Приемный блок скважинного прибора акустического каротажа Советский патент 1983 года по МПК G01V1/52 

(5) ПРИЕМНЫЙ БЛОК СКВАЖИННОГО ПРИБОРА АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА

. Г

Изобретение относится к промысловой геофизике и может быть использовано преимущественно в приборах с нижней компоновкой приемного блока .

Известен приемный блок акустического цементомера. Основными функциональными элементами прибора, наряду со звукоприемником и нижним изоляторЪм, составляющими приемный блок, являются усилитель, генератор и излучатель с верхним изолятором U

Упругие колебания от возбуждаемого генератора излучателя поступают через стенки скважины на звукоприем-г ник. Со звукоприемника преобразованные в-электрический сигнал крлебания поступают по трассирующим цепям на усилитель, а затем по каротажному кабелю на наземную регистрирующую аппаратуру, где фиксируются параметры, характеризующие породы на соответствующих участках скважины.

Изоляторы звукоприемника и излучателя предотвращают прохождение паразитных колебаний по корпусу прибора, и тем самым, исключают наложения этих колебаний на информационный сигнал и его искажения. Однако имеют место искажения, связанные с наводками на трассирующие цепи, проходящие внутри изолятора и соединяющие звукоприемник и усилитель, разнесенtoные на значительные расстояния по длине скважинного прибора. Ввиду небольшой величины сигнала приемника и соизмеримости с ним сигнала помехи получаемая с помощью прибора

15 информация о пересекаемых скважиной горных породах не всегда достаточно достоверна.

Наиболее близкой по своей технической сущности и более совершенной

20 является конструкция приемного блока скважинного прибора акустического каротажа, содержащая приемник упругих колебаний, предусилитель в жестком

контейнере в виде металлиь еского ста. кана, состыкованном с акустическим изолятором, герметичные электровводы для связи приемника с предусилителем и подключения трассируемых к предусилителю цепей, камеру с эластичной оболочкой, заполненной диэлектрической жидкостью, и наконечник с конусообразной головкой 2.

Предусилитель обеспечивает предварительное усиление сигнала до его трассирования в соседние блоки и, тем самым, позволяет обеспечить более благоприятное соотношение СИ1 нал/помеха.

Предусилитель установлен в контейнере в виде прочного металлического стакана, сориентированного донной частью в направлении, противоположном направлению на изолятор.

На внешней стороне дна стакана укреплен сферической формы звукоприемник, выполненный из пьезокерамики. На звукоприемник одета эластичная резиновая оболочка, которая вместе с дном стакана образует камеру. Камера зпполнена диэлектрической жидкостью. Стакан контейнера закрыт герметичной пробкой, в которой установлены электровводы для подключения трассируемых к предусилителю цепей, связывающих предварительный усилитель со схемой питания и усилителем мощности, расположенным за изолятором на противоположной части скважинного прибора. Электровводы, как и :звукоприемник, защищены от непосредственного контакта с буровой жидкостью эластичной резиновой оболочкой, образующей вместе с наружной частью пробки камеру, которая в рабочем состоянии заполнена диэлектрической жидкостью. Описанная конструкция обеспечивает работоспособность аппаратуры при повышенных давлении и температуре. Компенсация температурного расширения диэлектрической жидкостью осуществляется за счет растягивания эластичных оболочек. Наконечник, укрепленный своим цилиндрическим хвостовиком на нижнем торце изолятора, благодаря скошенной к центру конусообразной головке не задерживается на уступах, при выходе из каверн или при прохождении разрыва или стыка обсадной колонны и продолжает нормальное движение к забою скважины, не создавая таким образом аварийной ситуаци)1 и осложненных условиях.

Недостаток описанной конструкции обусловлен сложностью доступа к предусилителю и электровводам трассируемых кпредусилителю цепей для их конт5 роля, профилактических работ или ремонта (такие работы проводятся регулярно в связи с тяжелыми условиями эксплуатации скважинных приборов высокие температура и гидростатичес0 кое давление, агрессивная среда).

Так, например, для доступа к схеме предусилителя необходимо отсоединить наконечник, извлечь из гнезда контейнер, слить диэлектрическую жидкость

S и демонтировать резиновую оболочку с электровводов трассируемых к предусилителю цепей, а затем извлечь герметичную пробку из горловины контейнера. Сложность указанных операций

усугубляется тем обстоятельством, что все полости и стыки, как правило, оказываются забитыми сцементировавшимися частицами, выпавшими из бурового раствора.

5 Резиновая оболочка камеры является наименее надежным в конструкции элементом, а в описанном устройстве таких оболочек две, что уменьшает надежность устройства 8 целом.

0 Цель изобретения - повышение надежности и снижение трудоемкости профилактических и ремонтных работ.

Указанная цель достигается тем, что в приемном блоке скважинного прибора акустического каротажа, включающем приемник упругих колебаний, Предусилитель в жестком контейнере в виде металлического стакана, состыкованном с акустическим изолятором, герметичные электровводы для связи приемника с предусилителем и подключения трассируемых к предусилителю цепей, камеру с эластичной оболочкой, заполненной диэлектрической жидкостью, и наконечник с конусообразной головкой, контейнер сориентирован донной частью в направлении к изолятору, приемник же и электровводы трассирующих цепей совмещены в одной общей камере, образованной донной частью контейнере и помещенной в свободную полость между контейнером и изолятором эластичной оболочкой, а наконечник снабжен упяотнительными кольцами и герметично посажен в горловину контейнера.

На чертеже изображен приемный блок скважинного прибора акустического каротажа, общий вид.

Приемный блок содержит приемник упругих колебаний, предусилитель 2, .помещенный в контейнер 3, акутический изолятор t, герметичные электровводы 5 и 6, связывающие соответственно приемник с входом предусилителя 2 и предусилитель 2 с трассируемыми цепями 7, и наконечник 8. Трассируемые цепи 7 проложены через незащищенную от бурового раствора внутреннюю часть изолятора k и соединяют предусилитель 2 с усилителем МОЩНОСТИ и источником питания, расположенными в других .блоках скважинного прибора. Приемник 1 и все электровводы 5 и 6 расположены в одной камере 9 которая заполнена диэлектрической жидкостью - трансформаторным маслом. Камера образована резиновой оболочкой 10, укрепленной снаружи контейнера 3 на его донной части и расположена в свободной полости между акустическим изолятором Ц и контейнером 3- С помощью накидной гайки П контейнер предусилителя 2 связан с нижней частью изолятора 4. Наконечник 8 состоит из конусообразной головки и цилиндрической части хвостовика. Наконечник 8 герметично посажен хвостовиком в горловину контейнера 3, а головка закрывает нижний конец приемного блока. Герметизация осуществляется с помощью уплотнительных колец 12, которые защищают контейнер 3, а следовательно и предусилитель 2 от попадания бурового раствора. Окна 13 в теле изолятора обеспечивают акустический контакт приемника со скважинной средой, а скошенная поверхность головки наконечника обеспечивает свободное прохождение приемного блока при опускании прибора в скважину без задержек на осложненных участках.

При проведении профилактических или ремонтных работ, когда необходим доступ к предусилителю 2, наконечник 8 вывинчивается из горловины контейнера 3 и плата предусилителя 2 свободно извлекается вместе с напуском проводов. При необходимости доступа к оболочке 10 камеры 9 или ее другим элементам вращением гайки 11 вывинчивается контейнер вместе с камерой 9 и концевым наконечником 8.

Наличие в блоке только одной камеры, а следовательно, и только од.ной эластичной оболочки, которая является наименее надежным элементом

конструкции, повышает надежность блока, а минимальное количество операций для доступа к любому из основных элементов конструкции (одна операция) обеспечивает существенное сни

жение трудоемкости и облегчает проведение профилактических и ремонтных работ. Сопоставительный хрономет раж на реальных известной и предложенной конструкциях показал, что

время на выполнение операций с целью доступа к основным узлам сокращается по крайней мере в 2-3 раза.

Формула изобретения

Приемный блок скважинного прибора акустического каротажа, включающий приемник упругих колебаний, предусилитель в жестком контейнере в металлического стакана, состыкованном с акустическим изолятором, герметичные электровводы для связи приемника с предусилителем и подключения трассируемых к предусилителю цепей, камеру с эластичной оболочкой, заполненной диэлектрической жидкостью, и наконечник с конусообразной головкой отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и снижения трудоемкости профилактических и ремонтных работ, контейнер сориентирован донной частью в направлении к изолятору, приемник же и электровводы трассируемых цепей совмещены в одной общей камере, образованной донной частью контейнера и помещенной в свободную полость между контейнером и изолятором эластичной оболочкой, а наконечник снабжен уплотнительными кольцами и герметично посажен в горловину контейнера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1971, с. 81-85.

2.Отчет Калининского отделения ВНИИГИС. 1977, ff гос. регистрации 75013 09, с. 5 (прототип).