Приемный блок скважинного прибора акустического каротажа

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических рес убпик (101000977 (61) Дополнительное н авт свид-ву (22)Заявлено 04.02.80 (21) 2878727/18-25

G 01 .V 1/40 с присоелинением заявки М

Геауддрстееииый кемитвт (23) Приоритет

Опубликовано 28.02 83. Бюллетень М 8

Дата опубликования описания 01.03.83 (5З} УДК Я0.83 (089.8) llo делам иэабретеиий и вткрмтий (72) Авторы изобретения

М.Х. Гофман и П.д. Резник

Опытно-конструкторское бюро геофизического приборостроения (7I) Заявитель (54) ПРИЕМНЫЙ БЛОК СКВАНИННОГО ПРИБОРА

АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА

Изобретение относится к промысло» вой геофизике и может быть использовано преимущественно в приборах с нижней компоновкой приемного бло.ка.

Известен приемный блок акустического цементомера. Основными функциональными элементами прибора, наряду со звукоприемником и нижним изолятором, составляющими приемный блок, являются усилитель, генератор и излучатель с верхним изолятором 1 >.

Упругие колебания от возбуждаемого генератора излучателя поступают через стенки скважины на звукоприем-. ник. Со звукоприемника преобра3ованные в электрический сигнал колебания поступают по трассирующим цепям на усилитель, а затем по каротажному кабелю на наземную регистрирующую аппаратуру, где фиксируются параметры, характеризующие породы на соответствующих участках скважины.

Изоляторы звукоприемника и излучателя предотвращают прохождение паразитных колебаний по корпусу прибора, и тем самым, исключают наложе ния этих колебаний на информационный сигнал и его искажения. Однако имеют место искажения, связанные с навод" ками на трассирующие цепи, проходящие внутри изолятора и соединяющие звукоприемник и усилитель, разнесен" ные на значительные расстояния по длине скважинного прибора. Ввиду небольшой величины сигнала приемника и соизмеримости с ним сигнала помехи получаемая с помощью прибора информация о пересекаемых скважиной горных породах не всегда достаточно достоверна.

Наиболее близкой по своей техниzp ческой сущности и более совершенной является конструкция приемного блока скважинного прибора акустического каротажа, содержащая приемник упругих колебаний, предусилитель в жестком

Недостаток описанной конструкции обусловлен сложностью доступа к предусилителю и электровводам трассируемых к предусилителю цепей для их контроля, профилактических работ или ремонта (такие работы проводятся регулярно в связи с тяжелыми условиями эксплуатации скважинных приборов высокие температура и гидростатичесicoe давление, агрессивная среда).

Так, например, для доступа к схеме предусилителя необходимо отсоединить наконечник, извлечь из гнезда контейнер, слить диэлектрическую жидкость и демонтировать резиновую оболочку с электровводов трассируемых к предусилителю цепей, а затем извлечь герметичную пробку из горловины контейнера. Сложность указанных операций усугубляется тем обстоятельством, что все полости и стыки, как правило, оказываются забитыми сцементировавшимися частицами, выпавшими из бурового раствора, Резиновая оболочка камеры является наименее надежным в конструкции элементом, а в описанном устройстве таких оболочек две, что уменьшает надежность устройства в целом.

Цель изобретения - повышение надежности и снижение трудоемкости профилактических и ремонтных работ.

Указанная цель достигается тем, что в приемном блоке скважинного прибора акустического каротажа, включающем приемник упругих колебаний, предусилитель в жестком контейнере в виде металлического стакана, состыкованном с акустическим изолятором, герметичные электровводы для связи приемника с предусилителем и подключения трассируемых к предусилителю цепей, камеру с эластичной оболочкой, заполненной диэлектрической жидкостью, и наконечник с конусообразной головкой, контейнер сориентирован донной частью в направлении к изолятору, приемник же и электровводы трассирующих цепей совмещены s одной общей камере, образованной донной частью контейнера и помещенной в свободную полость между контейнером и изолятором эластичной оболочкой, а наконечник снабжен уплотнительными кольцами и герметично посажен в горловину контейнера.

На чертеже изображен приемный блбк скважинного прибора акустического каротажа, общий вид, 3 10909 контейнере в виде металлического стакана, состыкованном с акустическим ,изолятором, герметичные электровводы для связи приемника с предусилителем и подключения трассируемых к предусилителю цепей, камеру с эластичной оболочкой, заполненной диэлектрической жидкостью, и наконечник с конусообразной головкой (2 3.

Предусилитель обеспечивает пред- 36 варительное усиление сигнала до его трассирования в соседние блоки и, тем самым, позволяет обеспечить более благоприятное соотношение сигнал/помеха. 1%

Предусилитель установлен в контейнере в виде прочного металлического стакана, сориентированного донной частью в направлении, противоположном направлению на изолятор. 26

На внешней стороне дна стакана укреплен сферической формы звукоприемник, выполненный из пьезокерамики.

На звукоприемник одета эластичная резиновая оболочка, которая вместе с д дном стакана образует камеру. Камера заполнена диэлектрической жидкостью.

Стакан контейнера закрыт герметичной пробкой, в которой установлены элект- . ровводы для подключения трассируемых к предусилителю цепей, связывающих предварительный усилитель со схемой питания и усилителем мощности, расположенным за изолятором на противоположной части скважинного прибора.

Злектровводы, как и звукоприемник, защищены от непосредственного кон» такта с буровой жидкос1ью эластичной резиновой оболочкой, образующей вместе с наружной частью пробки ка46 меру, которая в рабочем состоянии заполнена диэлектрической жидкостью.

Описанная конструкция обеспечивает работоспособность аппаратуры при повышенных давлении и температуре. Компенсация температурного расширения

43 диэлектрической жидкостью осуществляется за счет растягивания эластичных оболочек. Наконечник, укрепленный своим цилиндрическим хвостовиком на нижнем торце изолятора, благодаря скошенной к центру конусообразной головке не задерживается на уступах, при выходе из каверн или при прохождении разрыва или стыка обсадной колонны и продолжает нормальное движение к забою скважины, не создавая таким образом аварийной ситуации в осложненных условиях.

5 100

Приемный блок содержит приемник .упругих колебаний, предусилитель 2, .помещенный в контейнер 3, акутический изолятор 4, герметичные элект ровводы 5 и 6, связывающие соответственно приемник с входом предусилителя 2 и предусилитель 2 с трассируемыми цепями 7, и наконечник 8.

Трассируемые цепи 7 проложены через незащищенную от бурового раствора внутреннюю часть изолятора 4 и соединяют предусилитель 2 с усилителем мощности и источником питания, рас.положенными в других .блоках скважинного прибора. Приемник 1 и все электровводы 5 и 6 расположены в одной камере 9, которая заполнена диэлектрической жидкостью - трансформаторным маслом. Камера образована резиновой оболочкой 10, укрепленной снаружи контейнера 3 на его донной части и расположена в свободной полости между акустическим изолятором 4 и контейнером 3. С помощью накидной гайки 11 контейнер предусилителя 2 связан с нижней частью изолятора 4.

Наконечник 8 состоит из конусообразной головки и цилиндрической части -. хвостовика. Наконечник 8 герметично посажен хвостовиком в горловину контейнера 3, а головка закрывает нижний конец приемного блока. Гермети. зация осуществляется с помощью уплотнительных колец 12, которые защищают контейнер 3, а следовательно и предусилитель 2 от попадания бурового раствора. Окна 13 в теле изолятора обеспечивают акустический контакт приемника со скважинной средой, а скошенная поверхность головки наконечника обеспечивает свободное прохождение приемного блока при опускании прибора в скважину беэ задержек на осложненных участках.

При проведении профилактических или ремонтных работ, когда необхо" дим доступ к предусилителю 2, наконечник 8 вывинчивается из горловины контейнера 3 и плата предусилителя 2 свободно извлекается вместе с напуском проводов. При необходимости доступа к оболочке 10 камеры

9 или ее другим элементам вращением гайки 11 вывинчивается контейнер вместе с камерой 9 и концевым нако.нечником 8.

0977

5 о

15 го

25 зо

35 ао

6

Наличие в блоке только одной камеры, а следовательно, и только одной эластичной оболочки, которая является наименее надежным элементом конструкции, повышает надежность блока, а минимальное количество операций для доступа к любому из основных элементов конструкции (одна операция) обеспечивает существенное сни жение трудоемкости и облегчает проведение профилактических и ремонтных работ. Сопоставительный хрономет" раж на реальных известной и предложенной конструкциях показал, что время на выполнение операций с целью доступа к основным узлам сокращается по крайней мере в 2-3 раза. формула изобретения

Приемный блок скважинного прибора акустического каротажа, включающий приемник упругих колебаний, предусилитель в жестком контейнере в виде металлического стакана, состыкованном с акустическим изолятором, герме" тичные электровводы для связи приемника с предусилителем и подключения трассируемых к предусилителю цепей, камеру с эластичной оболочкой, заполненной диэлектрической жидкостью, и наконечник с конусообразной головкой, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и снижения трудоемкости профилактических и ремонтных работ, контейнер сориен« тирован донной частью в направлении к изолятору, приемник же и электровводы трассируемых цепей совмещены в одной общей камере, образованной донной частью контейнера и помещенной в свободную полость между контейнером и изолятором эластичной оболочкой, а наконечник снабжен уплотнительными кольцами и герметично посажен в горловину контейнера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гулин Ю.А. и др. Ркустические и радиометрические методы определе" ния качества цементирования нефтяных и газовых скважин. M., "Недра", 1971, с. 81-85.

2. Отчет Калининского отделения

ВНИИГИС. 1977, У гос. регистрации

7501)409, с. 45 (прототип) °

1000977

Составитель Н. Журавлева

Редактор E. Папп . Техред И. Кошт, ра Корректор А. Дзятко

Заказ 1381/50 Тираж 708 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130Я Иосква Ж-35 Ра, шская наб. д. 4/g

-Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,