Устройство для контроля передвижения геофизический приборов в скважине Советский патент 1978 года по МПК G01V9/00 G01V3/08 

1

Изобретение относится к области геофизических исследований в скважинах.

Известно применение для контроля за движением приборов электродинамического сейсмоприемника 1, в котором инертная масса выполнена в виде коаксиальной магнитной системы, подвешенной с помощью спиральных пружин, закрепленной по горизонтальной оси симметрии сейсмоприемника. Во время движения снаряда по скважине инертная масса совершает колебательное движение и индуцирует в катушках, расположенных напротив полюсов коаксиальной магнитной системы, ток, который после усиления регистрируется, при этом отсутствие тока свидетельствует об остановке снаряда в скважине.

Применение сейсмоприемника в качестве датчика передвижения снаряда имеет следующие недостатки: регистрация токов индукции, возникающих в катушке сейсмодатчика связана с применением усилителей с высоким коэффициентом усиления; диапазон ускорений, возникающих при спуске снаряда в скважину достаточно велик: от 10- 15 м/сек (резкий удар о забой скважины или о неровность стенки скважины) до 0,01 м/сек (при спуске в густом буровом растворе), поэтому применение систем с линейным преобразованием (магнитная

масса - регистрирующая катущка) нерационально. Наиболее близким к изобретению техническим рещением является устройство для контроля передвижения геофизических

приборов в скважине (скважинный индикатор) 2. Устройство содержит датчик движения, выполненный в виде многослойной катущки, над торцовой поверхностью которой подвешен на спиральной пружине магнит, совершающий нри движении и толчках системы периодические затухающие колебательные движения. Датчик движения связан с электроизмерительной схемой и регистрирующим прибором. Однако зстройство

достаточно инерционно и обладает теми же недостатками, что и вышеописанное.

Цель изобретения - повышение чувствительности и надел ности работы устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве магнитная система выполнена в виде соосно расположенных кольцеобразных магнитов, направленных одноименными полюсами друг к другу, при этом один из

них жестко закреплен, а другой размещен с возможностью движения, а по оси симметрии магнитов расположен магнитоуправляемый контакт, подключенный ко вторичной обмотке пик-трансформатора, первичная обмотка которого подключена к блоку питания, связанному с регистрирующим прибором.

На чертеже изображена нринципиальная схема предлагаемого устройства.

В корпусе 1 скважинного снаряда расположена электронная измерительная схема 2 для производства геофизических исследований и устройство для контроля передвижения геофизических приборов по скважине. Последнее состоит из двух кольцеобразных постоянных магнитов 3 и 4, соединенных диамагнитной втулкой 5. Магнит 4 жестко скреплен с корпусом снаряда 1 и диамагнитной втулкой 5, а магнит 3 может свободно передвигаться по внешней поверхности втулки 5. Поскольку магниты направлены одноименными полюсами друг к другу, верхний магнит находится в состоянии «невесомости : сила тяжести его уравновешивается силой взаимного отталкивания магнитов. Внутри втулки на оси симметрии магнитной системы расположен магнитоунравляемый контакт 6, подключенный ко вторичной обмотке 7 пик-трансформатора 8. Первичная обмотка 9 пик-трансформатора включена в токовую цепь питания электронно измерительной схемы 2 скважинного прибора. На поверхности расположены блоки общего питания 10, и регистраторов измерительного 11 и контролирующего 12, которые соединены со скважинным прибором нулевой 13, измерительной 14 и токо-вой 15 жилами кабеля.

Устройство работает следующим образом.

При проведении геофизических исследований электронная измерительная схема 2 передает сигнал геофизических измерений по жиле кабеля 14. Этот сигнал фиксируется регистратором 11. Поскольку движение снаряда по скважине происходит не равномерно, а всегда имеются небольшие ускорения обоих знаков, инертная масса кольцеобразного магнита 3, подвешенная в поле магнита 4, будет двигаться вдоль втулки 5. Магнитоуправляемый контакт 6 расположен в такой точке на оси симметрии магнитной системы, где результирующий поток двух встречно расположенных магнитов равен нулю. При изменении положения верхнего магнита 3 (вызванного изменением скорости движения скважинного прибора) резко изменяется результирующий поток в месте расположения магнитоуправляемого контакта 6 (поскольку градиент поля на оси симметрии очень велик). Это приводит к периодическому срабатыванию магнитоуправляемого контакта 6 синхронно с колебаниями верхнего магнита 3. Замыкание и размыкание вторичной обмотки 7, осуществляемое контактом 6, резко изменяет величину индуктивности пиктрансформатора 8. Это, в свою очередь, вызывает появление сигнала на обмотке 9,

что приводит к некоторым флуктуациям тока питания прибора. Этот сигнал служит для контроля передвижения снаряда по скважине, нередается на поверхность по токовой жиле 15 питания скважинного прибора и фиксируется регистратором 12.

Остановка скважинного прибора при спуске или подъеме фиксируется отсутствием флуктуации тока питания. Изменение тока питания скважинного прибора свидетельствует о движении прибора по скважине.

Применение устройства повысит надежность геофизических работ при исследовании буровых скважин: исключаются перепуски каротажного кабеля, возникающие

при остановке скважинного прибора на спуске и приводящие к тяжелым авариям на буровых скважинах.

Формула изобретения

Устройство для контроля передвижения геофизических приборов в скважине, содержащее датчик движения и электроизмерительную схему с блоком питания и регистратором, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и надежности работы устройства, датчик движения выполнен в виде соосно расположенных кольцеобразных магнитов, направленных

одноименными полюсами друг к другу, при этом один из них закреплен жестко, а другой размещен с возможностью движения, а по оси симметрии магнитов расположен Магнитоуправляемый контакт подключенный ко вторичной обмотке пик-трансформатора, первичная обмотка которого подключена к блоку питания, связанному с регистратором.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №313189, кл. G 01V 1/16, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР № 176843, кл. Е 21В 47/00, 1965.