Устройство для каротажа скважин в процессебурения

 

22I606

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Всвв Соввтскил

Ссцивлистичвсиил

Рвспублик — «; . ". т -. м, Qgp 1 p -t @

=:, ытно--, .;;.::ичесяатт и о,.. .пидт иа hi5A, Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 5а, 18/30

Заявлено 22.IV.1967 (№ 1152266/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 17.VII.1968. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 16,Х.1968

МПК E 21Ь

Комитет по двлам иаабрвтвиий и открытий при Ссввтв Министров

СССР

УДК 550.837:622.241. (088.8) Авторы изобретения

И. К. Саркисов и С. Г. Комаров

Азербайджанский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института геофизических методов разведки

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАРОТАЖА СКВАЖИН В ПРОЦЕССЕ

БУРЕНИЯ

Известны способы и аппаратура для проведения каротажа скважин в процессе бурения с передачей информации на дневную поверхность с помощью электрических сигналов по колонне бурильных труб.

Такая аппаратура состоит из патрубка, расположечного между долотом и колонной труб, который покрыт на длину 4 — 10 м электроизоляционным и износостойким материалом, на котором монтируются электроды зонда и электрод передачи, внутри которого в контейнере располагается измерительная аппаратура, аппаратура формирования сигнала для ввода в канал связи и автономный источник питания.

Электроды зонда и электрод передачи соединяются со скважинной аппаратурой.

Однако в этих устройствах дальность действия канала связи ограничена и точность измерения электрической характеристики пород невысокая.

В предлагаемом устройстве для осуществления надежной связи забойной аппаратуры с наземным приемным устройством и уверенной передачи электрических сигналов практически второй электрод передачи, выполняющий и функции токового электрода, расположен ближе к устью скважины. Этот электрод передачи выполнен в виде диска с отверстием для протока бурового раствора. На диске при помощи электрической муфты подвсшнвается кабель. На его нижнем конце имеется электрическая муфта с направляющими ребрами, центрирующими ее по отношению к конусному контакту скважинного прибора. С конусным контактом муфта соединяется под действием собственного веса.

На фиг. 1 показана общая схема описываемого устройства; на фиг. 2 — конструктивное

10 выполнение соединения кабеля через муфту со скважинным прибором.

Устройство содержит колонну 1 бурильных труб, подвешенную к квадрату 2, патрубок 3, покрытый электроизоляционным и износо15 стойким материалом, на котором смонтированы токовый электрод 4 зонда, являющийся одновременно электродом передачи, и измерительные электроды 5 и 6, долото 7, скважинный прибор 8, состоящий из автономного

20 источника питания, измерительной схемы, преобразователя сигнала информации и генератора зондирующего тока; трубу 9, в которой проходят провода, связывающие электроды зонда с аппаратурой скважинного прибора; нижнюю муфту 10 кабеля 11 и 11, верхнюю полумуфту 12 для механического крепления и электрического контакта кабеля с диском 18, образующим электрод 14, лебедку

15,:на,которой намотаны куски кабеля 11 и

30 11, приемные электроды 1б, 17 и 18, избира221606 тельный усилитель 19, регистратор 20 и две полумуфты 21 для соединения двух кусков кабеля. Кроме 1того, имеется нижняя свеча 22 колонны бурильных труб; муфта 28, связывающая свечу с патрубком 8; элемент 24, на котором подвешен сква>кинный прибор, в котором проходит провод 25 от,преобразователя и установлен конусный контакт, состоящий из токопроводящего стержня 2б, впрессованного в конусную изолирующую втулку 27; накидная гайка 28, с помощью которой конусный контакт фиксируется на крестовине элемента 24; кабель 29; ниппель 30 с заделанными стренгами брони кабеля; >кила 81 кабеля; кабельный патрон 82; корпус 88 муфты с направляющими ребрами 84, внутри которого находится гнездо 85, изолированное от корпуса резиновой втулкой 8б.

Устройство работает следующим образом.

В условно принятый момент между электродами 4 и 14 (колонна труб) протекает переменный ток. От этого тока на измерительных электродах возникает разность потенциалов, пропорциональная удельному сопротивлению окружающих пород. После усиления величина этой разности потенциалов определяет один из параметров переменного тока, например частоту. От тока электродов 4 и 14 на поверхности между устьем скважины (электрод 1б) и удаленным электродом 87 па поверхности появляется разность потенциалов, частота которой равна частоте тока передачи, т. е. пропорциональна измеряемому параметру. Эта разность потенциалов после усиления избирательным усилителем 19 демодулируется, и регистратор 20 записывает кривую р= (1.). Вначале при бурении сква>кины от 0 до глубины lp кабель в скважину не спущен и передаваемый сигнал подводится к электроду 4 и металлу патрубка 8 через изолированный от корпуса скважинного прибора контакт и глинистый раствор в трубах. Ьи бурении от 0 до глубины lp этот контакт может соединяться также с металлом трубы и с помощью металлической перемычки любой конструкции. После проходки глубины lp в трубу с лебедки 15 спускается кабель 11.

Верхняя муфта кабеля соединяется с диском электрода 14, Соединение производится при подвеске колонны труб на роторе с помощью элеватора и при отведенном квадрате 2.

Нижняя муфта кабеля соединяется с конусным контактом с помощью направляющих ребер 84, которые начинают скользить по поверхности высаженной части, что почти приводит к совмещению осей муфты и контакта.

Так как и контакт, и резиновая му „>T 86 имеют конусные поверхности, то по мере спуска кабеля муфта по контакту ориентируется на совмещение осей и благодаря прорези в стержне 2б осуществляется надежный элек10

55 бО трический контакт между стержнем и гнездом

85. Механическое и электрическое соединение муфты и контакта осуществляется под действием собственного веса муфты и кабеля.

После проходки еще Ео метров спускается следуюший кусок кабеля 11 длиной lp, и процеесс повторяется.

Предмет изобретения

Устройство для -каротажа скважин в процессе бурения, использующее передачу информации на дневную поверхность в виде электрических сигналов по колонне бурильных труб, состоящее из скважинного прибора, стационарно укрепленного в патрубке призабойной части колонны труб, содер>кащего датчики для измерения геофизических параметров, измерительную схему, электрический преобразователь и генератор зондирующего тока; двух электродов передачи, один из которых смонтирован на изоляционном покрытии патрубка, а второй связан с металлом труб; двух приемных электродов, один из которых соединен с колонной труб у устья скважины, а другой отнесен на некоторое расстояние от устья, а также измерительного и регистрирующего устройств, отличающееся тем, что, с целью увеличения дальности телепередачи электрических сигналов от скважинного прибора к наземным приемным электродам, упрощения сква>кинной и наземной аппаратуры и повышения точности измерения, в нем второй электрод передачи выполнен в виде диска, имеющего отверстия для протока бурового раствора, и вмонтирован в колонну бурильных труб у устья скважины на таком расстоянии от дневной поверхности, при котором осуществляется уверенный прием сигналов на фоне помех и исключается влияние тока передачи на датчики измеряемого параметра, а сква>кинный прибор в месте крепления его на патрубке снабжен конусным контактом с токопроводящим стержнем, связанным с электрическим преобразователем с изолированным от корпуса прибора усеченной конусной изоляционной втулкой, и связан со вторым электродом передачи посредством электрического кабеля, имеющего на концах электрические муфты, верхняя из которых выполнена в виде кабельного патрона с изоляционной втулкой и стержневым контактом и с помощью накидной гайки механически и электрически соединена с диском электрода передачи, а нижняя содержит изоляционную втулку с внутренней конусной поверхностью и гнездом для соединения с конусным контак-,ом прибора под действием собственного веса и имеет направляющие ребра, с помощью которых она центрирована относительно конусного контакта.

221606 г7

23

Фиг.2

Составитель 3. А. Терехова

Редактор H. A. Джарагеттн Техред Т. П. Курилко

Корректор T. Д. Чунаева

Заказ 2859)6 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Тнпографпя, пр. Сапуиова, 2