Устройство для исследования технического состояния колонны труб в скважине

 

Изобретение относится к промысловой геофизике. Цель - повышение точности и достоверности исследований. Устройство содержит блок (Б) 2 питания, первый генератор 3, Б 4 управления, регистратор 5, кабель с жилами 18, 19, 25, электронный Б 17, первый коммутатор 16, электромеханический Б 20, включающий датчик перемещения 21 и многорычажный центратор 23, зонд 10 с измерительными катушками (К) 12, 13, компенсационный К 15. Для достижения цели устройство имеет трансформатор 7, второй генератор 6, индикатор 8 режима размагничивания, датчик 24 размагничивания, второй коммутатор 22, дополнительную измерительную К 14. Производят калибровку внутреннего диаметра колонн с использованием эталонировочных колец. Размагничивают колонну при спуске скважинной части устройства в скважину. Отключают генератор 6 и переходят в режим настройки для исключения влияния мешающих факторов. Устанавливают фазу опорного напряжения в Б 4, чтобы при переходе сигналов от К 13 и 14 выходное напряжение не изменялось по величине. В режиме измерения подается напряжения на К 11. Наводимая ЭДС в К 12-15 поступает на регистратор 5. Запись ведется при встречно включенных К 13 и 15 и при встречно включенных парах К 12, 14 и 13, 14. Регистрируется сигнал датчика 21 перемещения, пропорциональный раскрытию рычагов центратора 23. Устройство позволяет проводить измерения внутреннего диаметра и дефектов колонн. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ц 1 Е -1 В 47/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4411109/24-03 (22) 25.02.88 (46) 30.10.89. Бюл. У 40 (7.1) Краснодарский филиал Научно-исследовательского института морской геофизики Всесоюзного морского научно-производственного геолого-геофизического объединения по разведке нефти и газа нСоюзморгео" (72) А.Т.Шлеин, Л.П.Попов, Ю.П.Терещенко, В.М.Возмитель, В.И.Островский и E.Ñ.Склянский (53) 622.241(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

NI 519532, кл. Е 21 В 47/00, 1974. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КОЛОННЫ ТРУБ В СКВАЖИНЕ

„„SU„„1518493 А 1

2 (57) Изобретение относится к промысловой геофизике. Цель изобретения повышение точности и достоверности исследований. Устройство содержит блок (Б) 2 питания, первый генератор 3, Б 4 управления, регистратор 5, кабель с жилами 18, 19 и 25, электронный Б 17, первый коммутатор 16, электромеханический Б 20, включающий датчик перемещения 21 и многорычажный центратор 23, зонд 10 с измерительными катушками (K ? 12, 13, компенсационной К 15. Для достижения цели устройство имеет трансформатор

7, второй генератор 6, индикатор 8 режима размагничивания, датчик 24 размагничивания, второй коммутатор

22, дополнительную измерительную К

14. }1рсизвсдят калибрсвку внутреннегс диаметра колонн с использованием зта« лонировочных колец. Размагничивают колонну при спуске скважинной части устройства в скважину. Отключают генератор 6 и переходят в режим настройки для исключения влияния ме,шающих факторов. Устанавливают фазу опорного напряжения в Б 4, такой, чтобы при приходе сигналов от К 13 и 14 выходное напряжение не изменялось по величине. В режиме измерения }IUдя, с напра.!;=I!Hc ня К 11. всдимая в К 12 — 15 ЭД(поступает на регис "paTup 5«Запи ь ведется пр-". встречно включенных К 13 и 15 и при встречно включенных парях К 12, 14 и 13„14. Ре}-истрируется сигнал да-..— чика 21 перемещения, пропорциональный раскрытию рычагов центратора 23.

Устройство позволяет проводить измерения внутреннего диаметра и дефектов колонн. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к промь}словой геофизике в частности к устрой|

У

i,ñTâàè комплексного контроля технического состояния обсадных, бурильных и насосно-компрессорных труб, находящихся в скважинных условиях. !

Целью изобретения является повь}ше- 25 ние точности и достоверности исследов а««ия ««

Иа ч ертеже пр ив едена с т рук ту рная схема устройства для исследования техническс".о состояния колонны труб в

СКВЯ«КИНЕ о

Устройство содержит наземную часть

1, в которой расголсжены последовательно соединенные блох 2 питания„ первый генератор 3 синуссидального напряжения, блок 4 управления, региcTpa rap 5 и второй генератор 6, соединенный с выходным трансформатором

7. индикаторам 8 режима размагничивания и блохом 4 управления; скважинную, часть 9, в которой расположены и}}дукционный зонд 10, состоящий иэ генераторнсй 11, двух основных измери12 и 13, дополнительной измерительной 14 и компенсационной 15 катушек соединенных с первым кс;"юу.таторсм 16, KUTGpb}H соединен с электронным блоком 17. Последний гс жилам 18 и 19 кяротяжног= кабеля соединен с блоком 4 управл-яия.

Устройство также сод .ржит электромеханический блок 20, в который входит датчик 21 перемещения„ соединен-. ный с первым 16 и втсрьь 22 коммута торами и кинематически связанный с мнс5 : горычажным центратором 23. Датчн- . 24 размагничивания колонн ерез второй коммутатор 22 пс жиле 25 кярстаж}}с1 го кабеля соединен с блоком 4 управления,;

Датчик 24 размагничивания колонн выполнен в виде соленоида, на каркасе котсрОго ряспсложены витки ряэ мягничивающей катушки„ а внутри каркаса — сердечник из магнитомягкой стали },с высокой магнитной прсницаемостью и низкой остаточной намагниченностью . Площадь поперечного сечения и длина сердечника устанавливаются

i«сo«ношении," где RI., К ., R > - рядичсь} соствет-.;-. венно сердечника, нарушая:. ":.о и внут.1

,р=ннегс диаметров кс "}трсг:}чруе}жх Г« > 7 «» .

ЦЛИНЯ «Е}С«ЦЕчян}

Диаметп l}UHUËÍHT -.«1 Ной Иэ}. !! OI:,"ТЕЛЬ ной кЯтушки 14 устанЯв IHHBPтся чз ссстнсшень я )ь / 1 ° =0 Я 9=0 9 98) 1 де ) 9 циаме; рь} дсполн:", } ««}ь тсй 1 H в уо оси oo}IUHHUH; 3 y" «..r pHT«еутущ"< катушек., Выбор соотношения }. 7 l. g, сбуслсвл.ен эфсзект. .:-:, -Io" тью pa=-мя "н}:,чиваНЫА КОЛОНН KO" С U= -. ЯБНСИ " . Е ТОЛЬ

С з; ЯС .- ОТЫ И В ЕЛИт::И}.— } }«I«ЛЯ „ПО В больше}«: UTепени От 8е}!. }ч1 "-. «чагн« . т кого ..стока

Ввиду того, ч TU т;:.уб«ь}:. зол с гс-разведочного и нефтепромыслового сортамента имеют большие колебания толщины стенок (1 — 14 «и}) тс Высср co= отношения 1)/1) „., =- 0,9-0,98 обуслов-. ле":- получением достоверной информа:.-.и с внутреннем диаметре колонн.

Расположение дополнительной измеснтельнОЙ катушки }4 KUBKcHRJIBHU второй измерительной катушке 13 и вы5

10 полнение ее с числом витков, равным числу витков второй измерительной катушки 13, размещенных симметрична относительно плоскости витков генераторной катушки II, на удаленных на различном расстоянии относительно контролируемой внутренней поверхности и включенных встречно между собой, позволяют значительно снизить уровень помех, обусловленных колебанием электромагнитных свойств и остаточной намагниченностью ферромагнитных труб.

Устройство работает следующим образом.

От первого генератора 3 синусоидальяого напряжения запитывают блок

4 управления наземной части 2 и по жиле 19 каротажного кабеля электронный блок 17, первый коммутатор 16, генератарную катушку ll и датчик 21 перемещения электромеханическаго блока 20 скважиннай части 9. Производят калибровку внутреннего диаметра колонн, для этого на многорычажный центратор 23 надевают попеременно эталонировочные кольца двух различных диаметров. Снимаемые сигналы от датчика

21 перемещения через второй ка му-татар 22 по жиле 25 подают в блок 4 управления и регистрато 5.

Затем гри спуске скважинкой части устройства в скважину производят размагничивание колонн. Дпя этого эапитывают датчик 24 размагничивания от второго генератора 6 через блок 4 управления, по жиле 25 карстажнога кабеля и через второй коммутатор 22. При этом в зависимости о;- типоразмера контролируемых труб падается различная величина напряжения ат выходного трансформатора

7 на второй генератор б, которое контролируется индикатором 8.

Затем отключают второй генератор 6, выходной трансформатор 7 и индикатор 8 и переходят в режим настройки, которая осуществляется с целью отстройки от влияния мешающих факторов. Последние обусловлены тем, что колонны труб, находящиеся в условиях высоких давлений и температур, изменяют электрафизические свойства (магнитную проницаемость и электропровадность) . Это сказывается на величине выходного сигнала индукционного зонда 10. Настройка осуществляется путем поочередного подключения

Основной - - "-е ьвай - - алчительнай и F=., уяцрк чер::-.:Ieðâый кс.;а.утатор 16 на вхD ; ект;.>.нногс i лака

17 и далее по; .;же 19 на блск 4;правления и регистратор . i.:l=è зтам устана;-лина:рт фазу o.".c7:!-..îãñ напряжения в блоке ч управления акай„ ч".Озы при подаче сигналов От катушек 13 и

14 выходное напряжение не изменялась по величине„ управление коммутатором

16 осуществляется по жиле 18 каратажного кабеля. Для отстройки ат влняния мешающего фактора изменяют фазу опорного напряжения г блокг 4 управления на фиксированный угол, найденный заранее на эталонных абра цах, имеющих дефекты разной величи ь, По окаччании настройки каналов блок 4 управления переводят ь ре".я и измерения.

В режиме измерения магнитное поле генератарнай катушки 11 возбуждает ст;-.Нке труб вихревые таки, которые в свою очередь сазрают втсричнае магнитное поле, направленное встречна первому. Результирующие ЭДС, наьаднмые в ос. овных измерительн ых 12 и

13 и дополните-,üíîé измерительной-. 14 и ъ-.ампен - . н:з,;,-"„1 -, 1 „, :эту- к,а » -: пс ";"" туп= ют: р -.-. перв .Ч кам»..ута:. з v эл =:кч .анне б."ic> -. 17 и па ЯНГе 18 -".а. ратажнога кабел.=:. блс,K -, "-"и":cr..=-äåêêã

P. (ЕГИС» Рата " " ан =. ЛС ГО1 Ой ЖИ 1: Рф рава,. записи. При этом ин, армацп=; а ",е..:.ническа ° састак -:.ьн калснны тпу.: аднсвр=иенна ? дется как и . !ч г.".o .oлютнам измерении встречно вкпб:р-.ены

-. а ш-:и 13 и 1 ) г " и лгпи ц ф сре," цкальнОм (встpe -."a вк, ю"ек::1 пары г»атрек 12 и 14, 13 и 1ч).

E: одной сигнал датчика 21 перви

ЩЕНИЯ ПРОПОР. „ -ХОНаЛЬНЫЙ РЯСК Ыт :О РК "

Предлагаемсе у: трайства па- валяет проварить измерения внутрсннегс диа-. метра калан-;;.. н дефе.:-;аз ."ип рещин, порьжав) смяткй) рс сха? це: н= H с е щений колонн, муфта.= =.x ce единений, интервала перфарацианных. Отверстий и зоны фильтра. Например, для 4-дюй- мавых труб регистрируются трещины протяженностью 4 см, для 5-доймавих5 см. Погрешность измерения внут-. реннега диаметра составляет 1 0,5 мм.

iS18493

Формула изобретения где Кс, R„, R < — радиусы сердечника, наружного и внутреннего диаметров труб длина сердечника.

3. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что дополнительная измерительная катушка выполнена с диаметром, устанавливаемым из соотношения П /1) 0,9-0,98, где D9 и

Э вЂ” диаметры дополнительной и второй измерительной катушек.

Составитель А.Рыбаков

Техред А.Кравчук Корректор О.Кравцова

Редактор А.Лежнина

Заказ 6580/37 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "11атент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

При этом внутренний диаметр колонн контролируется как по металлу с помощью индукционного зонда, так и по внутреннему проходному сечению с помощью датчика перемещения.

1 ° Устройство для исследования технического состояния колонны труб в скважине, содержащее блок питания, первый генератор, блок управления, регистратор, каротажный кабель, ин- ° дукционный зонд, включающий генераторную, первую и вторую измерительные и компенсационную катушки, электромеханический блок, содержащий датчик перемещения, кинематически связанный с многорычажным центратором, первый коммутатор и электронный блок, причем блок питания соединен через первый генератор с перBbIM входом блока управления, первый выход которого подключен к регистратору, выводы первой и второй измерительных, генераторной и компенсационной катушек и вход датчика перемещения подключены через первый коммутатор, электронный блок и каро-! тажный кабель к вторым выходам блока управления, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повышения точности и достоверности исследова1 ния, оно снабжено вторым генератором, ! выходным трансформатором, индикато 35 ром режима размагничивания, датчиком размагничивания колонны, вторым коммутатором и дополнительной измерительной катушкой, причем вход второ- 40 го генератора соединен с выходным трансформатором, первый выход подключен к индикатору режима размагничивания, второй выход соединен с вторым входом блока управления, третий выход которого через каротажный кабель подключен к первому входу второго коммутатора, второй вход которого соединен с выходом датчика перемещения, выход подключен к датчику размагничивания колонны, при этом дополнительная измерительная катушка с витками, симметричными виткам генераторной катушки, расположена коаксиально второй измерительной катушке, а выводы дополнительной измерительной катушки соединены через первый коммутатор с электронным блоком.

2. устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что датчик размагничивания выполнен в виде соленоида с сердечником из магнитомягкой стали, площадь сечения и длина которого определяются соотношениями