SU763588A1

SU763588A1 - Well examination instrument

Info

Publication number: SU763588A1
Application number: SU782648130A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Георгиевич Малюга; Анатолий Филиппович Мясоедов
Original assignee: За витель
Priority date: 1978-07-25
Filing date: 1978-07-25
Publication date: 1980-09-15

Description

Изобретение относитс к нефт ной и газовой промЕЛиленности и может быт использовано в комплексной скважинно геофизической аппаратуре. Известны геофизические приборы дл исследовани скважин, содержаад шарнирно-рычажную систему дл центрировани корпуса прибора и прижима к стенке скважины выносных блоков с датчиками измер емых параметров l Недостатком таких приборов вл етс то, что из-за несовпадени гла . ной оси прибора с осью скважины, возникающего в результате наличи каверн и участков желобообразовани они не позвол ют получить достаточно точных измерений угла и азимута, про фил поперечного сечени скважины, угла падени пластов и кажущегос сопротивлени . Кроме того, смещение прибора от оси скважины происходит под действием его собственного веса, что даже при отсутствии овальности профил скважины при зенитных углах свьп е 5 не позвол ет обеспечить равномерность прижати микроустановок, а также огГределить наличие и величи ны глинистой корки на стенках скважины . Известен прибор дл исследовани скважин, содержащий герметичный корпус с измерительной системой, выносной блок, управл емое прижимное устройство, включающее привод и механизм шарнирно-рычажного двухкоромыслового параллелограмма р. Данный прибор вл етс наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату . Недостаток прибора состоит в том, что из-за отсутстви центрирующего устройства трудно обеспечить комплекс измерений с получением профилеграмм. Целью изобретени вл етс повышение точности измерений в наклонных скважинах. Указанна цель достигаетс тем, что прибор снабжен дополнительным вынрсньам блоком с датчиками, шарнирно соединенным с помощью штанги с серединами коромысел шарнирно-рычажного параллелограмма. Кроме того, с целью упрощени дополнительного выносного блока датчики последнего посредством кривошипно-ползунного механизма св заны с при жимным устройством.The invention relates to the oil and gas industries and can be used in complex well geophysical equipment. Geophysical well survey instruments are known, which contain an articulated-lever system for centering the instrument case and clamping the remote blocks to the well wall with sensors of measured parameters. The disadvantage of such instruments is that due to a mismatch. The device’s axis with the axis of the well, resulting from the presence of cavities and grooves, does not allow for sufficiently accurate measurements of the angle and azimuth, the cross-sectional profile of the well, the dip angle of the reservoirs and apparent resistivity. In addition, the device is displaced from the well axis under the action of its own weight, which even in the absence of ovality of the well profile at zenith angles of plug 5 does not ensure uniformity of pressing of micro installations, as well as limit the presence and size of the mudcake on the borehole walls. A well-known well testing device is known, which comprises a sealed housing with a measuring system, a remote unit, a controlled clamping device, including a drive and a double-articulated parallelogram mechanism p. This device is closest to the invention by its technical essence and the achieved result. The disadvantage of the device is that due to the absence of a centering device it is difficult to provide a complex of measurements with the formation of profilegrams. The aim of the invention is to improve the accuracy of measurements in inclined wells. This goal is achieved by the fact that the device is equipped with an additional unit with sensors pivotally connected by means of a rod with the middle of the rocker arms of the articulated parallelogram. In addition, in order to simplify the additional remote unit, the sensors of the latter are connected with a clamping device by means of a crank-slider mechanism.

На чертеже изображена кинематическа схема выполнени предложенного прибора дл исследовани Ькважин.The drawing shows the kinematic scheme of the proposed device for the study of b wells.

Прибор имеет толстостенный герме- тичный корпус 1, составленный из двух секций (на чертеже не показаны), внутри одной из которых размещена измерительна схема, а другой привод управл емого прижимного устройства . Привод через выходной шток 2, ползун 3 и шатун 4 кинематически св зан с механизмом шарнирно-рычажного двухкоромыслового параллелограмма , состо щего из выполненного в виде двуплечего рычага ведущего коромысла 5, ведомого коромысла б, выносного блока 7 с микроустановкой (или, в случаенеобходимости, с зондом ГГК) и хвостовика 8 корпуса 1, нмегацего вид желоба, внутри которого зкестко установлены опоры 9 и 10 дл шарнирного закреплени коромысел 5 и 6. К серединам коромысел 5 и 6 посредством штанги 11 шарнирно присоединен герметичный корпус 12 дополнительного выносного блока с датчиками измер емых параметров. Причем в нижней части дополнительного выносного блока размещены датчики профилемера, включающие в себ измерительные рычаги 13, шарнирно соединенные через шату-ны 14 со штоками 15, снабженными , электрически изолированными от них конта.ктами 16, взаимодействующими с реохордами 17.The device has a thick-walled sealed enclosure 1 composed of two sections (not shown in the drawing), inside one of which a measuring circuit is located, and the other drive of a controlled pressure device. The drive through the output rod 2, the slider 3 and the connecting rod 4 is kinematically connected with the mechanism of a double-arm parallelogram, consisting of a leading rocker arm 5, made in the form of a two-arm lever, a driven rocker b, a remote unit 7 with a microinstaller (or, if necessary, probe GGK) and the shank 8 of the housing 1, the view of the groove is not inside, inside which the supports 9 and 10 are installed to swivel the rocker arms 5 and 6. To the middle of the rocker arms 5 and 6, by means of the rod 11, a sealed body 12 is pivotally attached A remote control unit with sensors of measured parameters. Moreover, in the lower part of the additional remote unit, sensors of the profiler are placed, including measuring levers 13, pivotally connected through connecting rods 14 with rods 15, equipped with contacts of contacts 16 that are electrically insulated from them.

Измерительные рычаги 1.3 шарнирно.. закреплены при помощи опор 18 на згвостозике 19 корпуса 12. Хвостовик 19 и.меет упоры 20 дл измерительных рычагов 13 и наконечник 21 дл предохранени последних в закрытом состо нии от позреждени- во врем спуска прибора в скважину. Штоки 15 подвижно установлены в отве.рсти х дна корпуса 12 и ползуна 22, имеющего форму Ксгтуыки, между щеками которого расположены цилиндрические пружины 23, жестко закрепленные верхними концагФ на штоках 15. Дл управлени раскрытием-з.акрытием измерительных; рычагов 13 ползун 22 через т гу 24 соединен с приводом его линейного перемещени .При этом реоХОРДЫ 17 жестко закреплены на т ге 24, а перемегиение вверх штоков 15 граничено кольцевым упором 25, неподвижно соединенным с корпусом 12. В качестве привода ползуна 22 может быть использован., размещенный в верхней части корпуса12, любой из звестных приводов, предназначенных дл управлени рычажными систеами в сквсшииных геофизических устойствах .Measuring levers 1.3 are hinged. They are fixed by means of supports 18 on zgvostozik 19 of housing 12. Shank 19 and have stops 20 for measuring levers 13 and tip 21 for protecting the latter in the closed state from being damaged during the descent of the device into the well. The rods 15 are movably mounted in the opening x of the bottom of the body 12 and the slider 22, having the shape of Ksgtuyki, between whose cheeks there are cylindrical springs 23 rigidly fixed by the upper ends FF on the rods 15. To control the opening-closing of the measuring springs; levers 13 slider 22 is connected to the drive of its linear movement by means of a tug 24. At that, the reOhHORDS 17 are rigidly fixed on the trad 24, and shifting up the rods 15 upwards is bordered by an annular abutment 25 fixedly connected to the housing 12. As a drive for the slide 22 can be used ., located in the upper part of the hull12, any of the known drives designed to control lever systems in skvshinovye geophysical devices.

Однако наиболее простым по конГрукдаПГ к меньшим по весу дополниельный выносной блок становитс However, the simplest by conGrukdPG to the additional weight of the additional portable unit becomes

при обеспечении возможности управлени перемещением ползуна 22 от одного привода, общего дл всей системы рычагов прибора. Дл достижени этого т га 24 жестко соединена со скольз щим в направл ющей корпуса 12 ползуном 26, шарнирно соединенным с ведомым коромыслом б посредством шатуна 27. При этом участок ведомого коромысла б, заключенный между узлами его шарнирных соединений со штангой 11 и шатуном 27, вл етс кривошипом .while providing the ability to control the movement of the slide 22 from one drive, common to the entire system of levers of the device. To achieve this, the ha 24 is rigidly connected to the slider 26 sliding in the guide casing 12, pivotally connected to the driven rocker b by means of a connecting rod 27. At the same time, the section of the driven rocker b enclosed between the nodes of its swivel joints with the rod 11 and the connecting rod 27, It is a crank.

Дл обеспечени возможности измерени диаметра скважины при помощи механизма шарнирно-рычажного двухкоромыслового параллелограмма, а также дл определени величины максимального диаметра раскрыти измерительных рычагов 13, необходимой при интерпретации профилеграмм, т га 24 снабжена электрически изолированным от нее контактом 28, взаимодействующим с реохордом 29, жестко закрепленным на стенке корпуса 12.To enable measurement of the borehole diameter using the double-arm parallelogram double-hinged mechanism, as well as to determine the maximum diameter of the opening of the measuring levers 13 required for interpreting the profilegrams, the ha 24 is fitted with a rigidly fixed contact 28 interacting with the reohord 29 on the wall of the housing 12.

Секци корпуса 1, внутри которой размещен привод, а также корпус 12 дополнительного выносного блока заполнены электроизол ционной жидкостью и снабжены компенсаторами давлени . Выход в скважинную среду штока 2, ползуна 26 и штоков 15 осуществлен при помощи сильфонов.The section of housing 1, inside of which the actuator is located, as well as the housing 12 of the additional remote unit are filled with electrically insulating liquid and equipped with pressure compensators. The output in the downhole environment of the stem 2, the slider 26 and the rod 15 is made using bellows.

Дополнительный выносной блок в зависимости .от необходимости может содержать различное количество измерительных рычагов 13, имек дих требуе1 ю ориентацию относительно плоскости образуемой шарнирно-рычажным двухкбромысловым параллелограммом. При этом следует иметь ввиду, что дл уменьшени вли ни на управл емое прижимное устройство веса дополнительного выносного блока последний выполнен из легких, например алюминиевых и титановых, сплавов, а также по сравнению с толстостенным корпусом 1 прибора имеет значительно меньшие габариты.An optional remote unit, depending on the need, may contain a different number of measuring levers 13, having the required orientation relative to the plane formed by the hinged double-sided parallelogram. It should be borne in mind that in order to reduce the effect on the controlled pressure device the weight of the additional remote unit is made of light, for example aluminum and titanium, alloys, and also has considerably smaller dimensions compared to the thick-walled body 1 of the device.

Схема предложенного прибора не исключает возможность использовани в дополнительном выносном блоке вместо электромеханических датчиков профилемера с измерительными рычагами 13 датчиков другого типа, например вращающегос электроакустического преобразовател .The scheme of the proposed device does not exclude the possibility of using a profiler with measuring levers 13 sensors of another type, for example a rotating electroacoustic converter, in an additional remote unit instead of electromechanical sensors.

Предложенный прибор работает следукадим образом.The proposed device works in the following way.

Перед спуском прибора в скважину его систему рычагов закрывают путем подачи серии управл ющих импульсов на привод прижимного устройства. При этом выходной шток 2, перемеща сь вниз, через ползун 3 воздействует на рычдг ведущего коромысла 5, которое , взаимодейству через ведомое коромысло 6 с шатуном 27, обеспечивае перемещение вниз ползуна 26 с т гойBefore the device is lowered into the well, its system of levers is closed by applying a series of control pulses to the drive of the clamping device. In this case, the output rod 2, moving down, through the slider 3 acts on the lever of the leading rocker 5, which, through the driven rocker 6, interacts with the connecting rod 27, moving down the slider 26 with the rod

24, несущей жестко закрепленные на ней контакт 28, реохорды 17 и ползун 22. При перемещении ползуна 22 вниз предварительно сжатые его нижней щекой пружины 23 разжимаютс , в результате чего штоки 15 и кинематически св занные синими измерительные рычаги 13 остаютс неподвижными до тех пор, пока верхн щека ползуна. 22 не вступит во взаимодействие с верхним концом 23. Затем штоки 15, несущие контакты 16, перемещаютс вниз до тех пор, пока измерительные рычаги 13 не достигнут упоров 20, а корпус 12 дополнительного выносного блока не займет место под хвостовиком 19 концентрично корпусу 1 прибора. При этом выносной блок 7 входит в нишу, образованную хвостовиком 19 и верхней частью корпуса 12,24, carrying a pin 28 which is rigidly fixed on it, reahords 17 and a slider 22. When the slider 22 is moved downward, the springs 23 which are previously compressed with its lower cheek and uncoupled, resulting in the rods 15 and the kinematically connected blue measuring levers 13 remain stationary until top slider cheek. 22 will not interact with the upper end 23. Then the rods 15, bearing contacts 16, move down until the measuring levers 13 reach the stops 20, and the body 12 of the additional remote unit does not take place under the shank 19 concentric with the device body 1. When this remote unit 7 is in a niche formed by the shank 19 and the upper part of the housing 12,

В таком состо нии прибор опускаетс на каротажном кабеле в скважину, По достижении прибором забо или исследуемого участка скважины систему рычагов открывают путем подачи серии управл ющих импульсов на привод , выходной шток 2 которого при этом перемещаетс вверх, в результате чего, система рычагов прибора принимает положение, отличающеес от исходного лишь величинa П углов раскрыти и местоположением подвижных частей, завис щих от диаметра и глубины каверн скважины. При этом в наклонных скважинах толстстенный корпус 1 занимает положение на нижней образующей стенки скважины а выносной блок 7 - над корпусом 1, что легко проверить, зна величину апсидального угла прибора, измер емого при помощи инклинометра. В результате при проведении комплекса измерений наличие дефектов ствола скважины и вес прибора не вли ют на прижимное устройство,что обеспечивае надежное прижатие выносного блока 7 к стенке скважины и достаточно точное центрирование корпуса 12 дополнигельного выносного блока относительно плоскости искривлени скважины. Учитыва , что развитие овальности ствола скважины происходит, как правило , в плоскости ее искривлени , прибор посредством механизма шарнирно-рычажного двухкоромыслового параллелограмма и кинематически св занного с ним преобразовател , включающего в себ контакт 28 и реохорд 29, измер ет величину большой осиIn such a state, the device is lowered on the wireline cable into the well. When the device reaches the well site or the test site, the leverage system is opened by applying a series of control pulses to the drive, the output rod 2 of which moves upwards. differing from the initial value only by the magnitude of the opening angle and the location of the moving parts, depending on the diameter and depth of the cavities of the well. At the same time, in inclined boreholes, the thick body 1 occupies a position on the lower forming wall of the borehole and the remote unit 7 is above the body 1, which is easy to check by knowing the value of the apsal angle of the instrument measured with an inclinometer. As a result, when carrying out a complex of measurements, the presence of defects in the wellbore and the weight of the device do not affect the clamping device, which ensures reliable pressing of the remote block 7 to the well wall and sufficiently accurate centering of the housing 12 of the additional remote block relative to the plane of curvature of the well. Taking into account that the development of a borehole ovality occurs, as a rule, in the plane of its curvature, the device measures the major axis with the help of a double-hinged double-parallelogram mechanism and a kinematically connected transducer with it, including contact 28 and a rheochord 29

овала (желоб скважины. При этом смещение оси корпуса 12 дополнительного выносного блока, происход щее в плоскости искривлени скважины, равно половине величины большой оси , овала, что обеспечивает достаточно точное измерение малой оси овала посредством двух измерительных рычагов 13, располрженных в плоскости, перпендикул рной простиранию шарнирQ но-рычажного двухкоромыслового параллелограмма и при помощи двух преобразователей , включающих в себ контакты 16 и реохорды 17. Очевидно,что така схема одновременно позвол ет более достоверно оценить величину глинистой корки в скважинахoval (trench of the well. At that, the axis of the housing 12 of the additional remote unit, which occurs in the plane of curvature of the well, is half the magnitude of the major axis, oval, which provides a fairly accurate measurement of the minor axis of the oval by means of two measuring levers 13, open in the plane, perpendicular the direction of the hinge of a double-lever parallelogram and two transducers, including pins 16 and reichords 17. Obviously, such a scheme allows for more reliable to estimate the value of the filter cake in wells

с эллипсовидной овальностью сечени ,with ellipsoid cross section ovality,

Дл определени углов падени пластов прибор может иметь дополнительно по меньшей- мере еще один измерительный рычаг 13, снабженный 1реобразователем.To determine the dip angles, the instrument may additionally have at least one more measuring arm 13 provided with a transducer.

Таким образом, наличие дополни- ; тельного выносного блока, вл ющегос в предлагаемом приборе самоцентрирующимс , способствует расширению комплекса геофизических исследова .ний при одновременном повышении точности измерений, проводимых в наклонных скважинах.Thus, the presence of additional; The external remote unit, which is self-centering in the proposed device, contributes to the expansion of the complex of geophysical surveys while simultaneously improving the accuracy of measurements carried out in inclined wells.

30thirty

Claims

1. A well testing instrument, comprising a sealed enclosure with a measuring system, a remote unit, a controlled pressure device, including a drive and a double-frame parallelogram mechanism, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy in. inclined boreholes, it is equipped with an additional vyHocHfciM block with sensors pivotally connected with a rod to the middle of the rocker arms of the pivot-lever parallelogram,

2. Device POP.1, characterized in that, for the purpose of improving, or an additional remote unit, the sensors of the latter by means of a crank-slider mechanism are connected with a clamping device.

Sources of information taken into account in the examination

1. USSR author's certificate No. 248595, cl, E 21 B 47/08, 1968, 2, US Patent No. 3023508, cl. 33-178, 1962 (prototype).