SU949593A1 - Устройство дл обследовани обсадных колонн скважин - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБСЛЕДОВАНИЯ ОБСАДНЫ5С КОЛОНН СКВАЖИН

Изобретение относитс  к технике промлслово-геофизических исследований , в частности к устройствам дефектоскопии .

Известно устройство дл  обнаружени  небольших отверстий в обсадных колоннах, которое содержит U-образный сердечник с посто нными магнитами дл  намагничивани  колонн и две неподвижные симметрично расположенные цилиндрические катушки, св занные индуктивно с сердечником и измер ющие градиент магнитного пол  колонны т.

Недостатком данного устройства  вл етс  низка  разрешающа  способность по периметру колонны, вызванна  тем, что измерительные катушки, максимально приближенные к поверхности колонны, воспринимают градиент магнитного пол  колонны со всего периметра последней.

Известно также устройство, в котором в качестве измерительного датчика использована сегментированна  измерительна  катушка и выходное устройство , способное регистрировать сигналы от каждого сегмента катушки, причем каждый сегмент катушки контролирует градиент магнитного пол .

колонны в азимутальном угле, определ емом , в основном, размерами сегмента 2.

Устройство имеет достаточную разрешающую способность, однако она ограничена количеством сегментов катушки, которое не может быть увеличено сверх определенного числа из-за снижени , чувствительности прибора.

10

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  обслб довани  обсадных колони скважины, которое содержит скважинный зонд с маг- ниточувствитедьным датчиком, усилите15 лем и электроприводом, при этом магниточувствительный датчик св зан с электроприводом и соединен с усилителем , и наземную часть, включающую блок селекции; сигналов и регистра20 тор, при этсии выход усилител  соединен с входом блока селекции сигналов, выход которого соединен с регистратором , вргиоакюшйс  вокруг оси ::кважинного -зонда магниточувствитель25 ный датчик выполнен в виде двух узtHx дифференциально включенных измерительных катушек, оси которых расположены в плоскости, перпендикул ргной оси колонны. Вследствие малых

30 размеров катушек, измер ющих локальный градиент магнитного пол  колонны , данное устройство отличаетс  вы сокой разрешающей способностью по периметру колонны и высокой чувстви тельностью к мелким дефектам. Сигналы от датчика усиливаютс  и через блок селекции сигналов, отсекающий помехи, подаютс  на регистратор, где регистрируютс  в функции глубины скв жины. Высока  разрешающа  способность устройства позвол ет раздельно регистрировать перфорационные отверсти  З . Недостатком известных устройств  вл етс  то, что они чувствительны не только к изменени м магнитного пол  колонны, но и к изменению зазор между датчиком и колонной, вызванно му, например,, разбросом внутреннего диаметра отдельных секций колонны, вздутием колонны при перфорации, же лобами в колонне и т.п. Вследствие этого снижаетс  точность выделени  . дефектов в колонне. Дл  надежного выделени  дефектов необходимо проводить несколько спуско-подъемных опер ций различной настройкой усилител  сигналов, что значительно удорожает проводимые исследовани . Цель изобретени  - повБшение точности определени  дефектов. Дл  достижени  указанной цели в устройство дл  обследовани  обсадных колонн скважин, содержащее скважинны зонд с магниточувствительным датчиком , усилителем и электроприводом, при этом магниточув.ствительный датчи св зан с электроприводом и соединен с усилителем, и наземную часть, содержащую блок селекции сигналов и ре гистратор, при этом выход усилител  соединен с входом блока селекции сигналов, выход которого соединен с регистратором, введены электроакустический преобразователь, контрольный электроакустический преобразователь , первый и второй формирователи импульсов возбуждени  и синхроимпуль сов, второй и третий усилители и пре образователь, при этом электроакустический .преобразователь св зан с электроприводом и соединен с первым формирователем импульсов возбулсцени  и синхроимпульсов и вторим усилителем , выходы которых соединены с первым и вторым входами преобразовател , контрольный преобразователь, установленный напротив контрольного отр ател , соединен с вторым формирователем импульсов возбуждени  и синхроимпульсов и третьим усилителем , выходы которых подключены к тре тьему и четвертому входам преобразовател , выход которого соединен с вторым входом первого усилител . Ввиду того, что магниточувствительный и. электроакустический датчики синхронно сканируют поверхность колонны, то электроакустический канал позвол ет в каждый момент времени контролировать величину зазора между магниточувствительным датчиком и колонной и регулировать чувствительность усилител  сигналов датчика пропорционально величине этого зазора, что исключает пропуск дефектов , обусловленных уменьшением амплитуды сигналов датчика при увеличении зазора между ним и поверхностью колонны. На чертеже приведена структурна  схема устройства дл  исследовани  обсадных колонн скважин. Устройство содержит магниточувствительный датчик 1, соединенный с первым усилителем 2, выход которого соединен с входом блока 3 селекции сигналов, выход последнего подключеи к регистратору 4. Б электроакустическом канале имеетс  электроакустический преобразователь 5, соединенный с первым формирователем 6 импульсов возбуждени  и синхроимпульсов и вторым усилителем 7, вы- ходы первого формировател  б и второго усилител  подключены к первому и второму входам преобразовател  8, и контрольный электроакустический преобразователь 9, расположенный напротив контрольного отражател  10 и соединенный с вторым формирователем 11 импульсов возбуждени  и синхроимпульсов и трбтьим усилителем 12, выходы второго формировател  11 и третьего усилител  соединены с третьим и четвертым входами преобразовател  8, выход которого соединен с вторым входом первого усилител  2. Электропривод 13 механически соединен с магниточувствительным датчиком 2 и электроакустическим преобразователем 5, расположенными в одной плоскости , проход щей через ось скважинного зонда. Преобразователь 8 может конструктивно располагатьс  как в скважинном зонде, так и в наземной аппаратуре. Устройство работает следующим образом . Электропривод 13 синхронно вращает магниточувствительный датчик 1 и электроакустический преобразователь 5 вокруг оси сквсшинного зонда.Магниточувствительный датчик 1 отмечает аномалии магнитного пол  предварительно размагниченной и намагниченной посто нным магнитным полем колонны, вызванные наличием в колонне перфорационных отверстий и других дефектов.Сигналы магниточувствительного датчика 1 усилива отс  первым усилителем 2 и через блок 3 селекции сигналов, отсекгиощий помехи, поступают на регистратор 4, где регистрируютс  в функции глубины скважины. Первый формирователь 6 выдает импульсы возбуждени  на электроакустический преобразователь 5 и синхроимпульсы посылки на преобразователь дл  преобразовани  временного интервала между посылкой зондирующего сигнала и отраженным сигналом в электрический сигнал. Электроакустический преобразователь 5 излучает короткие ультразвуковые импульсы нормально к поверхности колонны и принимает отраженные сигналы, которые усиливаютс  вто рым усилителем 7 и поступают на преобразователь 8.

Преобразователь 8 преобразует временной интервал, между посылкой и приемом отраженного сигнала в аналоговое напр жение с посто нной времени пор дка 1/В периода одного оборота датчиков вокруг оси скважинного зонда.

Дл  внесени  в преобразованный временной интервал поправки на изменение скорости ультразвука с глубиной скважины контрольный электроакустический преобразователь 9 излучает импульсы зондирующих колебани в направлении контрольного отражател  1о, расположенного на ф:1ксированном рассто нии от него, принимает отраженные сигналы, которые усиливаютс  третьим усилителем 12 и подаютс  на преобразователь 8 вместе с синхроимпульсами из второго формировател  11.

Изменение времени пробега отраженного сигнала между контрольным электроакустическим п эеобраэователем 9 и контрольным отражателем 10, вызванное изменени ми давлени , температуры , состава скважинного раствора и т.п., с глубиной скважины определ ет поправку преобразовател  8 при преобразовании времени пробега отраженного сигнала между электроакустическим преобразователем 5 и колонной.

Аналоговое напр жение, вырабатываемое в преобразователе 8, пропорциональное рассто нию между электроакустическим преобразователем 5 и колонной, управл ет чувствительностью канала таким образом, что при увеличении этого рассто ни  чувствительность увеличиваетс , а при уменьшении рассто ни  - снижаетс , исключа  вли ние изменени  рассто ни  на амплитуду сигнала магниточувствительного датчика 1.

Устройство позвол ет повысить точность определени  в обсадных колоннах , например, перфорационных отверстий , при этом исключаетс  необходимость в повторных спуско-подъемных операци х, что удешевл ет обследовани  обсадных колонн скважин.

Claims (3)

1.Патент США 3056920, кл.324-37, опублик.1965.

2.Патент США 3166710, кл.324-34 опублик. 1968.

3.Локатор перфорационных отверстий . Информационный листок 93-71 Краснодарского ЦНТИ, 1971 (прототип).

«;.

-..

, Г