Аппаратура для каротажа скважин

 

Союз Советских

Республик

К АВТОРСКОМУ CBHPETEЛЬСТВУ

Зависимое or авт. сшгдетельства №вЂ”

Заявлено 06.I.1972 (№ 1735521/26-25) с прпсоеципснисм заявки №вЂ”

Приоритет—

Or. >áëèêor,àtto 21.XI.1973. Бюллетень № 46

М. Ел. б Olv 5/00

F. 21b 47/00

Государственный комитет

Сонета Министрое СССР оо делам иоооретений и открытий

УДК 550.835(088.8) Дага опубликования описания 23,VII.1974 > BT01) l>1 изобретения

3. Г. Урманов и О. А, Терегулов

Трест «Татнсфтегеофизика»

Заяшггель

АППАРАТУРА ДЛЯ КАРОТАЖА СКВАЖИН

Изобретение относится и области промысловой геофизики и может быть использовано для исследования пластов, как в обсаженных, так и в необсаженных скважинах.

До недавнего времени обсаженные скважины исследовались только радиоактивными методами. Среди них наиболее ннформативш>гм методом является импульсный ейтроннейтропный каротаж (ИННК) или импульсный нейтронный гамма-каротаж (ИНГК) .

Однако при контроле за обводнением продуктивных пластов слабомиперализованными водами, а также пластов с малой пористостью или с большой неоднородностью выяснились ограничения методических возможностей

ИННК. Эти ограничения в значительной мере устраняются при совместном использовании данных HHHK и импульсного акустического каротажа.

Лкустический каротаж ЛК, так же как и

ИННК, используется для получения информации о породах и их насыщении в обсаженных скважинах.

Для производства акустического каротажа в скважинах созданы различные приборы акустического каротажа. Один из известных приборов акустического каротажа состоит из разрядного излучателя упругих «олебаний ультразвуковои частоты, одного пли нескольких приемников; акустических изоляторов, электронной преобразующей схемы, схемы передачи сигнала на поверхность и поверхностного регистрирующего блока.

Лппаратура для производства 111-11-IЕ или

ИНГК состоит из высоковольтного блока питания, импульсной ускорительной нейтронной трубки, одного и:ш двух высоковольтных трансформаторов, коммутирующего разряд|шка, детекторного блока, блока передачи импульсов ИННЕ или ИНГК на поверхность, временного анализатора, установленного I|1 поверхности.

Однако такие приборы ЛК и ИННЕ позволяют записывать раздельные диаграммы ЛК

15 или ИННК за два отдельны.; спуско-подъема прибора в скважину. Это увеличивает время, затрачиваемое на исследование скважпнь| гсофизическими методами, Кроме того, интерпретация кривых ЛЕ, и 1ЛННК встречает за2О труднения, если исследования этими методами проведены в разное время.

Для обеспечения возможности одновременной записи диаграмм ЛК и И IHK»ëè ИНГК за один спуско-подъем, обеспечения надежно25 стц и упрощения передачи информации пз глубинного прибора на поверхность по трехжильному кабелю в глубинной части предлагаемой аппаратуры разрядньш излучатель упругих колебаний включен последовательно в

30 цепь управляемого коммутирующего элемента, 407258 выходы схем регистрации первого вступления акуcxH«ecI Hn сигналов в приемники, радиометра и задающего генератора через смеситсльную схему подсоединены к первичной обмотке трансформатора связи, а между схемои вычитания первого импульса и временным анализатором подключена состоящая из двух формирователей импульсов схема выделения маркерного импульса, первые входы схем измерения шпервала времени прихода акустического сигнала к первому и второму приемникам подключены к выходу схемы формирования маркерного импульса, вторые входы этик схем подключены в цепь измерения интервального времени, причем второй вход схемы измерения интервала времени прихода акустического сигнала ко второму приемнику соединен через схему пересчета на два.

Кроме того, параллельно излучателю может оыть включен резистор.

Для повышения надежности работы акустического канала в цепи усилителей в каждом акустическом канале введены временные селекторы, управляемые через мультивибраторы задержки и генераторы стробирующих импульсов задающим генератором.

Кроме того, формирователь импульса блокировки в схеме вычитания первого импульса может быть подключен к выходу схемы формирования маркерного пмп льса.

Для улучшения направленности пзлучешгя излучатель снабжен дополнительной перфорированной мембраной.

Эти особенности предлагаемой аппаратуры позволяют осуществить за один спуско-подьсм непрерывную запись параметров импульсного акустического каротажа (Ы вЂ” интервальное время, TI — время прихода акустического сигнала от излучателя к первому приемку нику, Т2 — ко второму приемнику,o. = In, затухание акустического сигнала на базе между двумя приемниками) и импульсного нейтронного каротажа (запись диаграмм ИННК

H;IH ИНГК на разных временных задержках), определить время жизни тепловых нейтронов в исследуемых пластах, пересеченных скважиной.

На фиг, 1 показана схема размещения узлов в глубинном снаряде; на фиг. 2 — блоксхема описываемой аппаратуры, глубинная часть; на фиг, 3 — то же, наземная часть; па фпг. 4 — — излучатель упругих колебаний, схематический разрез.

В глубинном снаряде (фиг. 1) размещены зонд акустического каротажа, который состоит из излучателя 1 и двух приемников 2 и 8, олок генератора нейтронов 4, детектор 5 радиоактивного излучения (нейтронов или гамма-квантов) и блок электроники б. Блок генератора нейтронов, излучатель и приемники разделены друг от друга акустическими изоляторами 7. Генератор нейтронов, радиометр и электронный блок размещены в отдельном герметичном корпусе, который соединен с аку5

95 зо

4О

65 стичсским зондом переходной муфтой и гермстизиру ощимися электрическими разъемами.

1 лубипный снаряд с наземной частью аппаратуры соединяется трехжильным бронированным кабелем.

Генератор нейтронов включает в себя (фиг. 2) ускорительную трубку 8, два импульсных трансформатора 9 и 10, накопительные конденсаторы 11 и 12, управляемый коммутирующий элемент (р азрядник) 18, блок 14 высоковольтного питания, резисторы

15 и lб. Источником нейтронов является ускорительная трубка с ионным источником искрового типа. На фиг. 2 показан генератор нейтронов с двумя высоковольтными импульсными трансформаторами, которые обеспечивают импульсы ускоряющего напряжения па трубке противоположных полярностей. Однако, может оыть использован и только один импульсный трансформатор. В этом случае вторичная обмотка трансформатора подсое диняется к мишени или к ионному источнику ускорительной трубки в соответствующей полярности и количество витков трансформатора рассчитывают так, чтобы обеспечить ускорительную трубку полным ускоряющим импульсом напряжения.

В качестве управляемого коммутирующего элемента в глубинном приборе использован управляемый разрядник.

Резисторы 15 и lб выполнены нз проволочных сопротивлений с высоковольтной изоляцией. Конденсаторы ll и 12 также являются

Г> Ы СО К О ВОЛ ЬТН Ы М И.

Управляющий электрод коммутирующего элемента (разрядника) 18 через дифферспцирующую цепь и формирователь импульсов 17 включен в цепь задающего генератора 18. Накопительный конденсатор 11 и коммутирующий элемент 18 через резистор подключены к блоку 14 питания.

Радиометр состоит из детектора 5 радиоактивного излучения (нейтронов или гаммаквантов), усилителя 19 и схемы 20 формирования импульсов. Высоковольтное питание детектора 5 осуществляется из общего источника питания 21 через высоковольтный преобразователь 22.

Разрядный излччатель 1 упругих колебаний включен последовательно в цепь управляемого коммутирующего элемента (разрядника) 18. Параллельно к разрядному излучателю 1 присоединен резистор 28. Это обеспечивает синхронность работы ускорительной трубки 8 и излучателя 1, что облегчает передачу информации по каротажному кабелю.

Излучатель 1 упругих колебаний выполнен в виде электрического разрядника.

В качестве приемников 2 и 8 могут быть использованы пьезоэлектрические или магнитострикционные преобразователи акустической энергии в электрическую.

В каждую приемную цепь включены усилители-ограничители 24 и 25, логарифмические усилители 26 и 27, временные селекторы 28—

Риг, ф

Составитель В. Тыминский

Рс„актор 1Лубина Техред Т. Макарова Корректор Е. Зимина а" 167У Изд. 1149 Тираж 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров ССС по делам изобретений и открытий

Москва, РК-35, Раушская паб., д. 4/б

Череповецкая городская типография