Многоканальный азимутальный скважинный зонд Советский патент 1990 года по МПК G01V1/52 

Изобретение относится к скважин- ной аппаратуре для изучения сейсмических волновых полей во внутренних точках среды, в частности, при поля- эиэационном методе вертикального сейсмического профилирования, и может эыть использовано при изучении строе- шя геологических сред в нефтяной и рудной скважинной сейсморазведке.

Целью изобретения является повышение точности измерений за счет расши- эения рабочей полосы частот зонда. На фиг. 1 показана конструкция скважинного зонда; на фиг. 2 - то же, {разрез.

Зонд состоит из скважинных приборов, содержащих герметичный корпус 1, свечные мосты 2 с укрепленной на одном из них кассетой 3 с тремя взаимно перпендикулярными сейсмоприемнмками, верхнюю и нижнюю 5 головки с четырьмя жесткими цилиндрическими опорами 6 и продольными прорезями 7, скользящее прижимное устройство 8, верхний и нижний концы которого имеют штифты 9, входящие в продольные прорези 7 головок скважинного прибора.

Многоканальный азимутальный сква.- жинный зонд со скользящими прижимными устройствами работает следующим образом.

При сборке каждого прибора зонда верхняя и нижняя головки соединяются с герметичным корпусом так, что жесткие цилиндрические опоры 6 располагаются в одной вертикальной плоскости. Таким образом обеспечивается контакт скважинного прибора со стенкой скважины по двум образующим и тем самым исключаются паразитные колебания, возникающие при отсутствии опор. Опоры 6 на верхней и нижней головках зонда располагаются под центральным углом Ы, значения которого для различных диаметров головки прибора 1 и опор d при диаметре скважины Dc 127 мм приведены в табл. 1.

5

0

5

0

5

0

5

0

Для исключения заклинивания зонда на неровностях обсадной колонны каждая опора имеет скссы под углом 60 .

Испытания скважинного прибора были проведены в лабораторных условиях.

Отрезок стальной трубы длиной 1000 м, внутренним диаметром 105 мм и толщиной стенок 5 мм, имитирующий участок обсадной колонны скважины, был вывешен на пружинном подвесе так, что период собственных колебаний системы составлял около 2 с. Это позволило существенно снизить микросейсмический шум и поеысить точность измерений. На наружной стенке трубы ровно по ее середине были жестко ук- реплены 8 (по два на компоненты х,у, z) сейсмоприемникоЕ, которые могли использоваться либо как возбудители колебаний, либо как контрольные. Внутрь трубы устанавливали скважин- ный прибор со скользящим прижимным устройством. Вес прибора в сборе 6 кг. Сила прижима регулировалась с помощью двух винтов, расположенных на концах головок аонда. При каждом изменении силы прижима производили ее замер. Изучали условия установки приборов двух типов: стандартного (при отсутствии опор на головках прибора) и при наличии четырех опор на верхней и нижней головках при разной силе прижима. 8 качестве источников колебаний использовали сейсмоприем- ники, укрепленные на наружной стенке трубы.

Исследование амплитудно-частотной характеристики системы скважина - прибор проводили при силе прижима к стенке скважины 6, 42 и 150 кгс (см. табл.2). Ориентируясь на типовую сейсморазведочную аппаратуру, например цифровые станции Прогресс с верхней частотой полосы пропускания 120 Гц, предлагаемое устройство обеспечивает надежный контакт со стенкой скважины с силой, превышающей вес прибора не менее чем в 25 раз. В этом

случае колебания на всех трех компонентах будут зарегистрированы без частотных искажений до частоты 120 Гц

Формула изобретения

Многоканальный азимутальный сква- жинный зонд, состоящий из соединенных каротажным кабелем скважинных приборов, каждый из которых включает герметичный корпус, свечные мосты с укрепленной на них кассетой с тремя взаимно перпендикулярными сейс моприемниками, верхнюю и нижнюю головки для скрепления зонда с каротажным кабелем, скользящее пружинное прижимное устройство, отличаю

щ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерений за счет расширения рабочей полосы частот зонда, на каждой из головок дополнительно установлены по две жесткие цилиндрические опоры, расположенные в одной вертикальной плоскости, причем центральный угол между опорами рассчитывается по формуле

JD(DC D-d

oL 340-229 arctg

где DC. - диаметр скважины;

D - диаметр головки прибора;

d - диаметр опоры,

а угол между направлением приложения силы прижима прибора и вертикальной

плоскостью составляет 90

Таблица 1

Изобретение относится к скважинной аппаратуре для изучения сейсмических волновых полей во внутренних точках среды, в частности, при поляризационном методе вертикального сейсмического профилирования и может быть использовано при изучении строения геологических сред в нефтяной и рудной скважинной сейсморазведке. Целью изобретения является повышение точности измерений за счет расширения рабочей полосы частот зонда. Верхняя 4 и нижняя 5 головки зонда снабжены жесткими цилиндрическими опорами 6, расположенными в одной вертикальной плоскости. При этом центральный угол между опорами рассчитывается с учетом диаметров головки, опоры и скважины. Контакт скважинного прибора по двум образующим позволяет исключить паразитные колебания при соотношении силы прижима и массы прибора не менее 25. 1 ил., 2 табл.

4-мя порами

42 150

42 120 150

300 200 300 200

310 315 320

230 240 250

Таблица2

150 200 (60) 150 170

50 110 5 250 40 110 110 150

145 250 70 140 240 115 140 120

125 60 130 150 130 160

250 200 150

60 150

170 180 200