SU407258A1 - Аппаратура для каротажа скважин - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области нромысловой геофизики и может быть иснользовано дл  исследовани  иластов, как в обсаженных, так и в необсажеииых скважинах.

До недавнего времени обсаженные скважипы исследовались только радиоактивиыми методами. Среди них наиболее информативиым методом  вл етс  имиульсиый нейтроинейтронный каротаж (ИННК) или импульсиый нейтронный гамма-каротаж (ИНГК). Однако ирн контроле за обводненнем нродуктивиых нластов слабоминерализованными водами , а также нластов с малой пористостью или с большой неоднородностью вы снились ограничени  методических возможностей ИННК. Эти ограничени  в зиачительной мере уетран ютс  ири совместиом использовании данных ИННК и импульсного акустического каротажа.

Акустический каротаж АК, так же как и PIHHK, используетс  дл  получени  информации о породах и их насыщении в обсаженных скважинах.

Дл  производства акустического каротажа в скважинах созданы различные приборы акустического каротажа. Один из известных нрибороБ акустичеекого каротажа состоит из разр дного излучател  упругих колебаний ультразвуковой частоты, одного или нескольких приемников; акустических изол торов, электронной иреобразующей схел1Ы, схемы персдачи сигнала на иоверхность н поверхностно1Ч) региетрирующего блока.

Аинаратура дл  производства ИНН К или ИНГК состоит из высоковольтного блока нитаии , нмнульсной ускорительной нейтронной трубки, одного или двух высоковольтных траиеформаторов, коммутирующего разр дника , детекторного блока, блока передачи импульсов ИННК или ИНГК на поверхность, временного анализатора, установленного ил новерхности.

Однако такие приборы ЛК, н ИННК иозвол ют записывать раздельные диаграммы ЛК или ИННК за два отдельных енуско-нодъема прибора в скважину. Это увелнчнвает врем , затрачнваемое на исследование екважнны геофизическими методами. Кроме того, интериретаци  кривых АК н ИННК встречает затруднени , если исследовани  этимн методами проведены в разное врем .

Дл  обеспечени  возможности одновременной записи диаграмм АК ИННК или ИНГК за один спуско-подъем, обеспечени  надежности и упрощени  нередачи информации из глубинного ирибора на поверхность по трехжильному кабелю в глубинной части предлагаемой анпаратуры разр дный излучатель унрутих колебаний включен последовательно в цепь управл емого коммутнрующего элемента.

выходы схем регистрации первого вступлени  акустических сигиалов в приемники, радиометра и задающего генератора через смесительную схему подсоединены к первичной обмотке трансформатора св зи, а между схемой вычитани  первого импульса и временным анализатором подключена состо ща  из двух формирователей импульсов схема выделени  маркерного импульса, первые входы схем измерени  1нтерБала времени нрнхода акустического сигнала к иервому и второму приемникам подключены к выходу схемы формировани  маркерного импульса, вторые входы этих схем подключены в цеиь измереии  интервального времени, причем второй вход схемы намерени  интервала времени нрихода акустического сигнала ко второму приемнику соединен через схему пересчета на два.

Кроме того, параллельно излучателю может быть включен резистор.

Дл  новышени  надежности работы акустического канала в цени усилителей в каждом акустическом канале введены временные селекторы , управл емые через мультивибраторы задержки и генераторы стробирзющих импульсов задающим генератором.

Кроме того, формирователь импульса блокировки в схеме вычитани  первого импульса может быть подключен к выходу схемы формировани  маркерного импульса.

Дл  улучгпени  паправлеииости излучепп-л излучатель снабжен дополнительной перфорированной мембраной.

Эти особенности предлагаемой аппаратуры позвол ют осуществить за один спуско-подъем непрерывную запись параметров импульсного акустического каротажа (Лг - интервальное врем , TI-врем  нрихода акустического сигнала от излучател  к первому нриемт- 1 V иику, /2-ко второму приемнику,а /п-р

затухание акустического сигнала на базе между двум  приемниками) и имнульсного нейтронного каротажа (запись диаграмм ИННК или ИНГК иа разных временных задержках), онределить врем  лсизни тепловых нейтронов : в исследуемых пластах, пересеченных скважиной .

На фиг. 1 показана схема размещени  узлов в глубинном снар де; на фиг. 2 - блоксхема описываемой аппаратуры, глубинна  часть; на фиг. 3 - то же, наземна  часть; на фиг. 4 - излучатель упругих колебаний, схематический разрез.

В глубинном снар де (фиг. 1) размещены зонд акустического каротажа, который состоит из излучател  / и двух приемников 2 и 3, блок генератора нейтронов 4, детектор 5 радиоактивного излучени  (нейтронов или гамма-квантов ) и блок электроники 6. Блок генератора нейтронов, излучатель и ириемники разделены друг от друга акустическими изол торами 7. Генератор нейтронов, радиометр и электронный блок размещены в отдельном герметичном корпусе, который соединен с акустическим зоидом иереходной муфтой и герметизирующимис  электрическими разъемами. Глубинный снар д с наземной частью аппаратуры соедин етс  трехжильным броинроваииым кабелем.

Генератор нейтронов включает в себ  (фиг. 2) ускорительную трубку 8, два импульсных трансформатора 9 и 10, накопительные конденсаторы 11 и 12, управл емь й коммутирующий элемент (разр дник) 13, блок 14 высоковольтного питани , резисторы 15 и 16. Источником нейтронов  вл етс  ускорительна  трубка с ионным источником искрового типа. На фиг. 2 показан генератор нейтронов с двум  высоковольтными импульсными трансформаторами, которые обеспечивают импульсы ускор ющего напр жени  на трубке противоположных пол рностей. Однако , ДЮжет быть использован и только один импульсный трансформатор. В этом случае вторична  обмотка трансформатора подсое днн етс  к мищени или к ионному источнику ускорительной трубки в соответствующей пол рности и количество витков траисформатора рассчитывают так, чтоб1 1 обесиечить ускорительиую трубку полным ускор ющим импульсом напр жени .

В качестве управл емого коммутируюн его элемента в глубинном приборе использоваи управл емый разр дник.

Резисторы 15 и 16 выполнены из проволочных сопротивлений с высоковольтной изол цией . Конденсаторы // и 12  вл ютс  высоковольтными.

Управл ющий электрод коммутирующего элемента (разр дника) 13 через дифференцирующую цепь и формирователь импульсов 17 включен в цепь задающего генератора 18. Накопительный конденсатор 11 и коммутирующий элемент 13 через резистор подключены к блоку 14 питани .

Раднометр состоит из детектора 5 радиоактивного излучени  (нейтронов или гаммаквантов ), усилител  19 и схемы 20 формировани  имиульсов. Высоковольтное питание детектора 5 осуществл етс  из общего источника иитани  21 через высоковольтный преобразователь 22.

Разр дный излучатель 1 упругих колебаний включен последовательно в цень управл емого коммутирующего элемента (разр дника ) 13. Параллельно к разр дному излучателю / присоединен резистор 23. Это обеспечивает синхронность работы ускорительной трубки 6 и излучател  /, что облегчает передачу информации по каротал :ному кабелю. Излучатель / упругих колебаний выполнен в виде электрического разр дника.

В качестве нриемников 2 и 3 могут быть нснользованы пьезоэлектрические или магнитострикционные нреобразователи акустической энергии в электрическую.

В каждую нриемпую цень включены усилители-ограничители 24 и 25, логарифмические усилители 26 и 27, временные селекторы 28-

S5