Способ контроля за перемещением геофизических приборов в скважине Советский патент 1986 года по МПК E21B47/22 

. 1

Изобретение относится к области геофизических исследований скважин.

Цель изобретения - повышение достоверности и ин(ормативности контроля

На фиг, 1-5 приведены возможные варианты движения геофизического прибора в скважине; на фиг, 6-10 - соответствующие графики зависимостей зенитного угла прибора Л от длины L опущенного в скважину кабеля.

Свободно перемещающиеся в продольном направлении вертикального участка скважины 1 прибор 2 и кабель 3 (фиг. 1 и 2) неизбежно испытывают как осевое врашение, так и множественные боковые взаимодействия со стенкой скважины 1, вызывающие поперечные колебания прибора, аналогичные вынужденным колебаниям маятника в вязкой среде. В этом случае колебания при- бора могут быть легко обнаружены по наличию периодического изменения и смены знака зенитного угла oi между линией отвеса ММ и продольной осью прибора NN .

Причем, если среднее значение Af,

зенитного угла за период близко к нулю, то это свидетельствует о том, что прибор движется вдоль оси вертикального участка скважины. При О можно говорить о движении прибора вдоль стенки вертикального участка скважины на расстоянии от нее тем меньшем, чем больше ctgn отличается от нуля.

Графики зависимостей оС (L), описы- вающие свободное продольное перемещение прибора- на вертикальном участке скважины, представляют собой периодические кривые, которые могут быть как подняты, так и опущены вдоль оси еб (фиг. 6 и 7).

При остановке прибора, наступившей в результате его взаимодействия со стенкой скважины (фиг, 3 и 4), происходит фиксация, а следовательно, и прекращение периодического движения оси прибора. Соответствующие графики ot (L) представляют собой прямые линии, параллельные оси L (фиг, 8 и 9) Очевидно, что при остановке прибора среднее и мгновенное значения зенитного угла равны. Если окажется, что (А (L) оС-ср const О при непрекращающемся опускании кабеля, то это свидетел1 ствует о том, что остановка прибора произошла из-за задержки кабеля у стенки скважины. Если ctcp. const i О, то причиной остановки

90

прибора является его взаимодействие со стенкой скважины. При этом принци пиальны два случая: остановка прибора 2, задержанного уступом 4 стенки вертикального участка скважины (фиг, 3), и остановка прибора, удерживаемого либо силой трения, либо уступом стенки наклонного участка скважины (фиг. 4). Различить указанные случаи можно в процессе небольшого подъема кабеля, контролируя величину

а

Ср

а именно, если подъем кабеля

0

5

5

сопровождается уменьшением Л.ср то 1прибор задержан уступом стенки вертикального участка скважины, если же о(.рр не меняется, то остановка прибора вызвана силой трения или уступом стенки наклонного участка скважины, Прибор,, находящийся в постоянном контакте со стенкой наклонного участка скважины (фиг. 5), может сохранять продольное перемещение со скоростью, меньшей скорости опускания кабеля. Из-за неровностей наклонной поверхности участка скважины будет наблюдаться как переменная, так и постоянная составляющие зенитного угла при отсутствии смены его знака (фиг.10). Несоответствие скоростей опускания прибора и кабеля может быть легко установлено при резкой остановке кабеля на устье скважины. Если переменная составляющая исчезает непос- редствбшно после остановки кабеля, то скорости перемещения прибора и кабеля одинаковы. Если же моменты (остановки кабеля и исчезновения переменной составляющей разделены временным интервалом, то скорость опускания кабеля превосходит скорость перемещения прибора и должна быть уменьшена во избежание перепуска кабеля.

Предлагаемый способ контроля за перемещением геофизических приборов в скважине может быть реализован с помощью инклинометров или известного емкостного датчика зенитного угла, жестко связанных со спускаемым геофизическим прибором.

Непрерывный контроль за перемещением геофизического прибора по предлагаемому способу ведется в процессе параллельного наблюдения за длиной опущенного в скважину кабеля и величиной зенитного угла прибора и предусматривает выполнение следующих операций в порядке их проведения:

1, Устанавливают наличие или отсутствие периодического изменения

3

мгновенного значения зенитного угла прибора на контролируемом участке. Участки скважины, которым соответствует периодически изменяющийся ход кривой зависимости зенитного угла от длины опущенного кабеля, проходят прибором. Отсутствие периодического изменения хода кривой зависимости зенитного угла прибора от длины опущенного кабеля однозначно свидетельствует об остановке прибора в скважине

2.При периодически изменяющемся ходе кривой зависимости зенитного угла прибора от длины опущенного кабеля определяют присутствие смены знака зенитного угла (переход прибора через линию отвеса). Наличие смены

знака зенитного угла указывает на свободное продольное перемещение прибора на вертикальном участке скважины. Отсутствие смены знака зенитного угла указьшает на частично заторможенный характер движения прибора по поверхности наклонного участка скважины со скоростью, меньшей скорости перемещения кабеля.

3.Измеряют среднее значение зенитного угла прибора за период (постоянная составлякщая зенитного угла) При отсутствии периодического изменения хода кривой зависимости зенитного угла от длины опущенного кабеля равенство нулю среднего значения зенитного угла прибора свидетельствует о том, что причиной остановки прибора является задержка кабеля стенкой

32790

скважины. При наличии периодического изменения хода кривой зависимости зенитного угла от длины опущенного кабеля равенство нулю среднего значения 5 зенитного угла прибора указывает на свободное продольное перемещение прибора по осевой линии вертикального участка скважины.

Если, при наличии периодического 10 изменения хода кривой зависимости зе- iHHTHoro угла от длины опущенного ка беля, имеет место периодическая смена знака зенитного угла и его среднее значение не равно нулю, то прибор JJ свободно перемещается вблизи стенки вертикального участка скважины.

4. Устанавливают интервал времени исчезновения переменной составляющей на кривой зависимости зенитного уг- 2Q ла от длины опущенного кабеля после резкого прекращения спуска последнего.

При небольших интервалах времени скорость перемещения прибора равна скорости опускания кабеля. При боль- 5 ших временных интервалах скорость

опускания кабеля превосходит скорость перемещения прибора и должна быть уменьшена. ,

Способ позволяет решить две основ- Q ные задачи контроля за перемещением геофизических приборов в скважине - однозначно констатировать сам перемещения и устанавливать необходимые особенности движения, что повышает достоверность и информативность

5

.контроля.

м

I due 4

Фиг.5

Фиг.

(Иср-аЦ.

О Фиг.в

Редактор А. Шишкина

LОL

Фиг.Ю

Составитель И. Карбачинская

Техред М.Ходанич Корректор А, Ференц

Заказ 2746/32Тираж 548Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

4t t