Зонд для бокового микрокаротажа скважин Советский патент 1992 года по МПК G01V3/24 

Изобретение относится к промыслово- геофизическим исследованиям в скважинах и предназначено для выполнения их микрокаротажа.

Известен зонд для микробокрвого каротажа скважин, собранный на основе электроизоляционного башмака, в теле которого установлены цельнометаллический экранный и общий электроды, причем со стороны стенки скважины экранный электрод имеет углубление, в котором также установлен центральный электрод, при этом центральный и экранный электроды электроизолированы между собой, а их выводы проложены в теле экранного электрода и вдоль башмака..

Данный зонд представляет собой единый не поддающийся разборке узел, что исключает возможность замены его составных элементов, пришедших в непригодность в процессе эксплуатации. Наиболее часто выходят из строя электроизоляция электрических выводов, а также межэлектродная изоляция. Кроме того, в такой конструкции осуществлен крепеж башмака к несущей рессоре с помощью завулканизиVI

ГО СЛ

о VI

рованного основания в электроизоляцию башмака. Недостатком такого крепления является то, что при прочных зацеплениях башмака со стенкой скважины может быть разрушена его электроизоляция в местах ее сварки с основанием, несущая на себе всю силу тяги подъемника, осуществляющего подъем скважинного прибора. В результате этого башмак выходит из строя или может быть утерян в скважине и создать аварийную ситуацию.

Известно также устройство для микробокового каротажа скважин, состоящих из центрального и экранного электродов, изолированных между собой, где между корпусом экранного электрода и общим корпусом установлена электроизоляционная прокладка, а крепеж экранного электрода к общему каркасу осуществлен за счет его выводов посредством электроизоляционной прокладки с помощью гаек и шайб.

Недостатки известного устройства-его низкая точность измерений и малый межремонтный срок службы. Это связано с тем, что электроизоляционная прокладка со стороны общего электрода имеет отверстия для выводов с центрального и экранного электродов, что создает пути утечек электрического тока с указанных электродов на общий электрод. Например, утечка тока с экранного электрода возможна по стыку между изоляцией центрального электрода и изоляцией прокладки, по выводам с электродов и по стыку электроизоляции вывода с центрального электрода и его собственной изоляцией. Корпус экранного электрода через свои выводы, проходящие через отверстия электроизоляционной прокладки, прикреплен гайками к каркасу общего электрода зонда. Это приводит к тому, что при движении зонда по стенке скважины и зацеплении с ней корпуса экранного электрода электроизоляция прокладки в местах прохождения через отверстия в каркасе может быть разрушена, что приведет к утечке электрического тока электродов зонда на общий электрод. Вследствие этого устройство потребует замены прокладки, а возможно и других элементов.

Целью изобретения является повышение точности измерений при одновременном увеличении срока службы зонда.

На фиг, 1 показан башмак с зондом в сборе с несущей рессорой, продольное сечение; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1,

Зонд для бокового микрокаротажа скважин содержит центральный электрод 1 с электроизолированным электрическим выводом 2, которые совместно покрыты злек- троизоляцией 3, цельнометаллический

экранный электрод 4, металлическую подошву 5, которая жестко и гальванически соединена с цельнометаллическим экранным электродом 4, и электроизоляционный кожух 6, Для крепежа башмака с зондом к несущей рессоре 7, которой осуществляется прижим рабочей поверхности башмака с зондом к стенке скважины, использовано основание 8 с упорами 9 на своих концах,

0 которое выполняет функцию общего электрода, а также накидные хомуты 10 и 11. жестко соединенные с упорами 9 винтами 12. Жесткое подсоединение основания 8 к несущей рессоре 7 осуществлено шпилька5 ми 13 и гайками 14. Соединение экранного электрода 4 с цепями питания и измерения электронной схемы осуществлено двумя электроизолированными токовым и измерительным электрическими проводниками 15

0 и 16, а гальваническое и жесткое соединение подошвы 5 и экранного электрода 4 осуществлено винтами 17.

Электроизоляция центрального электрода 1 и электроизоляционный кожух 6 мо5 гут быть выполнены из резины, фторопласта или другого электроизоляционного материала, мало поглощающего влагу, а подошва 5 может заранее устанавливаться в электроизоляционный кожух б в момент его горячего

0 прессования. Кроме того, электроизолированный электрический вывод 2 центрального электрода 1 проложен между плоскостями гальванически соединенных (без зазора между ними) экранного электрода 4 и его

5 подошвы-5, что полностью экранирует центральный электрод 1 и его электроизолированный вывод 2 от общего электрода, роль которого выполняет основание 8 и соединенная с ним несущая рессора 7, на которой

0 закреплен башмак с зондом.

Для работы зонда в скважине в составе электронной схемы скважинного прибора предварительно собирают его составные части в единое целое в виде башмака и при5 крепляют его к несущей рессоре 7. Для этого устанавливают в паз экранного элект- . рода 4 заранее электроизолированный совместно с его выводом 2 центральный электрод 1. Затем эту сборку устанавливают

0 на подошву 5, которая может быть заранее завулканизирована в электроизоляционный кожух б, и соединяют ее с экранным электродом 4 винтами 12. После этого закрепляют основание 8 к рессоре 7 с помощью

5 шпилек 13 и гаек 14 и устанавливают между упорами 9 основания 8 уже собранные между собой в виде башмака центральный электрод 1 и экранный электрод 4 совместно с подошвой 5 и электроизоляционным кожухом 6, фиксируя его между упорами 9 основания 8 с помощью накидных хомутов 10 и 11, прикрепляемых к упорам 9 с помощью винтов 12.

После спуска зонда в скважину, где открытые поверхности центрального электрода с помощью несущей рессоры 7, соединенной с общим корпусом скважинно- го прибора, с электронной схемы на центральный электрод 1 и экранный электрод 4 подают напряжения питания, которые в любой момент времени совпадают по фазе и имеют равные потенциалы. Это приводит к фокусировке тока центрального электрода 1, истекающего в стенку скважины. Таким образом, стабилизируя ток центрального электрода 1, можно путем регистрации его потенциала по отношению к общему электроду определить величину кажущегося электрического сопротивления горной породы, находящейся в стенке скважины против башмака.

В предложенном зонде ток центрального электрода 1 не имеет никаких других путей распространения, кроме как через стенку скважины, т.е. в нем устранены утечки тока, что обеспечивает повышение точности измерений. Кроме того, конструкция зонда позволяет очень легко заменить любой входящий в него узел, благодаря чему обеспечивается увеличение срока службы.

Формула изобретения

Зонд для бокового микрокаротажа скважин, содержащий электроизоляционный кожух, электроизоляционный центральный электрод, экранный электрод, несущую рессору и электропроводящее основание, прикрепленное одной боковой частью к электроизоляционному кожуху, а другой - к

несущей рессоре, причем электроизоляционный центральный электрод расположен в пазу экранного электрода, скрепленного с электроизоляционным кожухом.о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повышения

точности измерений при одновременном увеличении срока службы зонда, он снабжен металлической подошвой, установленной между электроизолированным центральным электродом и электроизоляционным кожухом

и гальванически соединенной с экранным электродом, причем электропроводящее основание в торцовых частях выполнено с упорами, которые накидными хомутами жестко скреплены с краями электроизоляционного

кожуха, а длина металлической подошвы превышает длину экранного электрода по крайней мере на величину расстояния между экранным электродом и накидными хомутами.

Изобретение относится к промыслово- геофизическим исследованиям в скважинах и предназначено для выполнения их микрокаротажа. Цель изобретения - повышение точности измерений при одновременном увеличении срока службы зонда. Эта цель достигается тем, что известный зонд для бокового микрокаротажа скважин, собранный в виде башмака разборной конструкции и содержащий электроизолированные между собой центральный, экранный и общий .электроды с электроизолированными электрическими выводами к цепям питания и измерения, в котором электрический вывод от центрального электрода осуществлен внутри экранного электрода параллельно его рабочей поверхности и вдоль башмака,снабжен основанием с двумя упорами на своих кон- цах.злектроизолирующим кожухом и подошвой, которая удлинена по сравнению с длиной экранного электрода и соединена с ним гальванически и жестко. Электроизолирующий кожух, в своей плоскости, прилегающей к основанию башмака и являющейся общим электродом зонда, имеет цельную конструкцию, что исключает возможные пути утечек электрического тока с экранного электрода на общий электрод внутри конструкции башмака, минуя стенку скважины и окружающий зонд-электропроводящий буровой раствор 2 ил. С5 Ј

/J

6 5 s г/ т

W UJ

/

Quzl

A-A

П

3 2 1

16

17

UJ

/

Фие.2