Устройство для контроля передвижения геофизический приборов в скважине

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ i ii 635446

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.07.75 (21) 2157298/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.11.78. Бюллетень № 44 (45) Дата опубликования описания 30.11.78 (51) М Кл з

G 01Ч 9/00

Е 21В 47/12

Государственный комитет (53) УДК 550.839:622..241 (088.8) лв делам изобретений и открытий - < V-:т»(ъ -:

:- " 4 . ($ (» (72) Авторы изобретения

В. И. Уткин и А. С. Ш ихм ан (71) Заявитель

Институт геофизики Уральского научного центра АН. СССР, (.. . „» - (44 ф :( (.(-" г l . (k Л (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПЕРЕДВИЖЕНИЯ

ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ В СКВАЖИНЕ

Изобретение относится к области геофизических исследований в скважинах.

Известно применение для контроля за движением приборов электродинамического сейсмоприемника (1), в котором инертная масса выполнена в виде коаксиальной магнитной системы, подвешенной с помощью спиральных пружин, закрепленной по горизонтальной оси симметрии сейсмоприемника. Во время движения снаряда по скважине инертная масса совершает колебательное движение и индуцирует в катушках, расположенных напротив полюсов коаксиальной магнитной системы, ток, который после усиления регистрируется, при этом отсутствие тока свидетельствует об остановке снаряда в скважине.

Применение сейсмоприемника в качестве датчика передвижения снаряда имеет следующие недостатки: регистрация токов индукции, возникающих в катушке сейсмодатчика связана с применением усилителей с высоким коэффициентом усиления; диапазон ускорений, возникающих при спуске снаряда в скважину достаточно велик: от 10—

15 м/сек (резкий удар о забой скважины или о неровность стенки скважины) до

0,01 м/сек (при спуске в густом буровом растворе), поэтому применение систем с линейным преобразованием (магнитная масса — регистрирующая катушка) нерационально. Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для контроля передвижения геофизических

5 приборов в скважине (скважинный индикатор) E2). Устройство содержит датчик движения, выполненный в виде многослойной катушки, над торцовой поверхностью которой подвешен на спиральной пружине маг10 нит, совершающий при движении и толчках системы периодические затухающие колебательные движения. Датчик движения связан с электроизмерительной схемой и регистрирующим прибором. Однако устройство

15 достаточно инерционно и обладает теми же недостатками, что и вышеописанное.

Цель изобретения повышение чувствительности и надежности работы устройства.

20 Указанная цель достигается тем, что в устройстве магнитная система выполнена в виде соосно расположенных кольцеобразных магнитов, направленных одноименными полюсами друг к другу, при этом один из

25 них жестко закреплен, а другой размещен с возможностью движения, à IIQ оси симметрии магнитов расположен магнитоуправляемый контакт, подключенный ко вторичной обмотке пик-трансформатора, первичная об30 мотка которого подключена к блоку пита635446

3 ния, связанному с регистрирующим прибором.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.

В корпусе 1 скважинного снаряда расположена электронная измерительная схема 2 для производства геофизических исследований и устройство для контроля передвижения геофизических приборов по скважине.

Последнее состоит из двух кольцеобразных постоянных магнитов 3 и 4, соединенных диамагнитной втулкой 5. Магнит 4 жестко скреплен с корпусом снаряда 1 и диамагнитной втулкой 5, а магнит 3 может свободно передвигаться по внешней поверхности втулки 5. Поскольку магниты направлены одноименными полюсами друг к другу, верхний магнит находится в состоянии «невесомости»: сила тяжести его уравновешивается силой взаимного отталкивания магнитов. Внутри втулки на оси симметрии магнитной системы расположен магнитоуправляемый контакт 6, подключенный ко вторичной обмотке 7 пик-трансформатора 8.

Первичная обмотка 9 пик-трансформатора включена в токовую цепь питания электронно измерительной схемы 2 скважинного прибора. На поверхности расположены блоки общего питания 10, и регистраторов измерительного 11 и контролирующего 12, которые соединены со скважинным прибором нулевой 13, измерительной 14 и токовой 15 жилами кабеля.

Устройство работает следующим образом.

При проведении геофизических исследований электронная измерительная схема 2 передает сигнал геофизических измерений по жиле кабеля 14. Этот сигнал фиксируется регистратором 11. Поскольку движение снаряда по скважине происходит не равномерно, а всегда имеются небольшие ускорения обоих знаков, инертная масса кольцеобразного магнита 3, подвешенная в поле магнита 4, будет двигаться вдоль втулки 5. Магнитоуправляемый контакт 6 распбложен в такой точке на оси симметрии магнитной системы, где результирующий поток двух встречно расположенных магнитов равен нулю. При изменении положения верхнего магнита 3 (вызванного изменением скорости движения скважинного прибора) резко изменяется результирующий поток в месте расположения магнитоуправляемого контакта 6 (поскольку гра5

Зо

4 диент поля на оси симметрии очень велик).

Это приводит к периодическому срабатыванию магнитоуправляемого контакта 6 синхронно с колебаниями верхнего магнита 3.

Замыкание и размыкание вторичной обмотки 7, осуществляемое контактом 6, резко изменяет величину индуктивности пиктрансформатора 8. Это, в свою очередь, вызывает появление сигнала на обмотке 9, что приводит к некоторым флуктуациям тока питания прибора. Этот сигнал служит для контроля передвижения снаряда по скважине, передается на поверхность по токовой жиле 15 питания скважинного прибора и фиксируется регистратором 12.

Остановка скважинного прибора при спуске или подъеме фиксируется отсутствием флуктуаций тока питания. Изменение тока питания скважинного прибора свидетельствует о движении прибора по скважине.

Применение устройства повысит надежность геофизических работ при исследовании буровых скважин: исключаются перепуски каротажного кабеля, возникающие при остановке скважинного прибора на спуске и приводящие к тяжелым авариям на буровых скважинах.

Формула изобретения

Устройство для контроля передвижения геофизических приборов в скважине, содержащее датчик движения и электроизмерительную схему с блоком питания и регистратором, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и надежности работы устройства, датчик движения выполнен в виде соосно расположенных кольцеобразных магнитов, направленных одноименными полюсами друг к другу, при этом один из них закреплен жестко, а другой размещен с возможностью движения, а по оси симметрии магнитов расположен магнитоуправляемый контакт подключенный ко вторичной обмотке пик-трансформатора, первичная обмотка которого подключена к блоку питания, связанному с регистратором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 313189, кл. G 01V 1/16, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 176843, кл. Е 21В 47/00, 1965.

635446

Составитель Э. Терехова

Редактор Н. Коляда

Техред Н. Рыбкина

Корректоры: Т. Добровольская и Л. Котова

Заказ 2216 5 Изд. № 780 Тираж 1080 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2