Устройство для определения коррозионных повреждений обсадных колонн Советский патент 1992 года по МПК E21B47/00 

Изобретение относится к средствам контроля технического состояния труб обсадных колонн в нефтяных и газовых скважинах и может быть использовано в других отраслях народного хозяйства.

Целью изобретения является повышение разрешающей-способности определения коррозионных повреждений.

На фиг. 1 представлена скважинная часть устройства, фронтальный разрез А-А, на фиг. 2-сечение А-А на фиг. 1.

Устройство содержит тороидальный корпус 1, внутри которого установлены на - магничивающая катушка 2, измерительная катушка 3 и тороидальные полюсные нако- нечники4. На наружной поверхности корпуса 1 установлены продольные выступы 5 с эластичными вставками 6. Скважинная

часть устройства через кабельную головку 7 и каротажный кабель 8 (линию связи) соединена с регистрирующим блоком (не показан). Обсадная колонна 9 заполнена буровым раствором 10. Выступы 5 и эластичные вставки 6 выполнены с возможностью контактирования с Колонной 9.

Устройство работает следующим образом.

При подаче переменного тока в намагничивающую катушку 2 образуется магнитный поток в объеме, ограниченном полюсными наконечниками 4 И телом обсадной колонны 9. Пронизывая витки измерительной катушки 3, он наводит ЭДС, фаза которой пропорциональна объему стали в зоне контроля, и определяется в первом приближении выражением

VI СО

о

со

р 2 п х V У Р .

103-/э

где х - интегральная толщина трубы по периметру в зоне контроля;

f - частота тока намагничивания;

fi - магнитная проницаемость материала труб;

р - удельное электрическое сопротивление материала труб.

Кольцо бурового раствора 10 в зоне контроля является короткозамкнутым винтом, поэтому изменение проводимости этого кольца в процессе проведения исследований за счет изменения температуры, давления, подтока пластовых вод через место повреждения обсадной колонны и других факторов будет сказываться на результатах контроля. Для устранения этого недостатка тороидальный корпус 1 выполнен с выступами 5 и эластичными вставками 6, контактирующими с внутренней поверхностью обсадной колонны 9 и разделяющими кольцо бурового раствора 10 на три части.

Таким образом, прерываются в зоне контроля токи по кольцу бурового, раствора 10 в пространстве между обсадной колонной 9 и внешней поверхностью тороидального корпуса 1 и, следовательно, уменьшается их дестабилизирующее действие на результаты контроля.

Минимальное количество выступов 5 должно быть не менее трех, так как при этом, в зависимости от эксцентриситета скважинного прибора в обсадной колонне, контакт с колонной 9 будет осуществляться либо одним, либо любыми двумя выступами 5 одновременно. В обоих случаях обеспечивается разрыв кольца бурового раствора 10, поскольку образуются либо одна, либо две несообщающиеся между собой по периметру части бурового раствора 10 в зоне контроля.

Однако в вертикальных участках скважины, поскольку отсутствуют прижимающие усилия, это может быть не обеспечиваться. Поэтому целесообразно выступы 5, установленные под углом 120° относит ль- но друг друга, дополнительно оснастить гибким вставками 6, например, из резины. В этом случае они будут принудительно прижиматься к обсадной колонне 9 силами упругости, Таким образом, достигается разрыв крльца электропроводного бурового

раствора 10 в любом участке обсадной колонны 9.

Приближение намагничивающей и измерительной катушек 2 и 3 к телу обсадной колонны 9 за счет установки их внутри тороидального корпуса 1, локализация магнитного потока и уменьшение зоны исследования вдоль оси обсадной колонны 9 за счет полюсных наконечников 4 приводят к увеличению чувствительности устройства.

Применение предлагаемого устройства позволяет определить коррозионные повреждения как внутренних, так и наружных поверхностей обсадных труб.

Ф о рмул а и зо б рет е н и я Устройство для определения коррозионных повреждений обсадных колонн, содержащее тороидальный корпус с

намагничивающей и измерительной катушками и полюсными наконечниками, линию связи и регистрирующий блок, отличающееся тем, что, с целью повышения разрешающей способности определения,

оно снабжено вставками из эластичного материала, предназначенными для контактирования с обсадной колонной, причем тороидальный корпус выполнен с наружными продольными выступами с размещенными на них вставками, число продольных выступов не менее трех, а полюсные наконечники, измерительная и намагничивающая катушка выполнены тороидальной формы и установлены внутри тороидального корпуса.

Ю

Изобретение относится к исследованию скважин. Цель изобретения -повышение разрешающей способности определения коррозионных повреждений обсадных колонн. Устройство содержит тороидальный корпус 1, намагничивающую и измерительную катушки 2 и 3, полюсные наконечники 4, кабельную головку 7, каротажный кабель 8, регистрирующий блок. Для достижения цели устр-во имеет установленные на наружной поверхности корпуса 1 выступы 5. Последние снабжены эластичными вставками с возможностью контактирования со стенками колонны 9. Фаза ЭДС в катушке 3 пропорциональна объему стали между катушками 2, 3. При наличии коррозионных повреждений стенок колонны 9 фаза ЭДС изменяется. Короткозамкнутый виток бурового раствора прерывается вставками и выступами 5. Разрыв кольца бурового раствора обеспечивается при любом положении корпуса 1 относительно колонны 9. Применение устр-ва позволяет определить коррозионные повреждения внутренних и наружных поверхностей обсадных колонн. 2 ил. (Л С

Фиг.Г

Фиг.2