Скважинный контейнер для геофизических исследований Советский патент 1983 года по МПК G01V9/00 

I.1 Изобретение относится к nwiesofl и про мысловой геофизике, точнее к устройствам для проведения скважинных геофизических исследований,и в том числе по поискам нефти и газа. Известен скважинный контейнер для .геофизических исследований, включающий корпус из ударопрочной плГастмассы и . ыаслобензостойкого герметика ll 3 Недостатком этого контейнера яЕэтяется то, что он ограничен в применении, мо жет использоваться только при выполнении скважинной сейсморазведки в неглубоких скважинах (до 50 м) в морской сейсморазведке. Известна также сейсмическая аппаратура для наблюдений в скважинах, состояшая из наземной и скважинной частей C Однако скважинная аппаратура имеет ограниченное число измерительных каналов (6-12), может быть использована только в скважинах, диаметр которых не менее 124 мм, при этом связь скважинной и наземной частей аппаратуры осуществляется с помоЕшю специальных мал нсильных каротажных кабелей {КТБ-6, КОБ (Т) и др.). Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является скважинный. контейнер для геофизических исследований, включающий корпус с геофизическими датчиками, систему герметиза ции, установленную в верхней вводной части контейнера, кабельные головки, так называемые свечи, цилиндрическую крышку с резьбовой нижней частью и проводную связь с измерительной аппаратурой. Эти кабельные головки состоят из свачевого моста, самой свечи, уплотни- тельных элементов в местах соединений с подводящими проводами, а также скважинного прибора (датчика). Герметизация в данном случае обеспечивается резиновымили другим уплотнителем обычно конусной формы, который, зажимается непосредственно корпусом .кабельной го- ловки, или изоляционной оплеткой соединения жилы каротажного кабеля и свечевого ввода-вывода посредством ленточной гидровакуумной резины 3 J . Однако применение такого контейнера связано с использованием дорогостоящих типов каротажного кабеля, который имеет весьма ограниченное количество (6-12) каналов (жил). Поэтому пропускная способность такого скважннного зонд ограничена 3-11 каналами связи с измерительным устройством, распопоженны.м на поверхности. Недостатком также явп 102ется отсутствие надежности свечевых переходов при подсоединении к ним каротажных кабелей с диаметром изолированных жил менее 3 мн что снижает пропускную способность проводной связи при.выполнении геофизических исследований в скважинах. Таким образом, известные устройства вьшолнения геофизических исследований в скважинах обладают ограниченными возможностями в плане объема передаваемой к регулирующим устройствам информации, сложны конструктивно, дорогостоящи, ограничены по надежности и долговечности. Целью изобретения является увеличение надежности и долговечности гермети. зации контейнера, возможности её саморегулирования, упрощение конструкции ввода проводной связи и расщиренне его функциональных возмшсностей путем увеличения количества вводимых в контейнер изолированных проводов и геофизических датчиков, Поставленная цель достигается тем, что в скважиннсйу контейнере для геофизических исследований, содержащем корпус с геофизическими датчиками, систему герметизации, установленную в верхней вводной части контейнера, цилиндрическую крыщку с резьбовой нижней частью н проводную связь с измерительной аппаратурой, система герметизации выполнена в виде двух прокладок из гндровакуумной резины, заключенных между двумя металлическими пластинами, имеющими сквозные отверстия с диаметрами, равными диаметрам вводимых в контейнер изолированных проводов, а цилиндрическая крьпика выполнена с возможностью обеспечения давления на металлические и резиновые пр1жладкв, причем между верхней металлической прокладкой и корпусом установлена сгопор- ная шпонка. Такой контейнер Дает возможность ликвидировать свечёные переходы в проводной связи, повысить ее надежность н дояго;вечность, а также значительно увеличить объем геофизической информации за счет практически неограниченного чисяа сква жинных датчиков и использования подаодяпшх проводов малого сечения, до О,5 мм. На фиг. 1 изображена верхняя часть скважинного контейнера с прямым вертикальным пропусканием изолированных проводов через всю уплотнительную сиотему; на фиг. 2 - то же, но с вергикапьно-горизонтальным пропусканием нзопи- рованных проводов; на фиг. 3 и 4 - вари- . 310 анты верхней части скважинного контейне ра в напряженном (рабочем) состоянии} на фиг. 5 - контейнер с предлагаемым устройством герметизации, сечение; на . фиг. 6 - механизм уменьшения внешнего диаметра подводящих проводов за счет затекания части изоляции под высоким давлением и температуры в межпроводниковое пространство, В контейнере устройство герметизации включает полую цилиндрическую крьпику 1, которая по резьбовому соеданению ввинчивается в цилиндрический корпус контейнера 2, оказывая давление на полую толстостенную шайбу 3,в которую вставляется стопорная шпонка 4.Стопорно устройство необходимо для того, чтобы вращающий момент крьпцки 1 не передавался на систему герметизации, состоящую из верхней металлической пластинки 5 с отверстиями под подводящие провода две прокладки из гидровакуумной резины, нижнюю металлическую пластинку 8 с па .аом под резиновое колько 9 высокого давления, и не скручивая токопроводящие изолированные прово/ш 10 и, 11. Топстостенвая щайба 3 со стопорной выемкой, в свою очередь, оказывает давление на верхнюю металлическую пластинку 5 с пазом под резиновое кольцо и на резиновое кольцо 9 высокого давления. Высоки геряметизируюише свойства предлагаемого контейнера объясняются следующими факторами. Наиболее слабым местом в любых сис темах, в которых используется скважинная герметизация, являеЛя место вводавывода изолированных проводников (проводов) из скважинного контейнера. В подавляющем большинстве случаев подводя1цие провода, исподьзуемые при скважинных исследованиях, имеют сечение, при, веденное, на фиг, 5 и 6, Бронированная оплетка в некоторых случаях проходит по поверхности изоляционного слоя (на фиг;, 4 не показана). Провод состоит из несколышх сплетенных жил и изоляционной оплетки (резиновой, полихлорвиниловой и .др.). Так как каждая жила в сечении - это круг, то между самими жилами с одной стороны, а также между жгутом жил и оплеткой - с другой, имеется воз гшное пространство. Под действием дав. и температуры в скважине воздух из пространства вытесняется веществом взоляции и происходит уменьшение внешн го диаметра провода.Если это уменьшени диаметра не компенсируется полностью системой герметизации, то происходит 04 разгерметизация этого устройства. В предлагаемом устройстве герметизации используется саморегулирующаяся в функции внешнего давления система уп лотнения подводящих проводников. , Система самоуплотнения (саморегулировки), поясняется на фиг. 3 и 4. В Процессе сборки скважинного контейнера крышкой 1 через прокладки из гидровакуумной резины создано на подво- дяпщие проводники давление Р . После опускания контейнера в скважину на глубину Н давленпе в точках 12 на провод и . прокладку 6 оказалось равным Р, причем . В этом случае пополнительif т . . , ( ное утоньшение провода компенсировано прокладкой из гидровакуумной резины при условии, если ппасточность ее лучше, чем пластичность изоляции провода). Так как давление столба жидкости в скважине, передаваемое через прокладки 6 и 7, в точках 13 во всех случаях больше давления в точках 12 (в точке 12 давление пропорционально высоте столба жидкости И, в точке 13 - соответственно Н+ ti), то надеи ность герметизации обеспечена независимо от разности Р и Р . В качестве подводящих проводников испсиьзуетхзя провод марки ПСРП (ГСП) с сечением О,5 мм. В каждую скважину опускают 8-47 контейнеров с сейсмоприемниками на глубины 30-2ООО м. Контейнеры с сейсмоприемниками в собранном виде предварительно испытывают в гидрокамере при ааплении до 6ОО атм и тем- пературе до 13О С. Применение предлагаемого устройства- контейнера по сравнению с известными обеспечивает увеличение количества скважинных , помешенных в контейне- ры описанной конструкции, и как следствие этого, увеличение объема одновременно получаемой скважин ной геофизической информации, уменьшение количества на изготовление устройства в целом (скважинного зонда) за счет использования экономичных типов подводящих проводов и самих контейнеров для геофизических датчиков. Например, при использовании скважвн; ных контейнеров с сейсмическими датчиками известной -конструкции для, выполнения работ на одной скважине глубиной 2 ООО м, требовалось повторение с каждого пункта взрыва возбуждения колебаний как минимум 8-20 раз (с соответствующими затратами на бурение взрывных скважин, взрывчатые материалы и т.д.).

5 10561lO 6

При использовании предлагаемого уст-8-2О по предьшущему известнЪму варойства имеетч;я возможность расположитьрианту.

датчики одновременно по всему стволуЕсли при этом учесть, что при сспедоисспедуемой скважины. В этом слу ваиии скважин пункты взрыва выбираются

чае ту же информаттю можно по-5 ® один, а несколько то экономический .

лучить от одного взрыва, вместоэфсрекг увеличивается во столько же раз, .

СКВАЖИННЫЙ КОНТЕЙНЕР ЛЛЯ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ, содержащий корпус с геофизическими датчиками, систему Герметизации, установленную в верхней вводной части контеине- ; ра, цилиндрическую крышку с резьбовой нижней частью и проводную связь с измерительной аппаратурой, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности и долговечнхэсти герметизации Контейнера, возможности ее саморегулирования, упрощения ковструкции ввода проводной связи и расширения его функциональных возмож:ностей путем увеличения вводимых в контейнер изолированных проводов и геофизических датчиков, система герме тизадаи выполнена в виде рхук прокладок из гидровакуумной резины, заклккченных между двумя металлическими пласi тинками, имеющими сквозные отверстия с диаметрами, равными диаметрам вво(Л димых в контейнер изолированных проводов, а цилиндрическая крышка выполнена с возможностью обеспечения давления на металлические и резиновые прокладки, причем между верхней металлической прокладкой и корпусом установлена стопорная шпонка. ел СП

фиг.1

f .

10 -10

/ - 3a8/ieHue сверху за счет Крашения крышки и за счет

Cmo/ifa Mudftocmu; Pj -daSyieftue действующее на провода и стенки заcv&nP2 l 2-1 -визуальные movKu.

Фиг.д