SU912921A1

SU912921A1 - Coupling locator

Info

Publication number: SU912921A1
Application number: SU802965377A
Authority: SU
Inventors: Исаак Михайлович Барский; Давид Александрович Бернштейн; Камиль Зуфарович Галиев; Владимир Николаевич Макаров
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики
Priority date: 1980-07-23
Filing date: 1980-07-23
Publication date: 1982-03-15

Description

1one

Изобретение относитс к геофизическим методам исследовани обсаженных скважин и может использоватьс дл определени муфтовых и замковых соединений колонны бурильных обсадных или насосно-компрессорных труб,а также мест их локальных разрушений, см тий и утолщений.The invention relates to geophysical methods for investigating cased wells and can be used to determine the coupling and locking joints of a string of casing or tubing, as well as the places of their local destruction, smothia and thickenings.

.Известно устройство дл исследовани обсадных колонн в скважине, со-, держащее генераторные и приемные катушки П J.A well-known casing exploration device is known in the well, containing the generator and receiver coils P.J.

Также известен локатор муфт, содержащий герметичный немагнитный корпус , магнитную систему, состо щую из посто нных магнитов, установленных соосно одноименными полюсами друг к другу, и измерительные катушки,размещенные на посто нных м гнитах и включенные встречно 2.A coupler locator is also known that contains a sealed, non-magnetic housing, a magnetic system consisting of permanent magnets mounted coaxially with the same poles to each other, and measuring coils placed on permanent mini-tubes and connected in opposite directions 2.

Недостатком локатора муфт вл етс низка чувствительность при малых скорост х движени локатора в скважине .A disadvantage of the coupling locator is low sensitivity at low velocities of the locator in the well.

Цель изобретени - повышение чувствительности путем обеспечени независимости величины регистрируемых сигналов от скорости движени локатора в обсадной колонне.The purpose of the invention is to increase sensitivity by ensuring the independence of the magnitude of the recorded signals from the speed of movement of the locator in the casing.

Поставленна цель достигаетс тем, что магнитна система снабжена двум дополнительными катушками, питаемыми низкочастотным переменным током, соединенными согласно и расположенны10 ми параллельно оси посто нных магнитов либо соосно с ними.The goal is achieved by the fact that the magnetic system is equipped with two additional coils fed by low-frequency alternating current, connected according to and located 10 parallel to the axis of the permanent magnets or coaxially with them.

На фиг. 1 представлена схема локатора муфт; на фиг. 2 - схема сое15 динени дополнительных катушек.FIG. 1 is a diagram of the coupling locator; in fig. 2 shows a circuit for connecting 15 additional coils.

Локатор содержит магнитную систему , помещенную в герметичный немагнитный корпус 1 и состо щую из установленных одноименными полюсами друг The locator contains a magnetic system placed in a sealed non-magnetic case 1 and consisting of each other installed by the same poles

20 к другу посто нных магнитов 2 и измерительных катушек 3. размещенных на них и включенных встречно. На каждом магните соосно с ними размещены 20 to a friend permanent magnets 2 and measuring coils 3. placed on them and turned on counter. Each magnet is aligned with them.

полнительные катушки k , включенные согласно и питаемые переменным током низкой частоты.Optional coils k, included according to and powered by alternating current of low frequency.

Локатор на каротажном кабеле 5 движетс в скважине внутри обсадной колонны 6. При перемещении локатора в колонне в местах муфтовых соединений 7) сварных швов 8, нарушений целостности обсадных труб 9 происходит изменение сопротивлени магнитному потоку, проход щему по обсадной трубе, что приводит к его перераспределению , tThe locator on the logging cable 5 moves in the well inside the casing 6. When the locator moves in the column at the joints 7) of the welds 8, the casing 9 is damaged, the resistance to the magnetic flux passing through the casing changes, which leads to its redistribution , t

Магнитные потоки посто нных магнитов , установленных одноименными полюсами друг к другу, отталкиваютс и в центре магнитной системы образуетс зона повышенной напр женности магнитного пол (зона выпучивани ), поскольку силовые линии между двум полюсными поверхност ми всегда направлены так, чтобы полна магнитна проводимость воздушных путей магнитного потока была максимальной. Суммарное магнитное поле локатора муфт складываетс из полей, создаваемых посто нными магнитами и переменных магнитных полей, возбуждаемых дополнительными катушками., Катушки питаютс гармоническим током и их мз нитное поле в каждый момент времени будет либо усиливать, либо ослабл ть магнитное поле посто нных магнитов, причем, поскольку катушки соединены согласно, то увеличение суммарного магнитного пол одной половины магнитной системы локатора муфт будет сопровождатьс таким же уменьшением суммарного магнитного пол другой половины магнитной системы. Это приводит к смещению зоны выпучивани в сторону той половины магнитной системы, где поле посто нного магнита ослабл етс магнитным полем дополнительной катушки. Через промежуток времени, равный половинепериода питающего тока, эта зона переместитс на другую половину магнитной системы и, таким образом, будет осуществлено возвратно-поступательное сканирование суммарного магнитного пол локатора муфт в .зоне расположени его измерительных катушек вдоль корпуса локатора. Так как измерительные катушки одинаковы и включены встречно, электродвижуща сила, индуцируетс в катушках за счет изменени пронизывающего их магнитного потока, бу14The magnetic fluxes of the permanent magnets, installed by poles of the same name to each other, are repelled and in the center of the magnetic system there forms a zone of increased magnetic field strength (bulging zone), since the lines of force between the two pole surfaces are always directed so that the total magnetic conductance of the flow was maximum. The total magnetic field of the coupling locator is made up of fields created by permanent magnets and alternating magnetic fields excited by additional coils. The coils are fed by a harmonic current and their magnetic field at each time point will either strengthen or weaken the magnetic field of the permanent magnets Since the coils are connected according to, an increase in the total magnetic field of one half of the magnetic system of the coupling locator will be accompanied by the same decrease in the total magnetic field of the other field. guilt of the magnetic system. This leads to the displacement of the buckling zone in the direction of that half of the magnetic system, where the permanent magnet field is attenuated by the magnetic field of the additional coil. After a period of time equal to the half-period of the supply current, this zone will move to the other half of the magnetic system and, thus, reciprocating scanning of the total magnetic field of the coupling in the area of its measuring coils along the locator housing will be carried out. Since the measuring coils are identical and are inversely connected, the electromotive force is induced in the coils due to a change in the magnetic flux penetrating them.

дет компенсироватьс , и на выходе измерительной системы будет выдел тьс сигнал разбаланса, завис щий отwill be compensated, and the output of the measuring system will be allocated an imbalance signal, depending on

степени идентичности обоих половин магнитной системы, точности их изготовлени и размещени . Если в ферромагнитной трубе имеетс какоелибо нарушение ее сплошности, дефект то за врем перемещени локатора муфтthe degree of identity of both halves of the magnetic system, the accuracy of their manufacture and placement. If there is some disruption of its continuity in the ferromagnetic tube, then there is a defect during the movement of the coupling locator

мимо этого дефекта, магнитное поле локатора успеет многократно пересечь дефект, что приведет к индуцированию в его измерительных катушках сигнала, частота которого совпадает с частотой тока, питающего дополнительныеpast this defect, the magnetic field of the locator will have time to repeatedly cross the defect, which will lead to the induction in its measuring coils of a signal whose frequency coincides with the frequency of the current supplying additional

катушки, а длительность его равна времени прохождени измерительной системы локатора мимо дефекта. Величина индуцируемого сигнала будет пропорциональна в каждый момент времени векторной сумме скоростей возвратно-поступательного сканировани магнитного пол ч линейного движени локатора муфт в скважине. Если скорость сканировани будет намного (в 5-10 раз) больше скорости линейного движени , то индуцируемый полезный сигнал будет зависеть только от скорости сканировани , в то врем coil, and its duration is equal to the time of passage of the measuring system of the locator past the defect. The magnitude of the induced signal will be proportional at each instant of time to the vector sum of the velocities of the reciprocating scanning of the magnetic field of the linear motion of the coupling locator in the well. If the scanning speed is much (5-10 times) more than the speed of linear movement, then the induced useful signal will depend only on the scanning speed, while

как уровень шумов будет определ тьс , в основном, скоростью движени в скважине локатора муфт.how the noise level will be determined mainly by the speed of movement in the well of the coupling locator.

Предлагаемое устройство позвол ет улучшить соотношение полезного сйгнала и шума и повышает чувствительность локатора муфт к дефектам. При этом без заметного уменьшени чувствительности можно значительно повысить скорость движени локатора в скважине , т.е. повысить производительность геофизических исследований, а, следовательно , и экономическую эффективность применени локаторов. Кроме того , вследствии независимости величины индуцируемого в локаторе сигналаThe proposed device allows to improve the ratio of useful signal and noise and increases the sensitivity of the coupling locator to defects. In this case, without a noticeable decrease in sensitivity, it is possible to significantly increase the speed of movement of the locator in the well, i.e. to increase the productivity of geophysical studies, and, consequently, the economic efficiency of the application of locators. In addition, due to the independence of the magnitude of the signal induced in the locator

от скорости его движени в скважине, можно добитьс высокой степени детализации обнаруженных дефектов, и даже установки локатора напротив интересующего муфтового соединени или дeфekтa, что чрезвычайно важно при проведении прострелочно-взрывных работ в скважине или работ по ее капитальному ремонту.from the speed of its movement in the well, one can achieve a high degree of detailing of the detected defects, and even locating the locator opposite the coupling or defect of interest, which is extremely important when carrying out shooting-blasting operations in the well or overhauling it.

Claims

1. USSR author's certificate ff, cl. E 21 B, 47/00, 1978.

2. USSR author's certificate No. 6059 6, cl. E 21 B (47/00, 1975 (prototype).