Скважтинное оптическое устройство Советский патент 1976 года по МПК E21B47/00 G01V8/00 E21B47/12 

1

Изобретение относится к области геофизической разведки и предназначено для выделения в разрезе скважины горных пород, обладающих различной отражательной способностью, например выделения жилок асбеста во вмещающих породах.

Известны различные оптические устройства, например буроскопы, для оптического исследования скважин, состоящие из наземного блока визуального наблюдения и глубинной части с источником освещения, однако они не обеспечивают качественной дифференциации пород в процессе наблюдения 1.

Известны устройства, предназначенные для анализа вещества оптическим способом 2, состоящие из источника освещения и фотоумножителя, регистрирующего интенсивность отраженного света. Известное устройство используется для анализа веществ в лабораториях, где расстояния источник освещения-ана лизируемое вещество-фотоумножитель постоянны. Для измерений в скважинах, где эти расстояния меняются, использование устройства связано с большими погрешностями.

Наиболее близким к предлагаемому является скважинное оптическое устройство 3, содержащее глубинную и наземную части, соответственно включающие собирающий и рассеивающий объективы, осветитель, световоды

2

и зеркала, и передающую часть, выполненную в виде волоконного световода.

Это оптическое устройство не позволяет проводить исследования скважин глубже 10 м

из-за большого затухания сигнала на световоде, производить автоматическую запись информации, получать информацию о стенках скважины при изменении диаметра скважины из-за низкой пространственной разрешающей

способности.

Целью изобретения является увеличение глубинности исследования, повышение оперативности, надежности и пространственной разрешающей способности при дифференциации

пород с различной отражательной способностью, например при выделении жилок асбеста.

Цель достигается тем, что в сквал инном оптическом устройстве глубинная часть содержит диффузный рассеиватель с торроидально-параболической поверхностью и несколько осветителей, расположенных по окружности в плоскости, параллельной оси скважины, при этом по оси системы осветителей с диффузным рассеивателем установлено коллимирующее устройство.

На фиг. 1 изображена схема устройства; на

фиг. 2 - типичная запись сигнала устройства.

Устройство включает глубинную часть, содержащую два или более осветителей, например, лампочек накаливания 1, расположенных по окружности в плоскости параллельно оси скважины, диффузный рассеиватель 2 с торроидально-параболической поверхностью, размещенной между системой осветителей 1 и стенкой скважины, коллимирующее устройство 3, установленное но оси системы осветителей с рассеивателем, фотоумножитель 4 и регистрирующая часть 5 с блоком питания и системой протяжки каротажного кабеля.

Устройство работает следующим образом.

Оптическое сканирование стенки скважины 6 по образующей осуществляется при движении глубинной части устройства вдоль нее. Осветителя 1 за счет расположения их по окружности и диффузного рассеивателя 2 с торроидально-параболической поверхностью (показан в разрезе) создают равномерную (с точностью до 5-10%) освещенность в зоне ABCD глубиной до 5 см. Влияние кавернозности и колебаний диаметра скважины практически исключается. Из отраженного от стенки скважины 6 светового потока коллимирующим устройством 3 выделяется узкий луч и поступает на фотоумножитель 4, который преобразует его в электрический сигнал, а последний передается через каротажный кабель на поверхность в регистрирующую часть 5.

Возможность фотоанализа скважин асбестовых массивов проверялась на крупнейшем в СССР Баженовском месторождении асбеста. Проверка опытного образца предлагаемого

устройства показала высокое разрещение при оптическом сканировании скважин. Устройство уверенно регистрирует жилки асбеста мощностью 0,3-0,5 мм (предел чувствительности по разрещению 0,1), а также обеспечивает автоматическую запись информации об отражательной способности горных пород, слагающих стенку скважины.

Формула изобретения

Скважинное оптическое устройство, содержащее регистрирующую и глубинную части, соединенные каналом связи, последняя из которых включает осветитель и фотоумножитель, отличающееся тем, что, с целью увеличения глубинности исследования, повышения оперативности, надежности и пространственной разрешающей способности при дифференциации нород с различной отражательной способностью, например нри выделении жилок асбеста, глубинная часть содержит диффузный рассеиватель с торроидально-параболической поверхностью и несколько осветителей, расположенных но окружности в

нлоскости, параллельной оси скважины, при этом по оси системы осветителей с диффузным рассеивателем установлено коллимирующее устройство. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Иатент США № 2899856, кл. 350-22, 1959.

2.Авт. св. № 376966, кл. G 011 3/42, 1967.

3.Авт. св. № 218089, кл. Е 21В 49/00, 1966.

V, йтн. ед.

acSecm

.-V-J

.--J U

- Впещающие nspoBt / lpu.2