RU2715090C2 - Locator of perforated holes and connecting sleeves of casing ferromagnetic pipes and method for use thereof - Google Patents

Locator of perforated holes and connecting sleeves of casing ferromagnetic pipes and method for use thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2715090C2
RU2715090C2 RU2017117796A RU2017117796A RU2715090C2 RU 2715090 C2 RU2715090 C2 RU 2715090C2 RU 2017117796 A RU2017117796 A RU 2017117796A RU 2017117796 A RU2017117796 A RU 2017117796A RU 2715090 C2 RU2715090 C2 RU 2715090C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
locator
casing
couplings
perforations
induction
Prior art date
Application number
RU2017117796A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2017117796A (en
RU2017117796A3 (en
Inventor
Алексей Геннадьевич Пермяков
Андрей Владимирович Ходаковский
Анна Николаевна Петрусова
Андрей Вячеславович Мельников
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Геофизмаш"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Геофизмаш" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Геофизмаш"
Priority to RU2017117796A priority Critical patent/RU2715090C2/en
Publication of RU2017117796A publication Critical patent/RU2017117796A/en
Publication of RU2017117796A3 publication Critical patent/RU2017117796A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2715090C2 publication Critical patent/RU2715090C2/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • G01N27/82Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

FIELD: physics.SUBSTANCE: group of inventions relates to field geophysics, particularly to devices and methods for non-destructive testing of technical state of casing ferromagnetic pipes of wells. Locator of perforated holes and connecting sleeves of casing ferromagnetic tubes consists of apparatus for determining position of instrument in space, control microcontroller, induction locator of couplings, radar perforation holes, wherein collar locator comprises one inductive converter arranged in the centre of the device, which is comparable in diameter to the device housing, and the perforation hole locator comprises n devices by means of nonmagnetic inserts of induction converters with sizes of magnetic conductor shoes, comparable to sizes of perforation holes.EFFECT: technical result is increase of accuracy and reliability of indication of perforated holes of casing pipes.4 cl

Description

Изобретение относится к промысловой геофизике, в частности к устройствам и способам неразрушающего контроля технического состояния обсадных ферромагнитных труб скважин.The invention relates to field geophysics, in particular to devices and methods for non-destructive testing of the technical condition of casing ferromagnetic pipes of wells.

Магнитные локаторы муфт и перфорационных отверстий широко используются для определения технического состояния обсадных труб скважины. В качестве датчиков (преобразователей), используемых для определения перфорационных отверстий, выступают магнитные системы с постоянными магнитами или электромагнитами, причем размер башмака магнитопровода датчика должен быть сопоставим с размером перфорационных отверстий; кроме того, необходимо учитывать, что прибор при движении в скважине вращается вокруг продольной оси.Magnetic locators of couplings and perforations are widely used to determine the technical condition of well casing pipes. The sensors (transducers) used to determine the perforation holes are magnetic systems with permanent magnets or electromagnets, the size of the shoe of the sensor magnetic circuit being comparable with the size of the perforation holes; in addition, it must be borne in mind that the device rotates around a longitudinal axis when moving in a well.

Известен магнитный локатор муфт, авторское свидетельство СССР 1270304 от 15.11.1986, в котором полюсный наконечник устройства выполнен в виде овала с большим радиусом, равным радиусу обсадной трубы, что при движении прибора по трубе приводит к его расположению одним из двух возможных способов, а именно лежа одной из двух поверхностей большего радиуса на стенке трубы. Таким образом, расположение прибора относительно стенок является заранее известным. Недостатком данного изобретения является сложность в изготовлении, а также необходимость использования наконечников разных размеров для обсадных труб разных радиусов. Кроме того, прибор является только локатором муфт и не выявляет перфорационные отверстия.The magnetic coupling locator is known, the USSR author's certificate 1270304 of 11/15/1986, in which the pole tip of the device is made in the form of an oval with a large radius equal to the radius of the casing, which when moving the device through the pipe leads to its location in one of two possible ways, namely lying one of two surfaces of a larger radius on the pipe wall. Thus, the location of the device relative to the walls is previously known. The disadvantage of this invention is the difficulty in manufacturing, as well as the need to use tips of different sizes for casing pipes of different radii. In addition, the device is only a locator for couplings and does not detect perforations.

Известен локатор перфорационных отверстий и соединительных муфт, патент RU 2191365 от 20.10.2002 (ЗАО "Геофизмаш"), принятый за прототип. Он состоит из скважинного прибора и наземной части, соединенных каротажным кабелем. Наземная часть содержит блоки обработки телеметрической информации, поступающей с каротажного кабеля, и компьютер. Скважинный прибор содержит n индукционных преобразователей, подключенных к устройству обработки информации, которое состоит из n/2 дифференциальных усилителей, суммирующего устройства, n+1 аналоговых ключей, контроллера, аналого-цифрового преобразователя, передатчика на наземную каротажную станцию. При этом индукционные преобразователи укреплены посредством немагнитных вставок по диаметру прибора. В данном изобретении локатор перфорационных отверстий и локатор муфт совмещены в единое устройство, а различие объектов происходит посредством аналоговой обработки сигналов.Known locator perforations and couplings, patent RU 2191365 from 10.20.2002 (ZAO "Geofizmash"), adopted as a prototype. It consists of a downhole tool and a surface part connected by a logging cable. The ground part contains blocks for processing telemetric information received from the wireline cable, and a computer. The downhole tool contains n induction converters connected to an information processing device, which consists of n / 2 differential amplifiers, a summing device, n + 1 analog keys, a controller, an analog-to-digital converter, and a transmitter to a ground logging station. In this case, induction converters are strengthened by non-magnetic inserts along the diameter of the device. In this invention, the locator of the perforation holes and the locator of the couplings are combined into a single device, and the difference between the objects occurs through analog signal processing.

Однако в работе данного устройства не учитывается вращение прибора вокруг продольной оси при движении и попеременный отрыв и соприкосновение индукционных преобразователей со стенкой обсадной трубы. По этой причине возможно появление ложных сигналов, схожих с сигналами от соединительных муфт и перфорационных отверстий.However, the operation of this device does not take into account the rotation of the device around the longitudinal axis during movement and the alternate separation and contact of the induction transducers with the casing wall. For this reason, false signals may appear that are similar to signals from couplings and perforations.

Задачей настоящего изобретения является повышение точности и достоверности индикации перфорационных отверстий посредством выбора наиболее достоверных данных, а именно данных с наиболее приближенных к стенке обсадной трубы преобразователей, при этом выбор преобразователей происходит с помощью данных, полученных от устройства для определения положения прибора относительно скважины; а также повышение точности и достоверности индикации муфт обсадных труб за счет физического разнесения индукционных преобразователей для индикации перфорационных отверстий и индукционного преобразователя для индикации соединительных муфт.The objective of the present invention is to increase the accuracy and reliability of the indication of perforations by selecting the most reliable data, namely data from the transducers closest to the casing wall, and the transducers are selected using data obtained from a device for determining the position of the device relative to the well; as well as improving the accuracy and reliability of the indication of casing couplings due to the physical diversity of induction transducers for indicating perforations and an induction transducer for indicating couplings.

Поставленная задача решается за счет того, что локатор перфорационных отверстий и соединительных муфт обсадных ферромагнитных труб состоит из управляющего микроконтроллера, устройства для определения положения прибора в пространстве (например, гироскопа или акселерометра), локатора перфорационных отверстий и локатора муфт, при этом локатор перфорационных отверстий обсадных ферромагнитных труб содержит n закрепленных по диаметру устройства посредством немагнитных вставок индукционных преобразователей с размерами башмаков магнитопроводов, сопоставимыми с диаметрами перфорационных отверстий; а выбор данных с него происходит с учетом показаний устройства для определения положения прибора в скважине. Локатор муфт содержит один индукционный преобразователь, расположенный в центре прибора и сопоставимый по диаметру с корпусом прибора, что в совокупности значительно снижает его чувствительность по отношению к перфорационным отверстиям вплоть до исключения их влияния.The problem is solved due to the fact that the locator of perforation holes and couplings of casing ferromagnetic pipes consists of a control microcontroller, a device for determining the position of the device in space (for example, a gyroscope or accelerometer), a locator of perforation holes and a locator of couplings, while the locator of perforation holes of the casing ferromagnetic pipes contains n fixed along the diameter of the device by means of non-magnetic inserts of induction converters with the dimensions of the shoes magnetically rovodov comparable with the diameters of the perforations; and the selection of data from it takes into account the readings of the device to determine the position of the device in the well. The coupling locator contains one induction transducer located in the center of the device and comparable in diameter to the case of the device, which in aggregate significantly reduces its sensitivity to perforation holes, up to the exclusion of their influence.

Работает устройство следующим образом. При спуске устройства в скважину осуществляется локация внутренней поверхности обсадной трубы. Сигнал с каждого индукционного преобразователя локатора перфорационных отверстий поступает на микроконтроллер. Кроме того, микроконтроллер получает данные с индукционного локатора муфт, по которым определяется их наличие.The device operates as follows. When the device is lowered into the well, the inner surface of the casing is located. The signal from each induction transducer locator perforations is fed to the microcontroller. In addition, the microcontroller receives data from the induction coupler locator, which determines their presence.

Отличительной особенностью данного изобретения является то, что, получив данные о пространственном расположении прибора от устройства для определения положения прибора в пространстве, микроконтроллер выберет данные с k из n преобразователей локатора перфорационных отверстий, находящихся вблизи стенки обсадной трубы. По этим данным определяют наличие перфорационных отверстий. Сигналы от остальных индукционных преобразователей, находящихся на некотором расстоянии от стенки обсадной трубы, отбрасываются как недостоверные, так как при вращении прибора в скважине изменение расстояния между башмаками индукционного преобразователя и стенкой обсадной трубы приводит к появлению в индукционном преобразователе сигнала, неотличимого от сигнала, наводимого перфорационным отверстием.A distinctive feature of this invention is that, having received data on the spatial arrangement of the device from the device for determining the position of the device in space, the microcontroller will select data from k from n transducers of the locator of perforations located near the wall of the casing. According to these data, the presence of perforations is determined. The signals from the remaining induction transducers located at some distance from the casing wall are discarded as unreliable, since when the device rotates in the well, a change in the distance between the shoes of the induction transducer and the casing wall leads to the appearance in the induction converter of a signal indistinguishable from the signal induced by the perforation hole.

Разработка и изготовление устройств по данному изобретению произведены на предприятии ООО "Геофизмаш", г. Саратов, что доказывает промышленную применимость изобретения. Изделие носит название КЕДР-110П и имеет в составе локатора перфорационных отверстий 8 индукционных преобразователей; при этом сигнал берется с двух ближайших к стенке обсадной трубы преобразователей. В качестве устройства для определения положения прибора в пространстве в изделии используется акселерометр. Данный прибор также используется при шаблонировании скважины до спуска перфоратора за счет своего диаметра (110 мм).The development and manufacture of the devices according to this invention were made at the enterprise Geofizmash LLC, Saratov, which proves the industrial applicability of the invention. The product is called KEDR-110P and has 8 induction transducers as part of the locator of perforation holes; the signal is taken from the two transducers closest to the casing wall. An accelerometer is used as a device for determining the position of a device in space in a product. This device is also used when patterning a well before lowering the punch due to its diameter (110 mm).

Claims (4)

1. Локатор перфорационных отверстий и соединительных муфт обсадных ферромагнитных труб, состоящий из устройства для определения положения прибора в пространстве, управляющего микроконтроллера, индукционного локатора муфт, локатора перфорационных отверстий, отличающийся тем, что локатор муфт содержит один расположенный в центре прибора индукционный преобразователь, сопоставимый по диаметру с корпусом прибора, а локатор перфорационных отверстий содержит n закрепленных по диаметру прибора посредством немагнитных вставок индукционных преобразователей с размерами башмаков магнитопроводов, сопоставимыми с размерами перфорационных отверстий.1. Locator of perforation holes and couplings of casing ferromagnetic pipes, consisting of a device for determining the position of the device in space, a control microcontroller, an induction locator of couplings, a locator of perforation holes, characterized in that the locator of the couplings contains one induction converter located in the center of the device, comparable in diameter with the housing of the device, and the locator of the perforation holes contains n fixed along the diameter of the device by means of non-magnetic induction inserts transducers with shoe sizes of magnetic cores comparable with the dimensions of perforations. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью использования в качестве шаблона перед спуском перфоратора, диаметр локатора перфорационных отверстий и соединительных муфт обсадных ферромагнитных труб выбирается больше, чем диаметр перфоратора, на необходимую величину.2. The device according to p. 1, characterized in that, in order to use as a template before lowering the punch, the diameter of the locator of the perforations and couplings of casing ferromagnetic pipes is selected more than the diameter of the punch by the required amount. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве устройства для определения положения локатора перфорационных отверстий и соединительных муфт обсадных ферромагнитных труб в пространстве использован акселерометр.3. The device according to claim 1, characterized in that an accelerometer is used as a device for determining the position of the locator of perforations and couplings of casing ferromagnetic pipes in space. 4. Способ локации перфорационных отверстий и соединительных муфт ферромагнитных обсадных труб устройством по любому из пп. 1-3, включающий в себя получение данных с индукционных преобразователей локатора муфт и определение наличия муфт по этим данным, получение данных с индукционных преобразователей локатора перфорационных отверстий и устройства для определения положения прибора в скважине, отличающийся тем, что для определения наличия перфорационных отверстий выбирают данных с k из n преобразователей локатора перфорационных отверстий, которые, согласно данным устройства для определения положения прибора в скважине, находятся вблизи стенки обсадной трубы.4. The method for locating perforations and couplings of ferromagnetic casing device according to any one of paragraphs. 1-3, including obtaining data from the induction transducers of the locator of couplings and determining the presence of couplings from these data, obtaining data from the induction transducers of the locator of perforations and a device for determining the position of the device in the well, characterized in that data is selected to determine the presence of perforations with k of n transducers of the locator of perforations, which, according to the device for determining the position of the device in the well, are located near the wall of the casing .
RU2017117796A 2017-05-22 2017-05-22 Locator of perforated holes and connecting sleeves of casing ferromagnetic pipes and method for use thereof RU2715090C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017117796A RU2715090C2 (en) 2017-05-22 2017-05-22 Locator of perforated holes and connecting sleeves of casing ferromagnetic pipes and method for use thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017117796A RU2715090C2 (en) 2017-05-22 2017-05-22 Locator of perforated holes and connecting sleeves of casing ferromagnetic pipes and method for use thereof

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017117796A RU2017117796A (en) 2018-11-23
RU2017117796A3 RU2017117796A3 (en) 2019-11-19
RU2715090C2 true RU2715090C2 (en) 2020-02-25

Family

ID=64400919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017117796A RU2715090C2 (en) 2017-05-22 2017-05-22 Locator of perforated holes and connecting sleeves of casing ferromagnetic pipes and method for use thereof

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2715090C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2801354C1 (en) * 2022-11-14 2023-08-07 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геофизики им. Ю.П. Булашевича Уральского отделения Российской академии наук (ИГФ УрО РАН) Method for increasing the noise immunity of the technology for locating sleeve joints of casing strings of geological exploration wells and a device for its implementation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1640382A1 (en) * 1988-08-24 1991-04-07 Южное Отделение Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Геофизических Методов Разведки Collar locator
RU2191365C2 (en) * 2000-05-24 2002-10-20 ЗАО "Геофизмаш" Locator of perforation holes and couplings of ferromagnetic casings
US6543538B2 (en) * 2000-07-18 2003-04-08 Exxonmobil Upstream Research Company Method for treating multiple wellbore intervals
US20170051603A1 (en) * 2015-08-18 2017-02-23 G&H Diversified Manufacturing Lp Casing collar locator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1640382A1 (en) * 1988-08-24 1991-04-07 Южное Отделение Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Геофизических Методов Разведки Collar locator
RU2191365C2 (en) * 2000-05-24 2002-10-20 ЗАО "Геофизмаш" Locator of perforation holes and couplings of ferromagnetic casings
US6543538B2 (en) * 2000-07-18 2003-04-08 Exxonmobil Upstream Research Company Method for treating multiple wellbore intervals
US20170051603A1 (en) * 2015-08-18 2017-02-23 G&H Diversified Manufacturing Lp Casing collar locator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2801354C1 (en) * 2022-11-14 2023-08-07 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геофизики им. Ю.П. Булашевича Уральского отделения Российской академии наук (ИГФ УрО РАН) Method for increasing the noise immunity of the technology for locating sleeve joints of casing strings of geological exploration wells and a device for its implementation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017117796A (en) 2018-11-23
RU2017117796A3 (en) 2019-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10655457B2 (en) Apparatus and method of propagation and spatial location analysis by acoustic array for down-hole applications
EP3167152B1 (en) Deep azimuthal inspection of wellbore pipes
US11204436B1 (en) Dual sensed locating systems and methods
AU2010311444B2 (en) Positioning tool
JP6186336B2 (en) Inductive broadband three-component borehole magnetic field measurement sensor and borehole electromagnetic exploration method using the same
US6411084B1 (en) Magnetically activated well tool
US20160187523A1 (en) Focused symmetric pipe inspection tools
CN105044792A (en) Ground-well time-frequency electromagnetic exploration data acquisition apparatus and method
US10670562B2 (en) Micro-focused imaging of wellbore pipe defects
EP2607621A1 (en) Downhole mapping system
AU2012282565A1 (en) Positioning method
WO2014175785A3 (en) Method and device for multi-sensor electromagnetic defectoscopy of well casings
US10082017B2 (en) System and method for a bonded differential magnetic sensor array using pulsed eddy current for cased-hole applications
WO2017222660A1 (en) Electromagnetic casing inspection tool with azimuthal sensitivity
CA2915363C (en) Method for locating casing downhole using offset xy magnetometers
WO2007015087A1 (en) Method of determining features of downhole apparatus
US9519075B2 (en) Front tangential antenna for nuclear magnetic resonance (NMR) well logging
RU2715090C2 (en) Locator of perforated holes and connecting sleeves of casing ferromagnetic pipes and method for use thereof
CN105275451A (en) Drill hole radial three-dimensional imaging system
US10061050B2 (en) Fractal magnetic sensor array using mega matrix decomposition method for downhole application
CN205012988U (en) Radial three -dimensional imaging appearance of driling
US10557961B2 (en) Logging tool with electric dipole source and magnetic sensor for forward and lateral imaging
US20210063352A1 (en) Magnetic Transducer Using Hybrid Magnetic Matrix Core for Downhole Measurement Applications
GB2580244A (en) Determination on casing and formation properties using electromagnetic measurements