Устройство для радиоактивных исследований в скважинах Советский патент 1957 года по МПК G01V5/00 E21B47/02 

Устройства для радиоактивных исс,1едоваиий в скважинах, заполненных активированной жидкостью, или в обсаженных скважинах, зацементированных активированным цементом, известны. Например, существуют устройства для измерения толщины активизированного радиоактивными изотопами цементного слоя вдоль скважины. Но устройств для измерения толщины цементного слоя вокруг колонны в заданном сечении скважины нет.

Предлагаемое устройство предназначено для проверки распределения толщины цемента вокруг колонны, а также для других исследований, связанных с изучением горных нород в поперечном сечении скважины.

На фиг. 1 показана принципиальная схема измерения толщины цементного кольца и кривые зависимости интенсивности зарегистрированного гамма-излучения от угла поворота в полярных и прямоугольных координатах; на фиг. 2 - блоксхема устройства для замера

толщины цементного кольца: на фиг. 3 - принципиальная электрическая схема устройства и наземного пу,1ьта к нему.

Измерение толщины цементного кольца может быть произведено в скважине, обсадная колонна которой зацементирована цементом, активированным радиоактивным изоТОПОА.

В эксплуатационную колонну на же.гаемую глубину опускается счетчик 1 для измерения гамма-излучения, помещенный в свинцовый цилиндр-экран 2 с узкой прорезью вдо.чь об 1азующей. который вращается с малой скоростью вокруг оси, совпадающей с осью счетчика.

Вследствие сильного поглощения гамма-излучения свинцовым экраном, осиовная часть гамма-излучения, регистрируемого счетчиком, опреде.тяется излучением, проходящим через продольную прорезь и вызваиньп, главным образом, массой радиоактивного цемента 5, расположенного за колонной, против прорези свинцового экрана.

Устройство для замера толщины цементного кольца состоит из снаряда радиоактивного кароттажа 4, работающего на одножильном кабеле, планки с эксцентрично распо.Юженным грузом 5, выполняющей роль отвеса счетчика 6 гамма-излучения, свинцового экрана 2 с прорезью вдоль образующей, редуктора 7, 5 числа оборотов и электродвигателя 9 для вращения экрана с малой скоростью, двух рядов контактов 10, замыкаемых пружинящей пластиной на эксцентричной, свободно вращающейся над экраном планке 5.

Принципиальная электрическая схема устройства и наземной аппаратуры составлена из мотора Уорена ), сельсина 12, приводящего во вращение лентопротяжный механизм фоторегистратора 13 станции, наземной аппаратуры станции 14, амперметра 15, выключателя 16, источника постоянного тока 17, реле 18, реле 19, контактов 20 и 21, управляемых обоими реле и включающих лампочки 22 и 23, трех жил 24, 25 и 26 кабеля, регулировочного сопротивления 27, глубинного прибора 28, мотора 29 постоянного тока, сопротивления 30 и группы парных контактов (а-а, б-б и т. д.), замыкаемых гибкой пластинкой /с.

По одной из жил кабеля 24 осуществляется питание глубинного прибора 28 и передача импульсов на поверхности, которые проходят через наземную аппаратуру станции / и в виде кривой записываются на ленте фоторегистратора.

По другой жиле производится питание мотора 29 от источника постоянного тока 17. В цепь мотора включены регулировочное сопротивление 27, амперметр 15 и выключатель 16, с помощью которых устанавливается режим работы мотора, вращающего экран со щелью и контактами.

Для ориентирования в пространстве записываемой кривой изменения толщины слоя цемента, в устройстве эксцентричная свободно вращающаяся над экраном планка всегда устанавливается так, что ее

центр тяжести .лежит в плоскости кривизны скважины; на планке имеется пружинящая пластина, расположенная на прямой, проходящей через ось прибора и центр тяжести планки.

При вращении экрана, на торцовой части которого помещены в два ряда по концентрическим окружностям щесть пар контактов (а-а, б-б и др.), нружинящая пластинка к поочередно замыкает парные контакты. Все контакты, расположенные на внутренней окружности, соединены с корпусом снаряда, т. е. заземлены, а контакты, расположенные по внещней окружности, соединяются с жилой 26 кабеля через сопротивление 30, кроме щестого контакта и, лежащего на радиусе, проходящем через прорезь экрана, и соединенного с жилой 26 непосредственно.

Замыканием парных контактов включается цепь обмоток двух реле 18 и 19. Сопротивление 30 подбирается таким, чтобы при определенном напряжении, приложенном к цепи реле, срабатывало только реле 18. При замыкании цепи контактами и-и сопротивление 30 исключается из цепи и срабатывают оба реле 18 и 19.

Контакты 20 реле 18 замыкают цепь лампочки 22, а контакты реле 19 через контакты 21 цепь лампочки 23 фоторегистратора, при зажигании которых на фотоленте получаются засветы, причем засветы от каждой лампы отличаются друг от друга длиной. Засветы от лампы 23 соответствуют моменту прохождения прорези экрана через плоскости искривления скважины. Засветы от остальных ламп разбивают записываемую кривую на интервалы в 60°.

Предмет изобретения

1. Устройство для радиоактивных исследований в скважинах, заполненных активированной с помощью радиоактивных изотопов жидкостью, а также в обсаженных скважинах, затрубное пространство которых заполнено активированным цементом.

содержащее опускаемый в скважину на трехжильном кабеле снаряд с индикатором гамма-излучения, отличающееся тем, что, с целью исследования свойств горных пород в заданном сечении скважины и, в частности, с целью контроля распределения цемента вокруг колонны, устройство снабжено свинцовым, имеющим продольную щель экраном, окружающим индикатор и приводимым во вращение управляемым с поверхности электродвигателем.

2. Устройство поп. 1, отличаюФиг. 1

щееся тем, что, с целью ориентирования в пространстве кривой, записываемой при вращении экрана, последний снабжен системой контактов, замыкающихся поочередно каждые 60° с устанавливающимся в плоскости искривления скважины горизонтальным маятником, что обеспечивает посылку на поверхность одного нулевого, совпадающего со щелью импульса и ряда (1 через каждые 60°) промежуточных импульсов, отличных от нулевого другим качеством тока, например, другой интенсивностью.

Фпг. 2

SO 120 180° -ЗОО ЗвО