RU76973U1

RU76973U1 - Borehole Moisture Meter

Info

Publication number: RU76973U1
Application number: RU2008107926/22U
Authority: RU
Inventors: Наталья Николаевна Алаева; Шамиль Тимерхатмуллович Габдуллин; Юрий Борисович Томус
Original assignee: Наталья Николаевна Алаева; Шамиль Тимерхатмуллович Габдуллин; Юрий Борисович Томус
Priority date: 2008-02-29
Filing date: 2008-02-29
Publication date: 2008-10-10

Abstract

Полезная модель относится к аппаратуре для геофизических и гидродинамических исследований скважин и может быть использована в нефтяной промышленности при исследовании действующих скважин.The utility model relates to equipment for geophysical and hydrodynamic studies of wells and can be used in the oil industry in the study of existing wells.

Целью полезной модели является повышение чувствительности влагомера и надежности определения места поступления воды в скважину.The purpose of the utility model is to increase the sensitivity of the moisture meter and the reliability of determining the location of water in the well.

Поставленная цель достигается тем, что влагомер, содержащий центратор и измерительный генератор с емкостным датчиком в колебательном контуре, выполненным в виде двух расположенных друг над другом изолированных электродов, образующих с обсадной колонной две последовательно соединенные емкости, снабжен дополнительным емкостным датчиком с идентичными с основным датчиком геометрическими и электрическими характеристиками, расположенным на некотором расстоянии по вертикали от основного датчика, дополнительный емкостной датчик включен в контур дополнительного измерительного генератора. Выходные сигналы основного и дополнительного измерительных генераторов поданы на вход смесителя частотных сигналов для выделения разностной частоты.This goal is achieved in that the hygrometer containing a centralizer and a measuring generator with a capacitive sensor in an oscillatory circuit, made in the form of two insulated electrodes located one above the other, forming two series-connected tanks with a casing, is equipped with an additional capacitive sensor with geometric sensors identical to the main sensor and electrical characteristics located at some vertical distance from the main sensor, an additional capacitive sensor is included into the circuit of an additional measuring generator. The output signals of the primary and secondary measuring generators are fed to the input of the frequency signal mixer to isolate the difference frequency.

Данное техническое решение обеспечивает высокую чувствительность влагомера и, следовательно, высокую надежность определения места поступления воды в скважину, т.к. измерение производится путем сравнения содержания воды в отдельных участках потока жидкости, находящихся в области расположения электродов основного и дополнительного измерительных датчиков. При этом наряду с повышением чувствительности происходит автоматическая компенсация погрешностей, связанных с температурными изменениями параметров датчиков и элементов генераторов, а также с изменениями структуры потока многокомпонентной жидкости.This technical solution provides high sensitivity of the moisture meter and, therefore, high reliability of determining the location of water flow into the well, because the measurement is made by comparing the water content in individual sections of the fluid flow located in the area of the electrodes of the primary and secondary measuring sensors. At the same time, along with an increase in sensitivity, automatic compensation of errors associated with temperature changes in the parameters of sensors and generator elements, as well as with changes in the flow structure of a multicomponent liquid, occurs.

Description

Полезная модель относится к аппаратуре для геофизических и гидродинамических исследований скважин и может быть использована в нефтяной промышленности при исследовании действующих скважин. Известны влагомеры, выполненные в виде проточного конденсатора, одной обкладкой которого служит центральный изолированный стержень, а другой - корпус измерительного канала, куда с помощью пакерующего устройства направляется исследуемый поток жидкости. (Габдуллин Т.Г. "Оперативное исследование скважин", М; "Недра", 1981 г, стр 111-116)The utility model relates to equipment for geophysical and hydrodynamic studies of wells and can be used in the oil industry in the study of existing wells. Moisture meters are known, made in the form of a flowing condenser, one lining of which is a central insulated rod, and the other is the body of the measuring channel, where the studied fluid flow is directed using a packing device. (Gabdullin T.G. "Operational well survey", M; "Nedra", 1981, pp. 111-116)

Основным недостатком этих влагомеров является сложность обеспечения абсолютной пакеровки и нарушение динамики потока многокомпонентной жидкости (нефть, газ, вода).The main disadvantage of these moisture meters is the difficulty of providing absolute packing and violation of the dynamics of the flow of multicomponent liquids (oil, gas, water).

Известен влагомер, содержащий центратор и измерительный генератор электрических сигналов с емкостным датчиком в колебательном контуре, выполненным в виде двух расположенных друг над другом изолированных электродов образующих с обсадной колонной две последовательно соединенных емкости. (Авторское свидетельство СССР №713994, кл. Е21В 47/00, от 05.02.80 г.)A moisture meter is known that contains a centralizer and a measuring generator of electrical signals with a capacitive sensor in an oscillatory circuit, made in the form of two isolated electrodes located one above the other, forming two tanks connected in series with the casing. (USSR author's certificate No. 713994, cl. ЕВВ 47/00, dated 05.02.80)

Недостатком данного влагомера являются низкая чувствительность и, следовательно, низкая разрешающая способность, т.е. низкая надежность определения места поступления воды в скважину.The disadvantage of this hygrometer is its low sensitivity and, therefore, low resolution, i.e. low reliability of determining the place of water entry into the well.

Поставленная цель достигается тем, что влагомер, содержащий центратор и измерительный генератор с емкостным датчиком в колебательном контуре, выполненным в виде двух расположенных друг над другом изолированных электродов, образующих с обсадной колонной две последовательно соединенные емкости, снабжен дополнительным емкостным датчиком с идентичными с основным датчиком геометрическими и электрическими характеристиками, This goal is achieved in that the hygrometer containing a centralizer and a measuring generator with a capacitive sensor in an oscillatory circuit, made in the form of two insulated electrodes located one above the other, forming two series-connected tanks with a casing, is equipped with an additional capacitive sensor with geometric sensors identical to the main sensor and electrical characteristics

расположенным на некотором расстоянии, например, 25 мм, по вертикали от основного датчика, дополнительный емкостной датчик включен в контур дополнительного измерительного генератора. Выходные сигналы основного и дополнительного измерительных генераторов поданы на вход смесителя частотных сигналов для выделения разностной частоты.located at a certain distance, for example, 25 mm, vertically from the main sensor, an additional capacitive sensor is included in the circuit of the additional measuring generator. The output signals of the primary and secondary measuring generators are fed to the input of the frequency signal mixer to isolate the difference frequency.

На фиг.1 изображен продольный разрез скважинного влагомера. Влагомер состоит из четырех изолированных электродов 1, 2, 3 и 4, установленных на общем изоляционном основании 5, центраторов 6 и 7, установленных выше и ниже электродов, и измерительных генераторов 8 и 9, помещенных в защитный кожух 10. Верхняя пара электродов 1 и 2 удалена от нижней пары 3 и 4 на некоторое расстояние L. Электроды 1 и 2 с помощью экранированных проводов 11 и 12 подсоединены к колебательному (частотозадающему) контуру измерительного генератора 8, а электроды 3 и 4 с помощью проводов 13 и 14 - к контуру второго измерительного (дополнительного) генератора 9. Влагомер на каротажном кабеле 15 спускается в металлическую обсадную колонну 16.Figure 1 shows a longitudinal section of a downhole hydrometer. The moisture meter consists of four insulated electrodes 1, 2, 3 and 4, mounted on a common insulating base 5, centralizers 6 and 7, installed above and below the electrodes, and measuring generators 8 and 9, placed in a protective casing 10. The upper pair of electrodes 1 and 2 is removed from the lower pair 3 and 4 by a certain distance L. The electrodes 1 and 2 are connected to the oscillating (frequency-setting) circuit of the measuring generator 8 using shielded wires 11 and 12, and the electrodes 3 and 4 are connected to the second circuit using wires 13 and 14 measuring (optional) generator 9. The moisture meter on the wireline 15 is lowered into the metal casing 16.

Изолированные электроды 1 и 2 образуют с металлической обсадной колонной 16 две последовательно соединенные емкости (контролирующие зону А), через рабочие зазоры которых, протекает восходящий поток жидкости, притекающий в скважину из интервалов, находящихся ниже электродов 1 и 2, а электроды 3 и 4, образуют с колонной 16 аналогичные же емкости (контролирующие зону Б), через рабочие зазоры которых протекает поток жидкости, притекающий из интервалов, находящихся ниже электродов 3 и 4. Сигналы генераторов 8 и 9 поступают в смеситель 17, а выделенная в смесителе разностная частота усиливается в усилителе 18 и подается на вход каротажного кабеля 15.The insulated electrodes 1 and 2 form two series-connected tanks (controlling zone A) with the metal casing 16 (through the working gaps of which an upward fluid flow flows into the well from the intervals below electrodes 1 and 2, and electrodes 3 and 4, form the same containers with the column 16 (controlling zone B), through the working gaps of which a fluid stream flows from the intervals below the electrodes 3 and 4. The signals of the generators 8 and 9 enter the mixer 17, and the extracted mesitele difference frequency is amplified in amplifier 18 and applied to the input 15 of the wireline.

Скважинный влагомер работает следующим образом.Downhole hydrometer works as follows.

После спуска прибора на каротажном кабеле 15 в зону продуктивных пластов, он протягивается в интервалах перфорации обсадной колонны 16 скважины. Если жидкость, поступающая в скважину из интервалов А, содержит в своем составе, например, воду, это повлечет изменение выходного сигнала, который представляет собой результат сравнения состава потоков жидкости, находящихся в областях А и After the descent of the device on the logging cable 15 into the zone of productive formations, it is stretched in the intervals of perforation of the casing 16 of the well. If the fluid entering the well from intervals A contains, for example, water, this will entail a change in the output signal, which is the result of comparing the composition of the fluid flows in areas A and

Б, контролируемых отдельными емкостными датчиками. Протяжку прибора в интервалах перфорации повторяют несколько раз и с остановками на некоторое время на участках, где обнаруживается достаточно высокая разница сигналов основного и дополнительного датчиков.B, controlled by separate capacitive sensors. The broaching of the device in the perforation intervals is repeated several times and with stops for some time in areas where a sufficiently high difference between the signals of the primary and secondary sensors is detected.

Claims

A downhole hydrometer, lowered into the casing, containing centralizers, a measuring generator with a capacitive sensor in an oscillating circuit, made in the form of two isolated electrodes located one above the other, forming two tanks connected in series with the casing, characterized in that it is equipped with an additional capacitive sensor with geometrical and electrical characteristics identical to the main sensor, located at a certain distance, for example 25 mm, vertically from the main capacitance th sensor and included in the circuit of an additional measuring generator, as well as a mixer of frequency signals of the main and additional measuring generators.