SU353226A1 - Устройство для анализа жидкости в скважине - Google Patents

Description

Р1зобретеи 1е предназиачепо дл  оиределеии  содержани  нефти в нефть-вода нрн различной степени минералнзацпн воды. Прибор лгожет быть использован при исследовани х 3 деиствующн.х нефт ных скважинах дл  onepaTHBiioro контрол  за нродинжением иластовон или нагнетаемой воды но эксплуатируем I.IM пластам.

Известны радио.метрические анализаторы жидкости 11снользуюн;ие регистрацню узко нанра1 ле11ного пучка излучени  гамма-квантоп .малой (менее 0,1 Мэв энергии. Дл  обеснеченн  независимости получаемых данных ел положени  нрибора в колоние нзлучеине псточннка и регистрируемое излучение коллимируютс . Коллиматоры имеют острую иаправлешюсть («жестка  коллимацп ): отиоnieiHie длины коллиматора к его диаметру равио 6-8 дл  источинка и 2 дл  детектора. Рассто ние между источником и детектором Эдлнна н.чмери 1ельпо1о зонда равпо 30 см.

С целью уменьн1еии  вли ни  фотопоглоН1енн  хлором гамма-квантов псточннка на точность онределенн  нлотиостп скважиипои Ж1 дкосги, источник экранируетс  слоем кадми  или олова толиипюй 1 мм. Прн таких условн х измерени  вли ние Иlнepaлизaцпи жидкости иа точность определени  плотности исключаетс  практически полностью.

Одиаг-ю изиест1 ые устроГютва имеют cyniecliieinibie И(достатк11. При регистрации стеиеип псглоп1еи1:  ир мого (иерассе иного) пучка raNiMa-KBaHioB изучаетс  очеиь маль1Й (около 7,5 Г.1.-) объем жидкости: диаметр каiia .ia коллиматора составл ет 5-6 .i.i.. Кроме Toio, в такоГ геометрии измерений жпдкост исслелх е1с  :5 пи.те тонкого столба, лежащего вдо.чь како1 |-то одно1 1 стенки скважины (лубннный нрнбор, как правило, лсж1гг на стенке скважины). Пе нсключепо, что прнток жидкосгн 15 скважнну ироисходит с нротивоположnoii стенки н ноток, влнвающшк  в скважнну, иоиадает в измер1ггельны1 1 o6ijeM нрпбо К1 только частнчно. Это может привести к суИ1сственны .м HOI реипюст м нрн онределенш содержппн  нефтн в смесн нефть-вода. Меодпозначпость определени  содержани  остаетс  и при экранироваиии источиика слоем кадми  или олова, так как в результате измерений, нровсхтимых известным нрпбором, он редел еге  срсдневзвен1снна  плотность жндкости, 11аход н1,ейс  в псследуемом обьеме (столбик днамегром 5-6 мм н длниой 200- 300 мм). Пластова  вода с различной cicиеныо П1нера,чнзацнп нмеег н суниственно различную нлотность: электрспша  нлотиость с увелпчепнем степени минерализации измеи етс  от 1,11 г1см (иресна  вода) до 1,28 ZJCM (насыщенный раствор новареппой

соли). Следоватслы о, сслп неизвестна степень мннералнзацнн пластовой воды, то невозможно определить содержанпе нефти в смесн нефть-вода методом ногло1ден1.  нерассе нного гамма-излучени  даже при использовании фильтрации испускаемого или регистрируемого гамма-излучени .

Цель изобретени  - создаппе радиометрического анализатора пластовой жидкости в скважине, определ ю niero рассенвающие-поглои1аюн1 ,не свойства пластовой жидкости н степень миперализации иластовой воды (содержание в ней хлора) но всему сеченню скваж ппы . Это достигаетс  путем создани  измерительиого , в котором имеютс  дл  источника гамма-кваптов и детекторов гаммаквантов и рент|-еновского излучени  кру1Ч)вые коллимационные отверсти , образованные коническими плоскост ми с различиы.м углом наклона но отношегнпо к цеитральной части прибора, и коллиматор источиика иаиравлеи встречно коллиматорам детекторов, при этом измерительный зонд реитгеиометричеекого метода расположен в нределах зонда гамма-гамма метода и коллимационные отверсти  па иоверхности снар да закрываютс  нолым цилиндром из берилли . С целью нснользованц  коллнматоров в качестве HecyHieii коистру цин , зондовое устройство выиолнено из олов нистой латуни нлн бронзы. Дл  защиты детекторов от характеристического излучени  олова и введеии  реперпого источннка характеристического излучени  дл  реитгеио-радиометрического датчика внутреии   поверхпость коллиматоров никелирована нлн хромирована.

На фиг. 1 изображен обндий вид предлагаемого анализатора; на фиг. 2 - измерительное зоидовое устройство.

Прибор состоит из герметнчиого корпуса /, на поверхности которого укреплены центрирующие рессоры 2, устанавливающие прибор ио оси скважииы. Внутри герметичиого корнуса располагаетс  электронна  схема 3 измернтельиое зондовое устройство 4. В иослед 1ем источиик 5 гамма-квантов отиосительно малой (не более 100 кэв энергии расиоложен в центре коллимационного отверсти  6, образованного коническими илоскост ми с различным углом наклона к оси нрибора. Коллиматор 7 рентгеио-радиометрическо1о датчика 8 иаиравлен встречно коллиматору 6 источника и имеет с и«м общее отверстие на иоверхиости корпуса глубинного прибора. В цеитре коллиматора располагаетс  детектор рентгеновского излучени  хлора (пропорциональный счетчик или иолупроводииковый детектор). За Л.атчиком расположеи коллиматор 9, в центре которого размешеи датчик гамма-гамма метода: кристалл-сциитилл тор 10 и фотоумножитель п. Коллимационные отверсти  но окружности закрываютс  бериллиев1лми иолылш цилиидрами 12 и 13, герметизаци  осуществл етс  при помощи самоуилотн юни1хе  резиновых колец 14. Вс  конструкци  зонда

выполпеиа из олов иистой латуии или бронзы . Это обеспечивает пеобходплпчо экрапировк детекторов от источ1Н1Ков м гкого изл ченн  нри сохранегпп жесткости и прочиосги конструкции.

Суитественной номехой при регистрации реггггеиовского излучени  хлора может стать характеристическое излучение олова, вход И1СГО как составной компонент в сви1щовые

латунн и бронзы. Поэтому необходимо внутреи1иою новерхиость коллнмациоииых отверстий покрывать экраиируюиикм слоем ннкел , хрома или цинка. 1-1аиболее нросто это ос -иачтвл етс , учитыва  сложиую геометрию

ксллимато)ов. иосре.чством гальванического покрыти  назва1 иых поверхностей.

Прибор работает следуюищм образом. Це1ггрирук)гцие рессо ;ы сжимаютс  н прибор опускаетс  в колоииу че)ез пасоспо-комnpeccopiiyKJ т|)убку. При 15ходе в колоииу рессоры расиравл ютс , ста11а1 лива  сиар д но оси скважииы. Гамма-кванты источника коллимируютс  отверстием, и вокруг корпуса снар да образуетс  конусообразный расход ципгс  иоток гамма-кваитов. Возннкаюн1ее нри этом вблизи кол.тимацноииого кольце1и)Г() отверсти  реитгеиовское излучеиие хлора нроходнт через колли.матор и регистрируетс  детектором. Псиользованне берпллиевых пплипдров в качеегве окон коллиматоров позвол ет до минимума спизить иотерп на поглоnieinie репггеповского пзлучени  хлора в датчике реитгеио-радио.метрического метода.

Гамма-кванты в потоке, выход н1ем из колЛиматора , исиытывают рассе ние, ио из всех рассе нных гамма-кваитов прибор регистрирует только однократпо-рассе нные, угол рассе нп  которых определ ете  геометрией коллнматоров . Псиользоваиие центровки прибора ио оси скважииы и круговых коинческих коллиматоров с разлпчиым1И углами иаклопа коиических илоскостей к оси прибора позвол ет исследовать ирактически все сечепие скважииы . Причем геометри  коллиматоров выбраиа таки.м образом, чтобы детектор однократно рассе нных гамма-кваитов ие регистртфовал гамма-кваиты, рассе нные на рассто нии большем, чем 60 мм от оси корпуса прибора.

Така  геометри  измереиий позвол ет проводить исследовани  в скважииах с диа.м-етром колоппы 12,7 см и более.

Регистрируемые детекторам и однократнорассе нные i-амма-кванты и рентгеновские кваиты хлора и зеобразуютс  электронной схемой в электрические имнульсы, которые затем нередаютс  на поверхность. Иптепсивпость одпократио-рассе иного излучени  используете  дл  определепи  рассеивающ.их-поглощаЮП1ИХ свойств жидкос1и, заполн ющей скважнну , а )нтенснвность ре1гггеновского излучени  иозво.ч ет судить о степени мииерализаНИИ иластовой воды и вводг ть иоправки в 4ic следовани  гамма-гамма способом.

Предмет изобретени 

1.Устройство дл  анализа жидкости в скважиие путем измерени  интеисивности рассе нного гамма-нзлучени , содержащее нзмерительный зонд с источником и детектором гамма-излучени , размещенный в герметичном кожухе с центрирующими устройствами, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и качества замеров, в нем между источником и детектором гамма-} злучепий размещен детектор рентгеновского излучени .

2.Устройство но п. 1, oтJnlчaюtt(eec  тем, что, с целью сннжени  помех при исследовани х жидкостн в зазоре между кожухом и стенкой скважины, радиальные каналы источника и детекторов выиолнены под углом к вертикальной оси устройства и наиравлены навстречу друг другу, нричем источник и детекторы расноложены в вершинах конусов встречных каналов, а диаметры окружностей, образованных лини ми пересечени  коническнх нов рхносгеп, расположены в зазоре между стенками кожуха и скважины.

3. стройство по пи. 1 и 2, от.тчающеес.ч тем, что, с целью умеиьшеии  поглшцени  ре5 гистрнруе.мого устройством гамма-излуче1П1Я, в нем кожух вынолнеп из берилли .

4.Устройство но ИИ. 1-3, от.тча/отссс  те.м, что, с целью повышени  точности измеренн  иптепснвпости харакгеристического излучени , возбуждаемого в жидкости за счет подавлени  характеристического и..луче1 11Я корпуса зонда и создаии  реперного источника , на внутреннюю поверхность коллиматоров нанесено иокрытпе из элементов с атомным

5 номером 24-30.

5. стройство но пп. , отличаюи(ссс  тем, что, с целью иснользова1П   корпуса зонда дл  запипы от пр мого гамма-излучепн , оп выполнен из конструкционного материала

0 с атом1П)1м но.мером 40-50, например из о.юв нистой латуни и броизы.