Устройство для определения зоны прихвата бурильной колонны

 

изобретение относится к технике для геофизических исследований скважин. Цель изобретения - повышение точности выделения зоны прихвата в глубоких скважинах и при утяжеленных бурильных трубах. В неферромагнитном кожухе 1 расположены четыре катушки (К) 2-5 индуктивности. Оси К 2 и 3 лежат в плоскости М, нормальной к боковой поверхности кожуха 1. Оси К 4 и 5 лежат в другой нормальной плоскости /V. Оси К 2 и 4 перпендикулярны одной образующей А В, а оси К 3 и 5 - - другой образующей CD. Обмотки К 3, 4 и 2. п соединяются дифференциально. Первая пара обмоток К 3, 4 соединена с генерато)ом переменного напряжения 8, а вторая пара К 2, 5 - с регистратором 9. При пропускании переменного электрического тока от генератора 8 по обмоткам КЗи4вК2и5 наводится ЭДС. Путем изменения расстояний между К 2-5 суммарный ток в измерительной цепи может быть сведен к нулю. Магнитная анизотропия материала труб приводит к нарушению баланса токов, что и будет зафиксировано регистратором 9. 1 ил. УЗ (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ1420147

А1 (5D 4 E 21 В 47 09

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (21) 4193344/22-03 (22) 12.02.87

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К Д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (46) 30.08.88. Бюл. № 32 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических методов исследований, испытания и контроля нефтегазоразведочных скважин (72) Б. Л. Нечаев и Е. Л. Пинский (53) 550.83 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 909112, кл. Е 21 В 23/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР

¹ 142242, кл. Е 21 В 23/00, 1961.

Патент США № 4105071, кл. 166 †2, опублик. 1976.

Авторское свидетельство СССР № 600287, кл. Е 21 В 23/00, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ЗОНЫ ПРИХВАТА БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ (57) Изобретение относится к технике для геофизических исследований скважин. Цель изооретения — повышение точности выделения зоны прихвата в глубоких скважинах и при утяжеленных бурильных трубах. В неферромагнитном кожухе 1 расположены четыре катушки (К) 2 — 5 индуктивностп. Оси

К 2 и 3 лежат в плоскости Ч, нормальной к боковой поверхности кожуха !. Оси (4 и 5 лежат в другой нормальной плоскости Л . Оси К 2 и 4 перпендикулярны одной образующей АВ, а оси К 3 и 5 —— другой образующей CD. Обмотки K 3, 4 н 2, 5 соединяются дифференциально. Первая пара обмоток К 3, 4 соединена с генератором переменного напряжения 8, а вторая пара

К 2, 5 — с регистратором 9. При пропускании переменного электрического тока от генератора 8 по обмоткам К 3 и 4 в К 2 и 5 наводится ЭДС. Путем изменения расстояний между К 2 — 5 суммарный ток в измерительной цепи может быть сведен к нулю.

Магнитная анизотропия материала труб приводит к нарушению баланса токов, что и будет зафиксировано регистратором 9. ил.

1420147

35

50 та СССР по делам изобретений и открытий — 35, Раушская наб., д. 4(5 предприятие, г. Ужгород, чл. Ппоектная, 4

Изобретение относится к технике для геофизических исследований скважин и может быть использовано для определения зоны прихвата бурильных труб в скважине.

Цель изобретения — повышение точности выделения зоны прихвата в глубоких скважинах и при утяжеленных бурильных трубах.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство содержит неферрома гнитный корпус 1, внутри которого расположены четыре катушки индуктивности. Оси катушек

2 и 3 лежат в плоском М, нормальной к боковой поверхности кожуха прибора. Оси катушек 4 и 5 лежат в другой нормальной плоскости Л . Оси катушек 2 и 4 перпендику1лярны одной образующей АВ цилиндрической поверхности, а оси катушек 3 и 5— другой образующей CD. Устройство содержйт приборную головку б и наконечник 7.

Обмотки катушек 3 и 4 соединяются дифференциально и образуют генераторную цепь прибора, питающуюся от источника 8 переменного электрического напряжения (генератора), катушки 2 и 5 также соединяются дйфференциально и образуют измерительную цепь прибора, связанную с регистратором 9.

Связь электрической цепи прибора с каротажным кабелем осуществляется посредством электроввода 10.

Устройство работает следующим образом.

При пропускании переменного электрического тока от генератора 8 по обмоткам катушек 3 и 4 в катушках 2 и 5 наводятся ЭДС, создающие в измерительной цепи этих катушек противоположные по направлению токи, так что суммарный ток в измерительной цепи в силу дифференциального соединения катушек 2 и 5 равен разности этих токов. Путем изменения расстояний между катушками 2 — 5 суммарный ток в измерительной цепи может быть сведен к нулю.

Установка устройства внутри ферромагнитной колонны повлечет за собой изменения величины и перераспределение магнитных потоков в области генераторных и измерительных обмоток катушек. Баланс токов в электрической цепи измерительных обмоток нарушится, что и будет зафиксировано регистратором 9 в виде появления тока i . Одной из причин, вызывающих указанное нарушение баланса, может служить магнитная анизотропия формы материала труб, составляющих бурильную колонну. Если к колонне приложить продольные нагрузки, то в ее теле появятся соответствующего знака механические внутренние напряжения, влекущие за собой изменения магнитоупругой анизо ропии тела бурильной колонны.

С

Редактор О. Спесивых Тех

Заказ 4300/31 Тир

ВНИИПИ Государственного комите

113035, Москва, Ж

Производственно-полиграфическое

Поскольку величины магнитных проницаемостей материала колонны, обладающего магнитоупругой анизотропией, неодинаковые в продольном и поперечном направлениях, то различными будут величины и знаки приращения магнитных потоков в областях обмоток измерительных катушек 2 и 5, что вызовет появление в измерительной цепи дополнительного тока 4, обусловленного появлением продольных нагрузок в колонне

Технология работ по определению зоны прихвата бурильной колонны может быть следующей..

Колонну нагружают в осевом направлении до максимальных величин механических напряжений, разрешаемых инструкцией.

На заданную глубину опускают устройство, после чего осуществляют контроль вдоль всей длины колонны, регистрируя величину тока в измерительной цепи. За зону прихвата принимают интервал глубин скважины, которому соответствует резкое уменьшение тока в измерительной цепи до величины, близкой значению i

Размещение дополнительных катушек и их дифференциальное включение позволяет повысить точность и оперативность выявления зоны прихвата, в том числе в глубоких скважиных и при утяжеленных бурильных трубах. Это обусловлено высокой чувствительностью устройства к малым механическим нагрузкам. Имеется принципиальная возможность определения всей зоны прихвата в силу возникающих дополнительных механических деформаций непосредственно в зоне прихвата от воздействия горных пород.

Форлула изобретения

Устройство для определения зоны прихвата бурильной колонны, содержащее неферромагнитный кожух, катушку индуктивности и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности выделения зоны прихвата в глубоких скважинах и при утяжеленных бурильных трубах, оно снабжено генератором переменного электрического напряжения и тремя дополнительными катушками индуктивности, причем оси катушек пересекают боковую поверхность кожуха прибора вдоль двух образующих и расположены попарно в двух нормальных сечениях кожуха, при этом обмотки катушек с осями, лежащими в различных нормальных сечениях и пересекающими боковую поверхность кожуха вдоль разных образующих, соединены между собой дифференциально, одна пара обмоток соединена с генератором переменного напряжения, а другая — с регистратором. оставитель Н. Кривко ред И. Верес Корректор М. Шароши аж 531 Подписное