Индукционный преобразователь Советский патент 1988 года по МПК G01V3/08 

Изобретение относится к геофизике и предназначено для использования при диагностирований технического состояния бурильных обсадных и насос- но-компрессорных труб в разведочных и эксплуатационных скважинах.

Цель изобретения - повышение чувствительности.

На фиг,1 изображен индукционный преобразователь; на фаг, 2 - сечение А-А на г, 1; на фиг, 3 - принципиальная электрическая схема подключения обмоток индукционного преобразователя,.

Индукционный преобразователь содержит цилиндрический каркас 1, в пазах которого размещены генераторная катушка 2, первая 3 и вторая 4 измерительные катушки, первая 5, вторая 6 и третья 7 компенсационные катушки, первая 8 и вторая 9 дополнительные измерительные катушки в пазах первой 3 и второй 4 измерительных катушек, первая 10, вторая 11 и третья 12 дополнительные генераторные катушки расположены в пазах ц и- линдрического каркаса 1, ортогонального генераторной катушке 2, а третья 13, четвертая 14 и пятая 15 дополнительные измерительные катущ- ки размещены коаксиально соответственно в пазах первой 10, второй 11 и третьей 12 дополнительных генераторных катушек. Для уменьшения влия- ния давления жидкости в скважине цилиндрический каркас 1 с катушками располагают в герметичном корпусе 16 который заполняется трансформаторным маслом через отверстие 17 и центриру ется пружинами 18 в контролируемой колонне 19 труб.

Устройство для обработки сигнала индукционного преобразователя содержит скважинный коммутатор 20, сква- жинный блок 21 приема и передачи ин- формещии, наземную измерительную панель 22, блок 23 питания 23, аналоговый 24 и цифровой 25 регистраторы. Связь скважинных блоков с ными осуществляется с помощью бронированного кабеля с жилами 26 - 28,

Устройство работает следующим образом.

На каротажном кабеле цилиндричес- кий каркас с катушками, подсоединенный к скважинным коммутатору 20 и блоку 21 приема - передачи, опускают в исследуемый интервал колонны 19,

5 0 о

0

Подают питание на генераторную катушку 2, дополнительные генераторные катушки 10 - 12 от стабилизированного источника переменного тока скважинно- го блока 21 приема-передачи. Магнитный поток, проходя по стенке труб колонны 19, наводит в измерительных катушках 3,4,8,9,13, 14 и 15 и компенсационных катушках 5-7 ЭДС, которые отражают дефекты структуры и электромагнитные свойства труб, усталостные и прочностные характеристики колонны 19,

Контроль усталостных участков и механических напряжений по периметру трубы колонны 19. определяют с помощью дополнительных генераторных катушек 10 - 12, третьей 13, четвертой 14 и пятой 15 дополнительных измерительных катушек, которые расположены под углом 60 ° одна относительно другой и ортогонально генераторной катушке 2, При этом отношение ширины дополнительных генераторlaix катушек 10 - 12 к их длине выбрано в диапазоне 0,1-0,2 для обеспечения соответствующей области захвата и фиксации магнитного потока, который обеспечивает поле обзора по периметру внутренней поверхности трубы,Разностный сигйал пары катушек 3 и 8 регистрирует усталостные участки или осевые повьш1енные механические напряжения растяжения или сжатия в обсадных колоннах.

Разностный сигнал пары катушек 4 и У характеризует величину изменения внутреннего диаметра трубы колонны 19, бающие усилия в кол окне 19 в кавернозньт интервалах, в пластах текучих глин, солей, песка и аномально-высоких пластовых давлений регистрируются ортогональными дополнительными измерительными катушками 13 - 15, к которым подключены встречно компенсационные катушки 5 - 7,компенсирующие ЭДС прямого поля. Сигналы катушек через коммутатор 20 посту- в скважинньй блок 21 приёма-пе- , осуществляющий преобразование информации для передачи по жилам 26 - 28 кабеля в наземную измерительную панель 22 а затем в аналоговьй 24 и цифровой 25 регистраторы.

Формула изобретения

I, Индукционный преобразователь, содержащий основную генераторную катушку, две соосно и симметрично рас- положенные основные измерительные катушки и первую компенсационную катушку, расположенную коаксиально основной генераторной катушке, о т л и- чающий ся тем, что,- с целью повышения чувствительности, он содержит три дополнительные генераторные |катушки, пять дополнительных измери- тельных катушек, вторую и третью компенсационные катушки, расположенные коаксиально первой, причем плоскости витков дополнительных генераторных катушек расположен) под угломбО дна относительно другой и ортогонально плоскости витков основной генераторной катушки, на дополнительных генераторных катушках размещены коаксиально три дополнительные измеритель- ные катушки, а две другие дополнительные измерительные катушки размещены коаксиально двум основным измерительным катушкам, три компенсационные катушки расположены коаксиально основной генераторной катушке,причем все генераторные катушки включены между собой последовательно, две дополнительные измерительные катушки включены встречно двум основным изме- рительным катушкам, а три дополнительные измерительные катушки включены встречно трем компенсационным катушкам.

2.Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что гене- раторшие катушки содержат равное число витков, три дополнительные измерительные катушки также содержат равное число витков, кроме того, число витков основных и дополнительных измерительных катушек, а также компенсационных катушек выбрано из условия равенства между собой приращения сигналов на первой и второй парах основной и дополнительной измерительных катушек, расположенных соосно и сиьг- метрично относительно основной генераторной катушки, а также коаксиально одна относительно другой, а также равенства между собой ЗДС, наводимзк прямлм электромагнитным полем на дополнительной измерительной катушке

и на компенсационной катушке, вклю ченных между собой встречно.

3.Преобразователь по п.1, о т личающийся тем, что длина дополнительных генераторных катушек равна 4-5 внешним дааметрам индукционного преобразователя.

I

4.Преобразователь по п.1, о т - личающийся тем, что,отношение ширишл обмоток дополнительных генераторных катушек к их длине равно О,1-0,2.

Г5.12

Л

Ю

и

Изобретение относится к геофизике и предназначено для .использоваг- ния при диагностировании технического состояния бурильных обсадш 1х и на- сосно-компрессорных труб в разведочных и эксплуатационных скважинах. Цель изобретения - повышение точности. Индукционный преобразователь ссг держит генераторную катушку, две со- осно и симметрично расположенные измерительные катушки и коаксиально расположенные три компенсационные катушки, а также три дополнительные генераторные, пять измерительных и три компенсационные катушки. При этом плоскости витков дополнительных генераторных катушек расположены под углом 60° одна относительно угой и ортогонально основной генераторной катушке. На дополнительных генераторных катушках размещены коаксиально три допопнительтае измерительные катушки, а две дополнительные измерительные катушки размещешл коаксиально двум основным измерительшам катушкам. Три компенсационные катушки расположены коаксиально основной генераторной катушке. При этом генераторные катушки включены между собой последовательно. Две дополнительные .измерительные катушки включены встречно двум основным измерительным катушкам. Три дополнительные измерительные катушки включены встречно трем компенсационшлм катушкам. Длина дополнительных генератор в 1х катушек равна внешним диаметрам преобразователя. При этом отношение ширины обмоток дополнительных генераторш 1х катушек к их длине равно 0,1- - 0.2. Расположение катушек, выбор числа витков, а также выбор длины и ширины дополнительных генераторных катушек позволяет уменьшить влияние факторов помех, осуществлять раздельный контроль параметров колонны труб, 3 з.п. ф-лы, 3 ил. а (Л оо | 00

Фие,г

11

12

15

Фиг. 2

«J

1

L L