Локатор сплошности труб Советский патент 1978 года по МПК E21B17/12 G01N29/04 

Изобретение относится к лскатарам сплошности стальных труб «ефтяных и газовых скважин И может быть использовано в нофтеаобЫвающей ,и газовой промышленности, в част1ности для выявления .мест нарушения сплошности Металла труб, например соединительных муфт и перфорационных отверстий разрывов. Оно может быть также использовало для (Контроля целостности и сплошности других вицов .малнт топроводяших деталей и машин.

Известен локатор сплошности труб, состоящий из двух траягсформаторов с магнитодрово.да.ми Круглого сече;1ия и электронной схемы усиления.

Недостатком этого локатора является зависимость его чувстзительности от скорости перемешения. Чем больше скорость, тем больше чувствительность и больше сигнал. Неподвижный прибор, остановленный около муфты, перестает ее чувствовать и не выдает сигнал.

Другим его недостатком язляется то, что эти сигналы .представляют собой импульсы постоянного тока, что не позволяет использовать такого типа локатор при сочленении его с другими дистанционными приборами, спускаемых па олложильном 1кабеле, п)1тание которых осуи1ествляется с поверхности.

Точное отделение местоположения мест нарушения сплошности 1металлических труб в скважинах и виде соединен5 Й насосно-;компрессорных и обсадных труб, перфорационных отверстий, разрывов и (вмятин ;в трубах И1меет большое ;пра1ктическое sjnaqeniie при эксплуатации нефтяных месторожденш). На.пример, большое значение для нахождения местоположения глубинных приборов или терфораторо.в имеет точное определение местоположения муфт обса.даюй колонны, 1спользуемых .в 1качестве реперов, относительно которых производится корреляция измеренных профилей различных .величин - притока, температуры, водосодержания.

С целью увеличения чувствительности локатора трансформаторы выполне} ы с разо.мкнутымИ .магнитопро.вола.ми, размешенными вдоль осевой л;1нии локатора и имеюнднм; В:Стречно .включенные вторичные обмот.ки с разным числом витков, .ирпсоали.неиные к входной цели электронной схемы усиления, и вторичные об:мотки, присоед 1ненные к зыхолной этой схемы.

На фиг. 1 изображена принци11;1аль}К1я схема локатора сплошности труб; иа . 2- кО:Нструкция локатора в глубинном исполнении.

Локатор включает два трансформатора, сэстоян1,ие из магни.топроволов / и 2, на которые iHaiMiOia-Hbi по две катушаси 3, 4 и 5, 6. Магнитные цепи традсфарМаторов за мыкаются че|рез 1кантролируемую деталь, IB данном случае - через обсадную колонну 7 с муфтой S. Оба трансфар.матора образуют цепь дифференциального трансформатора, состоящую из согласно включенных катушек 4 и 6. Вторичная цеиь состоит из встречно включенных катушек 3 и 5, присоединенных 1К базе транзистора 9. Для обеспечения условий возбуждения колебаний обмотки трансформаторов таким образом, что обеспечивают положительную обратную ювязь между «оллекториой и ба130ВОЙ цепя:МИ традзиотара 5. ,ПрИ1Нципиальной особеннОСтью даниого устройства, благодаря (Которой обеспечиваются устойчивые а1вто«олебания, является асим.метрия магнитно несвя1зан«ых траисфОрматоров, достигаемая «е;ра1ВвнсТ:Вом чисел витков катушек 3 н б или неодинаковой (магнитной проводимостью сердечников а1агш1топраводов 1 я 2. Конденсатор 10 СОВМеСПНО с индуктивностью ;ВТО,рИЧ1НОЙ

.обмотки образуют колебательный контур.

Остальные элементы схемы имеют следуюш:ее назначение.

Резисторы 11 и 12 образуют делитель цепи смещения, а конденсатор 13 обеспечивает протека ние достаточной 1величины переменной составляющей сигнала в цепи базы транзистора 9. Диод 14 явл.яется демпфирующим элементом и служит для устра1нения перенадряжения в цепи коллектора. Фильтр нижних частот, состоящий из |резисто ра 15 и конденсатора J6, сглаживает прямоугольную форму волны, выделяющуюся на коллекторе транзистора ff и предохраняет транзистор 17 от перегрузоК. Выходной сигнал юнимается с резистора :18 в эмиттереам повторителе на тран;3исто1ре 17.

Включение схемы осуществляется выключателем 1/9.

Мапнитонраводы / и 2 дифференциального трансфор матора вьшолнены из магнитом-ялкого материала, они экранируются металлическими немагнитопрово-дящимн экранами 20.

Установлено, что введение этих экранов, изготовленных из нержавеющей стали, изолирующих катушки от окважинной среды, у)величивает чувствительног.ть устройства. Выводы обмоток соединяются между собой и электронным блако-М 21, еде монтируется вся схема, посредством .полого канала 22. Электронный блок 21 соединяется с другими узлами штеюкерньш разъегмо.м 23.

С целью обеспечения надежного прилегания локатора к внутренней поверхности труб он (.может быть снабжен ностоянны.м магнитом 24, расположенным внутри втулки 25, изготовленной из немагнитопровадящего материала. На втулку 25 навинчивается хвостовик 25, изгото(вленный из |Мапнитомя.пкого материала. Описанная схема обеспечивает большую чувствительность. При прохождении муфты девиация порядка 30% достигается

автоматически. .Испытание данной схе.мы показало, что генерируе.мая частота, равная 570 Гц, иаменяется на 310 Гц при прохождении локатором муфты и iHa 10-20 гц при прохождении перфорациоиного отверстия.

Еще большая чувствительность ;может быть получена при использовании схемы биений с использованием дополнительного опорного генератора.

Наличие .выходного частотного сигнала

позволяет сочленять данный локатор с другими глубиниыми устройствами.

Формула изобретения

Локатор сплош.ности труб, например нефтяных и газовых скважин, состоящий из двух трансфориматоро.В с магнитопроводами круглого сечения и электронной схемы усиления, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности локатора, трансформаторы вьшолнены с разомкнутыми магнитопроводаМи, раа.мещанньгми вдоль, осевой линии локатора и имеющими встречно &ключенные 1вторичные обмотки с разным числом

витков, присоединенные iK входной цепи электронной схемы усиления, и вторичные обмотки, присоединенные к выходной цепи этой схемы.

y)

%

:

О -и

Фиг.

Фиг. 2