Е 21 В 47/00 (22) ЗаЯвлено 060576 (21) 2357049/18-25 с присоединением заявки 36 (23) Приоритет (43) Опубликовано 2507,785юллетень .% 27 о (45) Дата опубликования описания 080678

Государственный комитет

Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 550.837!

:622.241 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.Г. Чепелев, Н.Н. Гринченко, Ю.М. Гольдштейн, В.С.Вискин, Л.Б.Леонтьев, В.И.Лагутин, В.В.Абаканович, М.Н.Салимон, Б.И.Токарь и Л.A.Ýéñòðàõ

P3) Заявитель (54 j ЗОНД ДЛЯ ЭЛЕКТРОКАРОТАЖА

Изрбретение относится к промыслово-геофизическим исследованиям и может быть исполтваовано для выполнении электрокаротажных работ как в вертикальных, так и в наклонно-направлен

0 ных и разветвленно-горизонтальных скважинах в процессе бурения.

Известны зонды для электрокаротажа в процессе бурения скважин, электроды которых укреплены на гибкбй по- лом шланге (1).

Упругость такому зонду придается давлением диэлектрической жидкости, закачиваемой в кольцевую полость шланга, являющуюся конструкционной основой зонда. Однако он отличается сложностью конструкции, требующей концентричного расположения двух шлан-! гов, герметизации их концов, укрепле ния на стенках одного нз них не только самих электродов, но и соединительных проводов без нарушения герметичности шланга. Кроме того, конструкция зонда не обладает достаточной жесткостью,что является существенным препятствием для транспортирования зонда по неровностям ствола скважины, особенно в случаях наклонного и горизонтального бурения, где такие зон-. ды более всего необходимы. стен гн но т -"кннчеом н®-.гни". "ЖТ иа Мф,с

Сложностью конструкции объясняется также и то, что в случае повреждения наружной поверхности шланга прн соприкосновении с абразивными: материалами в скважине, либо при нарушении герметичности, мест соединения его ремонт не может быть осуществлен в условиях ремонтных мастерских буровых предприятий. Для ремонта такого зонда его необходимо направить на специально осйащенную ремонтную базу, Наиболее близкими к изобретению по технической сущности являются геофизические зонды, в основе конструкции которых используется бурильная труба. Поверхность бурильной трубы, используемой для таких зондов, покрыта изоляционным материалом, на котором монтируются электроды, имеется кабельный ввод, снабженный узлом гидроуплотнения.

Конструкцией этих зондов предусматривается выполнение на наружной поверхности толстостенной бурильной трубы (обычно вЂ” утяжеленной бурильной трубы) проточки, в которой размещается измерительная часть с электродами токовыми н измерительными.

В качестве изоляционного покрытия используются либо резина, нанесенная

616606 на тРУбУ методом вулканкзации, либо различные ленточные материалы в сочетании с различными пропиточными лаками, смолья и компаундами.

Этим зондам свойственна низкая механическая прочность изоляционного покрытия измерительной части и малый 5 срок службы до потери покрытием диэлектрических свойств. Эти зонды практически непригодны к ремонту,что объясняется применением для изоляционного покрытия материалов не обла- )0 дающих достаточной механической прочностью, а также достаточной гидролитической стойкостью и устойчивостью к воздействию химически агрессивной промывочной жидкостью при совместном )5 влиянии высокой температуры и высокого давления.

Кроме того, сплошное изоляционное покрытие, выполненное из резины, стеклопластика или стеклоткани (независи- ®) мо от состава используемого пропиточного материала) при частичном илн полном повреждении его не может быть восстановлено не только в условиях буровой, но и в условиях обычных ремонтных мастерских, т.к. для восстановления измерительной части такого зонда .(как и для его изготовления) требуется весьма сложное оборудование, например, уникальный пресс для вулканизации в случае резинового пок- 30 рытия, или оборудование для намотки, пропитки и Запечки при использовании покрытий из различных волокнистых и тканевых материалов с последующеЯ пропиткой и эапечкой их, Трудность использования известных зондов усугубляется при бурении наклонных и горизонтальных скважин, где характер расположения и продвижение зонда по стволу создает наиболее жесткие усло- 40 вия взаимодействия изоляционного покрытия со стенками скважин и выводит зонд из строя при первом спуске.

Цель изобретения - повышение надежности зонда и точности измерений 45 путем уменьшения .утечек при одновре- менном упрощении конструкции и облегчении ремонта.

Достигается это тем, что в предлагаемом зонде для. электрокаротажа, содержащем бурильную трубу, кабельный ввод для соединения с линией связи, снабженный узлом гидроуплотнения между внутритрубным и затрубным пространствами и измерительную часть с токовыми и измерительными электродами. Измерительная часть выполнена составной иэ диэлектрических втулок, часть втулок.армирована металлическими электродами, в стенках втулок имеются сквозные продольные каналы, а торцы всеХ втулок снабжены элементами, образующими лабиринтное уплотнение в поджатом состоянии, причем на бурильной трубе имеется с одной стороны Уступ, имеющий диаметр превьааающий диаметр измерительной части, а с другой стороны башмак, поджимающий втулки, наружный диаметр которого равен диаметру уступа.

ДиэЛектрические втулки отделены по всей длине от металлической трубы непрерывным монолитным слоем гидролитически устойчивого нагревостойкого материала, например на основе фторполимера. Кроме того, с целью повышеI ния. удобства выбора вариантов уста новки электродов, длина упомянутых втулок кратна возможным межзлектродным расстояниям.

На чертеже изображен общий вид предлагаемого зонда. Зонд для электрокаротажа состоит из корпуса 1 в виде бурильной трубы, снабженного кабельной секцией 2 со стержнем 3 контактного разъема и узлом 4 гидроуплотнения выводов. В утолщенной части корпуса 1 в плоскости выхода выводов имеется продольный паз, в котором осуществляется соединение 5 выводов кабельной секции с выводами электродов 6. Упорная втулка 7 установлена на корпусе 1 с помощью шпонкн 8 до упора в уступ 9, причем в этой втулке имеются два диаметрально расположенных отверстия (см. сечение A-А) для установки в них направляющих стержней 10. На поверхности стержней имеется изоляционное покрытие 11, а длина стержней соответствует длине измерительной части 12. Измерительная часть состоит из втулок 13, выполненных из диэлектрического материала (например, резины или прессматериала),. обладающего износоустойчивостью против механических повреждений, причем часть втулок армирована кольцевыми металлическими электродами 14.

Длина втулок выбрана из условий удобства выбора любого набора межэлектродных расстояний путем простоЯ перестановки втулок (например, 100 мм) °

В стенках втулок имеются сквозные продольные каналы 15 (пазы), через которые пропущены выводы электродов, а также два диаметрально расположенных сквозных канала, обеспечивающих удобство сборки измерительной части на корпусе зонда с помощью стержней

10,причем стержни выполняют также функцию фиксации втулок измерительной части от проворота, так как они заведены в отверстия втулки 7, которая установлена на корпусе с помощью шпонки. Торцы всех втулок снабжены элементами 16, образующими в поджатом состоянии лабиринтное уплотнение.

Кроме того, для снижения электричес. ких утечек через эти уплотнения на корпус зонда, на его поверхность нанесено изоляционное покрытие 17,об.ладающее высокой гидролитической

61660 устойчивостью, механической прочностью и теплостойкостью, например, лакоткань из фторопласта - 4Д,спекание которого произведено под давлением. Непрерывный слой такого покрытия является надежным барьером для сквозного тока (тока утечки) и, кроме того, благодаря низкому коэффициенту трения, облегчает сборку втулок на корпусе зонда. Со стороны противоположной упорному уступу 9, на корпусе 1 имеется резьба 18, на которую навернут башмак 19, который при навинчивании поджимает с помощью втулки 20 весь набор втулок измерительной части, создавая уплотнение между ними. Шпонки 21 под втулкой 20 йРедназначены для удержания этой втулки от проворота при навинчивании башмака. Защитная планка 22, прикрепленная к корпусу винтами 23, служит для предохранения мест соединения выводов 5 от повреждений при проведении зонда по стволу скважины.

Канал 24 в корпусе 1 и в башмаке

19 предназначены для снижения гидравлического сопротивления при спуске зонда в скважину.

Предлагаемый зонд может быть использован для электрокаротажа в сочетании с любым из известных наземных измерительных устройств.

)г

3(!

К основным преимуществам этого зонда следует отнести повышенную точность, достигаемую максимальным устранением влияния на результаты измерений утечек на корпус, благодаря при:Б менению двойной изоляции, а также удобство -,ûïîëíåíèR необходимых перестановок электродов и ремонтных работ путем замены поврежденных втулок, что благодаря простоте конструкции может быть выполнено непосредственно на бу- 40 ровой.. Для этого достаточно отвинтить башмак, выполнить необходимые пере6

6 становки (замены) и вновь навинтить башмак.

Формула изобретения

Зонд для электрокаротажа, содержащий бурильную трубу, кабельный ввод для соединения с линией связи, снабженный узлом гидроуплотнения между внутритрубным и затрубным пространствами и измерительную часть с токовыми и измерительными. электродами,о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности зонда и точности измерений путем уменьшения утечек при одновременном упрощении конструкции и облегчении ремонта, измерительная часть выполнена составной из диэлектрических втулок, часть втулок армирована металлическими электродами, в стенках втулок имеются сквозные продольные к налы, а торцы всех втулок снабжены элементами, Образующими лабиринтное уплотнение в поджатом состоянии, причем на бурильной трубе имеется с одной стороны уступ, имеющий диаметр превышающий диаметр измерительной части, а с другой стороны башмак, поджимающий втулки, наружный диаметр которого равен диаметру уступа.

2. Зонд по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что диэлектрические втулки отделены по всей длине от бурильной трубы непрерывным слоем гидролитически устойчивого нагревостойкого материала, например на основе фторполимера.

3. Зонд по пп.1 и 2, о т л и ч аю шийся тем, что длина диэлектрических втулок кратна межэлектродным расстояниям.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

9 265033, М. кл. E 21 В, 47. и

2. ГеоФизическая аппаратура, Сб. Недра, 1971, с.100.

616606 ннд Б

4-4

Составитель Э. Терехоьа

Техред A. Алатырев Корректор Л .Веселовская

Редактор Е.Гончар

Филиал ППП Патент, r. Умгород, ул. Проектная, 4

Захаз 4063/44 Тирам 702