибор сначала опускают на нужную глубину, затем приводом прибора узлы электродов поджимаются к поверхности обсадной колонны до достижения контакта, проводят циклы измерений необходимых параметров, их оцифровку и фильтрацию, а затем по соответствующим математическим формулам определяют УЭС в одной точке глубины скважины, после чего узлы электродов приводят в транспортировочное положение. Прибор перемещают на следующую точку глубины (как правило, не более 0,5 метров), электровводы опять поджимают к поверхности колонны для проведения измерения УЭС на следующей точке глубины. Оценить качество прижима электродов при этом удается только после проведения измерений, что приводит к частым ошибкам и дополнительным затратам времени на дублирование измерений. Из опыта проведения работ устройством с пятиэлектродным зондом средний период времени между замерами УЭС составляет 4-6 минут, то есть скорость каротажа составляет около 5 метров в час. Обычные интервалы каротажа составляют 100-200 метров. Недостатком устройства является слабая эффективность обеспечения электрического контакта электровводов с колонной, что обусловлено наличием загрязненного и корродированного слоя на обсадной колонне. Это влияет на качество полученных материалов при каротаже. Для надежного контакта с колонной приходится проводить работы по очистке скважины, привлекая технику и специалистов, а это сказывается на увеличении цены проводимых работ и времени исследований. Учитывая необходимость дополнительных операций шаблонирования и привязки по глубине, детализации измерений, повторов при некачественном поджатии электродов, среднее время каротажа составляет от суток до двух. Это неприемлемо долго и намного медленнее, чем исследование конкурирующим методом углеродно-кислородного каротажа.The study with this device is also carried out at points in a predetermined interval of the well, for this the downhole tool is first lowered to the desired depth, then, with the help of the device, the electrode assemblies are pressed to the surface of the casing until contact is made, cycles of measurements of the necessary parameters are carried out, their digitization and filtering, and then the corresponding mathematical formulas determine the resistivity at one point in the depth of the well, after which the nodes of the electrodes are brought into the transport position. The device is moved to the next depth point (usually no more than 0.5 meters), the electric inputs are again pressed to the surface of the column to measure the resistivity at the next depth point. In this case, it is possible to assess the quality of the electrode clamp only after the measurements are taken, which leads to frequent errors and additional time spent on duplicating measurements. From the experience of working with a device with a five-electrode probe, the average period of time between resistivity measurements is 4-6 minutes, that is, the logging speed is about 5 meters per hour. Typical logging intervals are 100-200 meters. The disadvantage of this device is the poor efficiency of ensuring electrical contact of the electrical inputs with the string, due to the presence of a contaminated and corroded layer on the casing. This affects the quality of the materials obtained during logging. For reliable contact with the column, it is necessary to carry out work on cleaning the well, involving equipment and specialists, and this affects the increase in the price of the work and research time. Given the need for additional operations of patterning and depth binding, detailing of measurements, repetitions with poor-quality preloading of the electrodes, the average logging time is from one to two days. This is unacceptable for a long time and much slower than the study by a competing method of carbon-oxygen logging.
Процедура утомительная для персонала, требует больших трудозатрат.The procedure is tiring for the staff, it requires a lot of labor.
Межремонтный ресурс скважинного зонда обычно не превышает проведения работ на одной-двух скважинах. Таким образом, к основным недостаткам этого устройства следует отнести низкую скорость каротажа и малый рабочий ресурс. В цикле измерений на точке регистрируется одно значение УЭС. На одно значение УЭС требуется минимум одна операция прижима, зонд имеет большие габариты по длине и вес, что ухудшает возможности качественного прижима электродов в усложненных зонах и осложняет транспортировку и обслуживание. Нужно отметить, что если просто увеличить количество узлов электродов в этом устройстве, то вероятность качественного контакта одновременно всех электродов резко снижается (при попадании некоторых в перфорационные отверстия, на муфтовые соединения или в разрушенные зоны), кроме того, с увеличением количества сложных подвижных узлов резко снижается вероятность безотказной работы зонда, возможны отказы и заклинивание подвижной системы, при воздействии на нее абразивных осыпающихся с поверхности обсадной колонны частиц цемента и окалины, увеличивающих трение и износ. Поэтому работу на точке придется повторять до получения положительного результата по всем значениям УЭС. Качество прижима оценивается после получения результата по УЭС и требует полного цикла измерений. В связи с этим эффекта повышения скорости каротажа может и не получиться. К недостатку данного устройства также следует отнести неэффективное использование узлов токовых электродов А1 и А2 - в процессе измерения как токовые они используются поочередно и существенно увеличивают длину зонда, не увеличивая число точек измерения УЭС.The overhaul life of a downhole probe usually does not exceed one or two wells. Thus, the main disadvantages of this device include a low logging speed and a small working resource. In the measurement cycle at the point, one value of the resistivity is recorded. At least one resistivity value requires at least one clamping operation, the probe has large dimensions in length and weight, which impairs the ability of high-quality clamping of electrodes in complicated areas and complicates transportation and maintenance. It should be noted that if you simply increase the number of electrode nodes in this device, then the probability of high-quality contact of all the electrodes at the same time decreases sharply (if some get into the perforations, on the coupling joints or in the destroyed zones), in addition, with an increase in the number of complex moving nodes the probability of failure-free operation of the probe is reduced, failures and jamming of the movable system are possible when exposed to abrasive particles of cement and scale falling off the surface of the casing s that increase friction and wear. Therefore, the work on the point will have to be repeated until a positive result is obtained for all values of the resistivity. The quality of the clamp is evaluated after receiving the result by the resistivity and requires a complete measurement cycle. In this regard, the effect of increasing the speed of logging may not work. The disadvantage of this device is also the inefficient use of the nodes of the current electrodes A1 and A2 - during the measurement process, they are used as current alternately and significantly increase the probe length without increasing the number of resistivity measurement points.
В предложенном изобретении решается задача увеличения скорости каротажа до приемлемого, конкурентного уровня 15-25 м/час с использованием компактных зондов с минимальным количеством узлов-электродов, это типовые зонды, с 5 или 7 узлами электродов, проверенные многолетней практикой использования.The proposed invention solves the problem of increasing the logging speed to an acceptable, competitive level of 15-25 m / h using compact probes with a minimum number of electrode nodes, these are typical probes with 5 or 7 electrode nodes, verified by many years of use.
При этом скорости каротажа увеличиваются до 3-5 раз, также до 3-5 раз увеличивается межремонтный ресурс их конструкций, так как он в основном определяется количеством прижимных операций на интервале каротажа.At the same time, the logging speeds increase up to 3-5 times, and the overhaul life of their structures also increases up to 3-5 times, since it is mainly determined by the number of pressing operations on the logging interval.
Дальнейшее увеличение скорости и рабочего ресурса уже не особенно важно, так как не принесет существенного экономического эффекта.A further increase in speed and working resource is no longer especially important, since it will not bring a significant economic effect.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для электрического каротажа через металлическую колонну, содержащем скважинный прибор с многоэлектродным измерительным зондом, состоящий из корпуса, механических блоков, электронного блока, группы узлов электродов из пяти или более, установленных последовательно друг за другом вдоль оси прибора, каждый узел включает в себя не менее двух электровводов, расположенных в плоскости, перпендикулярной оси скважины, где в крайних двух узлах группы находятся токовые электровводы А1, А2 и измерительные М1, Mn, остальные электровводы в группе являются только измерительными, все электровводы многоэлектродного зонда имеют возможность прижиматься к стенке металлической колонны скважины, создавая с ней электрический контакт с помощью электропривода и прижимных механизмов, электронный блок, включающий в себя контроллер, связанный по линиям связи с коммутатором тока питания зонда, измерителями потенциалов электродов и их разностей, электроприводом, через модем и каротажный кабель по телеметрической линии связи - с бортовым компьютером, и наземную часть, состоящую из бортового компьютера, интерфейсного блока, источника питания зонда, а также электродов Nуд и В, соединенных между собой линиями связи и многожильного каротажного кабеля, соединяющего скважинный прибор для достижения цели все узлы электродов расположены вдоль оси зонда последовательно на одинаковых расстояниях. На основе оригинального приведенного ниже математического аппарата обработки сигналов в программе расчета значений УЭС пород узлы токовых электродов используются еще и как измерительные, выполняются аналогично им по конструкции. В крайних узлах электродов измерительные электровводы по глубине находятся на уровне токовых и подсоединяются к колонне в точках, не совмещенных с точками контактов токовых, кроме того, электронный блок дополнительно оснащен блоком контроля качества прижима электродов, электрически связанным с каждым электровводом, а прижимные механизмы дополнены ударными механизмами, обеспечивающими внедрение заостренных электровводов в тело колонны, бортовой компьютер дополнительно снабжен программой оперативной оценки качества прижима электродов и расчета значений удельного электрического сопротивления пород по трем и более точкам глубины на одном прижиме с учетом возникающих при измерении мешающих факторов. Таким образом, для зонда с пятью узлами вместо одной точки УЭС регистрируются три, для семиэлектродного - пять, а для любого многоэлементного зонда всегда будет регистрироваться на две точки УЭС больше. Использование механизма ударного воздействия на электровводы для внедрения их в тело колонны в совокупности с блоком контроля качества прижима и модулем программ оперативной оценки качества прижима существенно снижает затраты времени на подготовку и проведение измерений. Кроме того, применение данного устройства исключает дорогостоящие специальные операции очистки стенки колонны. УЭС определяется по следующим формулам:The technical result is achieved by the fact that in the device for electric logging through a metal column containing a downhole tool with a multi-electrode measuring probe, consisting of a body, mechanical blocks, an electronic block, a group of electrode assemblies of five or more, mounted sequentially one after another along the axis of the device, each node includes at least two electric inputs located in a plane perpendicular to the axis of the well, where in the extreme two nodes of the group are current electric inputs A1, A2 and and measuring M1, Mn, the remaining electrical inputs in the group are only measuring, all the electrical inputs of the multi-electrode probe are able to press against the wall of the metal column of the well, creating electrical contact with it using an electric drive and clamping mechanisms, an electronic unit that includes a controller connected via communication lines with a probe supply current switch, measuring potentials of electrodes and their differences, an electric drive, through a modem and a wireline via a telemetric communication line - with an on-board computer computer, and the ground part, consisting of an on-board computer, an interface unit, a probe power source, and also Nud and B electrodes, interconnected by communication lines and a multicore logging cable connecting the downhole tool to achieve the target, all electrode nodes are located along the probe axis in series equal distances. Based on the original mathematical apparatus for processing signals in the program for calculating the values of resistivity of rocks, the nodes of the current electrodes are also used as measuring ones, they are performed similarly in design. In the extreme nodes of the electrodes, the measuring electric inputs are at a current level in depth and are connected to the column at points that are not aligned with the current contact points, in addition, the electronic unit is additionally equipped with an electrode clamp quality control unit electrically connected to each electric input, and the pressure mechanisms are supplemented by shock mechanisms that ensure the introduction of pointed electrical inputs into the body of the column, the on-board computer is additionally equipped with a program for the rapid assessment of the quality of the electric clamp s and calculating the depth of the electrical resistance of breeds values for three or more points on a given nip arising when measuring the interfering factors. Thus, for a probe with five nodes, three are recorded instead of one resistivity point, five for a seven-electrode probe, and two more resistivity points will always be recorded for any multi-element probe. Using the impact mechanism on the electric inputs to introduce them into the body of the column in conjunction with the clamp quality control unit and the module for the rapid assessment of the quality of the clamp significantly reduces the time required to prepare and conduct measurements. In addition, the use of this device eliminates the costly special operations of cleaning the wall of the column. The resistivity is determined by the following formulas:
удельные электрические сопротивления, отвечающие i-й измерительной группе, состоящей из трех соседних измерительных электродов, равноудаленных по оси зонда, определяют согласно выражению:specific electrical resistance corresponding to the i-th measuring group, consisting of three adjacent measuring electrodes equidistant along the axis of the probe, is determined according to the expression:
гдеWhere
Kg - общий коэффициент, определяемый эмпирически при калибровке прибора,K g - the general coefficient determined empirically during calibration of the device,
Ωz - электрическое сопротивление участка скважины, определяемое по формулеΩ z is the electrical resistance of the well section, determined by the formula
Kf - корень уравненияK f is the root of the equation
UN - потенциал центрального измерительного узла группы относительно дневной поверхности,U N is the potential of the central measuring node of the group relative to the day surface,
- разности потенциалов между крайними измерительными электродами i-й трехэлектродной группы при подаче тока через электроды A1, A2 соответственно, - potential differences between the extreme measuring electrodes of the i-th three-electrode group when current is supplied through the electrodes A1, A2, respectively,
- разности потенциалов между средними и нижними электродами трехэлектродной группы, а поправки на геометрию тока по трубе отличаются от 0 только в двух случаях: - potential differences between the middle and lower electrodes of the three-electrode group, and corrections for the geometry of the current through the pipe differ from 0 only in two cases:
Изобретение поясняется чертежом на фиг. 1, где представлена блок-схема предложенного устройства; фиг. 2 поясняет взаимное расположение узлов и блоков.The invention is illustrated by the drawing in FIG. 1, which shows a block diagram of the proposed device; FIG. 2 illustrates the relative position of nodes and blocks.
Устройство для электрического каротажа через металлическую колонну содержит скважинный прибор с многоэлектродным зондом 15, где в корпусе прибора 36, фиг. 2, размещены измерительные электроды М1, М2, М3, …, Mn соответствующие позициям 9, 10, 11 … 12, и токовые электровводы A1, А2. соответствующие позициям 8, 13. В корпусе электронного блока 31, фиг. 2, размещены переключатель токовых электродов 6, цифровой измеритель электрического потенциала 7 относительно удаленного электрода 3 - Nуд, цифровой измеритель разностей электрических потенциалов электродов 17, модем 30 для телеметрической линии связи с наземной частью, через каротажный кабель 24, цифровой измеритель тока зонда 28 с шунтом 29, блок контроля качества прижима электродов 22, включающий устройство коммутации электродов 14, источник тока 18 подаваемого в электровводы для проверки их контактов, аналого-цифровой преобразователь для измерения напряжений на электровводах 19, контроллер 20, имеющий линии связи со всеми электронными устройствами и блоками, служащий для управления, а также сбора и передачи информационных сигналов. В корпусе электронного блока 31, фиг. 2 также установлен электропривод 25, фиг. 2, включающий электродвигатель 33, фиг. 2, редуктор 34, фиг. 2, с выходным валом привода 35, фиг. 2, посредством которого управляются блоки прижима электровводов 26 и блоки ударных механизмов 27. Блок прижима электродов, 26, фиг. 2 и блок ударных механизмов 27, фиг. 2 установлены в корпусе прибора 36, фиг. 2 в каждом из узлов электродов 37, фиг. 2. Все узлы электродов имеют идентичную конструкцию и установлены в подпружинных рычажных конструкциях 41, фиг. 2, заканчивающихся заостренными твердосплавными электровводами 40, фиг. 2, раскрываемых и складываемых с помощью вала 35, фиг. 2.A device for electric logging through a metal column contains a downhole tool with a
Блок ударного механизма 27, фиг. 2 представляет собой распространенный механизм по типу, используемому в бытовых перфораторах и дрелях для сверления бетонных стен, где вращательное движение вала с помощью подпружиненных кулачков преобразуется в ударное движение молотка. В нашем случае с помощью этого механизма вращательное движение вала 35, фиг. 2 преобразуется в ударное движение подпружиненного молотка, которое передается через рычаги 41, фиг. 2 на острозаточенные электровводы 40, фиг. 2 и способствует их врезанию в тело металлической обсадной колонны 5. На дневной поверхности 4 находится бортовой компьютер 21, интерфейсный блок 23 для связи по телеметрической линии связи со скважинным прибором, источник питания зонда трапецеидальными двуполярными импульсами, а также электроды В-2 и Nуд-3, соединенные необходимыми линиями связей.The block of the
Многоэлектродный зонд выполнен в виде группы последовательно и равноудалено расположенных вдоль оси скважины пяти и более узлов электродов, каждый узел электровводов 37, фиг. 2 включает в себя два и более электроввода 40, фиг. 2, расположенных в плоскости, перпендикулярной оси скважины. В крайних узлах группы электродов, кроме измерительных электровводов M1 и Mn, фиг. 2, находятся токовые электровводы А1 и А2, фиг. 2, которые расположены на уровне измерительных, но подключаются к колонне 5, фиг. 2 в точках, не совмещенных с точками контактов измерительных. Все остальные узлы электродов в группе являются чисто измерительными.The multi-electrode probe is made in the form of a group of five or more electrode assemblies located sequentially and equidistant along the well axis, each node of the
Работа устройстваDevice operation
Режим измерения поточечный. Скважинный прибор опускается на заданную глубину в интервале исследований, затем все электровводы с помощью электропривода 25, Фиг. 2, посредством выходного вала 35, фиг. 2 и прижимного механизма 26, фиг. 2 прижимаются к обсадной колонне 5, фиг. 2. С помощью ударного механизма 27, фиг. 2 производят на них периодическое ударное воздействие для обеспечения внедрения заостренных наконечников электровводов 40, фиг. 2, в тело металлической обсадной колонны 5, фиг. 2, одновременно включают с помощью наземного бортового компьютера 21, через интерфейсный блок 23, модем 30 и контроллер 20 блок контроля качества прижима электродов 22, в каждый электроввод с использованием источника тока 18 и устройства коммутации 14 последовательно подается небольшой ток, при этом измеряется напряжение на каждом электровводе, по величине которого вырабатывается критерий качества прижима электродов, оптимальное сопротивление контакта должно быть не более 0.2 Oм, информация о сопротивлении контактов контроллером 20 через модем 30 по каротажному кабелю 24 и интерфейсный блок 23 передается в наземный бортовой компьютер, по достижении качественных контактов операция воздействия на электроды прекращается, блок контроля качества прижима 22 отключается от входных цепей и начинается цикл измерений на точке. В токовые электровводы А1 и А2, позиции 8 и 13 поочередно, с помощью источника питания 1, переключателя токовых электродов 6 и электрода В, 2 подают двуполярные трапецеидальные импульсы электрического тока и при каждой из подач тока измеряют, используя шунт 23 и АЦП 28, поданный ток, потенциал одного из измерительных электродов, используя цифровой измеритель потенциала 7 и электрод Nуд 3, а также первые и вторые разности в трех и более точках по глубине скважины с помощью цифрового измерителя потенциалов электродов. Все оцифрованные сигналы соответствующим образом обрабатывают, фильтруют и на их основе, с использованием оригинального модуля программ расчета УЭС в бортовом компьютере, по предложенным формулам с учетом возникающих при измерении мешающих факторов, обусловленных близким расположением токовых электродов к измерительным, одновременно по трем и более точкам глубины определяют УЭС горных пород. Затем электроприводом 25 электровводы складывают в транспортировочное положение и зонд перемещают на следующие точки интервала исследований.Point-to-point measurement mode. The downhole tool is lowered to a predetermined depth in the research interval, then all the electrical inputs using the
Макет устройства проверен в скважинных условиях. Анализ полученных материалов показывает высокое качество и увеличение скорости каротажа, работа устройства показала надежность, технологичность, удобство в обслуживании. Завершается выпуск партии приборов для электрического каротажа обсаженных скважин, соответствующих данному устройству.The layout of the device is tested in downhole conditions. An analysis of the materials obtained shows high quality and an increase in logging speed, the operation of the device has shown reliability, manufacturability, and ease of maintenance. The batch of instruments for cased hole electric logging corresponding to this device is nearing completion.
ЛитератураLiterature
1. Кривоносов Р.Н., Кашик А.С. Способ и устройство электрического каротажа обсаженных скважин №2306582 от 21.11.2005 г. Реферат опубликован 11.08.2007 г.1. Krivonosov R.N., Kashik A.S. Method and device for cased hole electric logging No. 2306582 dated November 21, 2005. Abstract published on August 11, 2007
2. Рыхлинский Н.И., Бродский П.А. и др. Патент №3661245 от 19.02.2008 г.2. Rykhlinsky N.I., Brodsky P.A. and others. Patent No. 3661245 dated February 19, 2008.
3. Рыхлинский Н.И., Бродский П.А. и др. Способ электрического каротажа обсаженных скважин. Патент №2382385 от 26.01.2009 г.3. Rykhlinsky N.I., Brodsky P.A. et al. Method for electric cased hole logging. Patent No. 2382385 dated January 26, 2009
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011150559A RU2631099C2 (en) | 2011-12-13 | 2011-12-13 | Device for electrical logging through metal column |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011150559A RU2631099C2 (en) | 2011-12-13 | 2011-12-13 | Device for electrical logging through metal column |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011150559A RU2011150559A (en) | 2013-06-20 |
RU2631099C2 true RU2631099C2 (en) | 2017-09-18 |
Family
ID=48785091
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011150559A RU2631099C2 (en) | 2011-12-13 | 2011-12-13 | Device for electrical logging through metal column |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2631099C2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103913634B (en) * | 2014-04-03 | 2016-08-17 | 中色地科矿产勘查股份有限公司 | A kind of rock and ore sample true electric parameters testing method and device |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5502686A (en) * | 1994-08-01 | 1996-03-26 | Western Atlas International | Method and apparatus for imaging a borehole sidewall |
RU2176802C1 (en) * | 2001-02-20 | 2001-12-10 | Кашик Алексей Сергеевич | Method for resistivity logging of cased wells |
RU2306582C1 (en) * | 2005-11-21 | 2007-09-20 | Ростислав Иванович Кривоносов | Method and device for electric logging of cased well |
RU2382385C1 (en) * | 2009-01-26 | 2010-02-20 | Валентин Цой | Method for electrical logging cased wells |
RU2419820C2 (en) * | 2005-07-29 | 2011-05-27 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Procedure and device for transfer or reception of information between downhole equipment and surface |
-
2011
- 2011-12-13 RU RU2011150559A patent/RU2631099C2/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5502686A (en) * | 1994-08-01 | 1996-03-26 | Western Atlas International | Method and apparatus for imaging a borehole sidewall |
RU2176802C1 (en) * | 2001-02-20 | 2001-12-10 | Кашик Алексей Сергеевич | Method for resistivity logging of cased wells |
RU2419820C2 (en) * | 2005-07-29 | 2011-05-27 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Procedure and device for transfer or reception of information between downhole equipment and surface |
RU2306582C1 (en) * | 2005-11-21 | 2007-09-20 | Ростислав Иванович Кривоносов | Method and device for electric logging of cased well |
RU2382385C1 (en) * | 2009-01-26 | 2010-02-20 | Валентин Цой | Method for electrical logging cased wells |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011150559A (en) | 2013-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8030937B2 (en) | Multiple frequency based leakage correction for imaging in oil based muds | |
RU2436109C2 (en) | Procedure and instrument for detection of position of fault in cable drill pipe | |
RU2536732C2 (en) | Method and apparatus for electrical cased well logging | |
AU2017201038A1 (en) | Method and device for downhole corrosion and erosion monitoring | |
CN1920253A (en) | Formation evaluation system and method | |
US20150260874A1 (en) | System and Method for Imaging Subterranean Formations | |
Sjöberg et al. | Stress measurements in deep boreholes using the Borre (SSPB) probe | |
CA2649498A1 (en) | Electrical cased well-logging method | |
RU2631099C2 (en) | Device for electrical logging through metal column | |
JP5795358B2 (en) | Electrical resistivity survey data acquisition method | |
JP2008051502A (en) | Multi-electrode electrical logging method for small diameter | |
CN106989687A (en) | Country rock method of testing and test system | |
WO2010085170A1 (en) | Method for electrically logging cased wells | |
CN106706715A (en) | Polluted soil detection method based on three-dimensional high-density electrical resistivity method | |
US7899622B2 (en) | Sequential resistivity imaging with asymmetric electrode arrays | |
RU173699U1 (en) | Device for electric logging through a metal column | |
CN202421128U (en) | High-resolution electromagnetic flaw inspection combination instrument | |
RU2667534C1 (en) | Single-wire guide system for determining distances using unbalanced magnetic fields | |
CN1794013A (en) | High resolution ratio static natural potential well logging instrument and its measuring method | |
Kumavat et al. | Condition assessment of concrete with NDT–Case study | |
US20210255127A1 (en) | A method, a system, and a probe for determining in-situ an oxidation-reduction potential in a formation having a surface | |
WO2021040769A1 (en) | Dynamic time warping of signals plus user picks | |
RU2630991C1 (en) | Device for logging wells cased with metal string | |
CN102102513A (en) | Through casting resistivity logging instrument | |
RU173713U1 (en) | A device for logging wells cased by a metal column |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RZ4A | Other changes in the information about an invention | ||
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180117 Effective date: 20180117 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180213 Effective date: 20180213 |
|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20180709 |
|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20181017 |
|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20190214 |
|
QC41 | Official registration of the termination of the licence agreement or other agreements on the disposal of an exclusive right |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180213 Effective date: 20190429 |