Автономный прибор для исследования скважин Советский патент 1979 года по МПК E21B47/00 G01D9/00 E21B47/12 

.. t

Изобретение относится к области промысловой геофизики и, в частности, к разработке информационно-измерительных систем для комплексных исследований скважин в процессе их проводки.

Известен автономный прибор для проведения каротажа к процессе бурения, который содержит измерительную установку, п|эограммное устройство, измерительную схему и регистратор l. Принцип действия этого прибора состоит в измерении каротажных данных и регистрации их скважинным регистратором.

Недостатком его является ограниченный комплекс измеряемых параметров.

Известен также автономный прибор для исследования скважин, состоящий из источника питания, входного и токового трансформаторов, генератора синусоидальных колебаний, измерительной компенсагдионной схемы, усилителя, ноль-органа, регистратора с носителем записи, электродвигателя для привода регистратора, записывающего устройства, программноГО устройства (хронометра) и приемного устройства сигналов телеуправления. В качестве сигналов телеуправления используются перепады в динамическом давлении бурового раствора, возникающие при включении буровых насосов. По этим сигналам измерительная схема подключается к источнику питания, что обеспечивает работу автономного прибора только при прокачке.буровоГо раствора через скважину, то. есть при промывке скважины и при бурении. Такое решение обеспечивает экономию ресурса памяти и энергии в автономном приборе (2. . Вместе с тем, для измерения ряда скважинных параметров, температуры, статического давления, геометрических параметров (азимут, направление) и др., не требующих большой частоты измерения по глубине, необходимо отсутствие прокачки и неподвижность бурильного инструмента в скважине. Недостатком прототипа является то, что автономный прибор осуществляет измерения только

при прокачке раствора. При этом исключается возможность измерения совокупности скважинных параметров, необходимых для получения полной информации о разрезе в процессебурения.

Целью изобретения является расширение комплекса измеряемых параметров при исследовании скважин в процессе бурейия.

Цель достигается тем, что в автономный прибор введены второй коммутатор датчиков, схема задержки отключения питания и переключатель групп параметров, причем исполнительный элемент задержки включен между источником питания и измерительной схемой, один вход схемы задержки соединен с датчиком включения, другой - со вторым коммутатором, выход .связан с управляющим входом переключателя групп параметров, информационные входы которого подключены к коммутаторам датчиков скважинных параметров, а выход соединен с измерительной схемой.

На чертеже приведена структурная схема автономного прибора, содержащая группу датчиков 1 скважинных параметров, функционирующую при остановках бурения, и группу датчиков 2 скважинных параметров, функционирующую в процессе бурения, коммутаторы 3 и 4 соответствующих групп датчиков, переключатель групп параметров 5, измерительную схему 6, регистратор 7, хронометр 8, источник питания 9, датчик включения 10 и схему 11 задержки отключения питания.

Автономный прибор функционирует следующим образом; При спуске его на забой вместе с бурильнмм инструментом до начала бурения, не работает датчик, включения 10, схема автономного при:;бора обесточена и измерения не проводятся. В начале процесса бурения, когда на.чинает производиться промывка скважины, включается датчик 10, и напряжение с истошика питания 9 через схему 11 .передается на измерительную схему автономного прибора. Поскольку схема 11 осуществляет задержку только досле отключения питания, пита.ние автономного прибора обеспечивается практически одновременно с началом циркуляции. При этом через переключатель групп параметров 5 к измерительной схеме через коммутатор 4 постоянно подключена группа датчиков 2, и последовательно с тактом, задаваемым хроно692992

метром 8, производится измерение скважинных параметров в процессе бурения скважины. Так как процесс бурения технологически предусматривает периодическую остановку бурения и прокачки для наращивания колонны труб, то через интервал глубин, равный одной бурильной трубе, каждый раз осуществляется возвр т исполнительного элемента датчика 10 включения в исходное положение. В этом случае начина ет ра ботать схема задержки 11 отключения питания, имеющая асинхронный принцип действия. При отключении датчика 10 поддерживается питание автономного прибора, а на управляющий В.ХОД переключателя групп параметров передается сигнал, по которому с измерительной схемой через коммутатор 3 соединяется группа датчиков 1 для измерения скважинных данных в статике. Группа датчиков 2 при этом отключена. Измерение скважинных параметров осуществляется так же, как и в процессе бурения, но в пределах одного цикла, то есть каждый параметр регистрируется однократно, С этой целью в коммутаторе 3 гфедусмотрена вьгходная цепь, связанная со схемой 11 задержки, по которой при окончании цикла измерения поступает управляющий, импульс, отключающий схему задержки. Автономный прибор обесточивается, восстанавливается связь группы датчиков 2 с измерительной схемой, отключается группа датчиков 1, прибор подготовлен для регистрации параметров в процессе бурения при последующем в.ключении прокачки раствора после наращивания труб. Таким образом, удается провести периодические измерения параметров, при которых Необходимо статическое положение бурильного инструмента в скважине и отсутствие прокачки бурового раствора, с минимально возможным интервалом. по глубине и: за; счет этого расширить комплекс измеряемых параметров в автономном приборе. Это позволяет создать автономную информационно-измерительную систему каротажа в процессе бурения.

Формула изобретен и Я

Автономный прибор для исследования скважин, состоящий чз датчиков сюзажинных параметров, коммутатора, измерительной схемы, регистратора, программног о устройства, источника питания и датчика вклк чения, о т л и - чающийся тем, что, с целью расширения комплекса измеряемых параметровпри исследованиях скважин в процессе бурения, в него введены второй коммутатор датчиков, схема задержки отключения питания и переключатель групп параметров, причем исполнительный элемент схемы задержки включен между источником питания н измерительной схемой, один вход схемы задержки соединен с датчиком включения, другой со вторым коммутатором, выход связан

D

с управляющим входом переключателя групп параметров, информациоштые входы которого подключены к комксутаторам датчиков скважинных параметров, а выход соединен с измерительной схемой.

Источники информации,,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

№ 269093, кл. Е 21 В 47/ОО, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 215159,. кл. Е 21 В 47/00, 1968 (прототип).

51

ЛГ

а 1 J

р Р 119 9

1i

lidi- H:

i)

.

2

Д L.

1Ь-Ч