Устройство для контроля скважинной ап-пАРАТуРы Советский патент 1981 года по МПК E21B47/00 E21B47/12 

1

Изобретение относится к геофизическим исследованиям в скважинах и может быть использовано при контроле метрологических характеристик скважинной геофизической аппаратуры.

Известно устройство для контроля воспроизводимости показаний геофизической аппаратуры, выполненное в виде контрольной скважины, имеющей опорные пласты с известными электрическими, акустическими и другими свойствами горных пород 1.

К недостаткам таких скважин относится возможность разрушения и обвалов стенок, приводящая к изменению свойств опорных пластов во времени.

Известно устройство для контроля скважинной аппаратуры, включающее обсадную трубу, выполненную из непроводящего электрический ток материала со сквозными отверстиями, равномерно распределенными по ее поверхности и снабл енными металлическими пробками. Такая труба вводится в конструкцию обсадной колонны скважины, имеющей опорные пласты, и позволяет приводить исследование электрическими методами после обсадки сквалсины

2.

Это техническое решение является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Недостаток известного устройства состоит в том, что оно не позволяет воспроизводить электрические свойства горных пород в широком диапазоне измеряемых величин,

т. е. не позволяет имитировать изменения кал ущегося удельного электрического сопротивления горных пород при проверке метрологических характеристик аппаратуры.

Цель изобретения - повышение точности контроля воспроизводимости показаний за счет расширения диапазона имитируемых кажущихся удельных электрических сопротивлений.

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве, включающем непроводящую электрический ток обсадную трубу, в стенке которой выполнены отверстия, последние выполнены на локальных участках трубы, причем площадь, занимаемая отверстиями на этих участках, имеет различную величину, соответствующую имитируемым кажущимся удельным электрическим сопротивлениям.

На чертеже показано схематичное изображение предлагаемого устройства.

В стенке обсадной непроводящей электрический ток трубы 1 выполнены сквозные отверстия 2, располол енные на локальных

участках 3 трубы 1. Сквозные отверстия 2

выполнены равномерно по периметру трубы таким образом, чтобы площадь, занимаемая отверстиями на локальных участках 3, была различная и выбираются в зависимости от значения имитируемого кажупдегося удельного электрического сопротивления для конкретного типа зонда скважинного нрибора и удельного электрического сопротивления пласта 4. Для обеспечения электрического контакта электродов зонда с горной породой пласта 4 скважина заполняется водой известной минерализации, которая через отверстия 2 проникает к стенкам пласта.

Устройство работает следующим образом.

На каротажном кабеле 5 в скважину опускают скважинный прибор 6 ниже области локальных участков 3 со сквозными отверстиями 2. Поскольку обсадная труба выполнена из непроводящего электрический ток материала, то электрическое поле, создаваемое токовыми электродами, будет обусловлено только токами, проходящими по жидкости, заполняющей обсадную трубу 1. При этом, в случае измерения удельного сопротивления по методу стабилизации тока, проходящего через токовые электроды, показания аппаратуры будут пропорциональны разности потенциалов между измерительными электродами и соответствовать максимальному значению удельного электрического сопротивления, воспроизводимого контрольной скважиной для данного (конкретного) типа зонда.

При перемещении сквал инного прибора 6 вверх по стволу скважины и при попадании электрического поля, созданного протеканием тока через токовые электроды, в область локального участка с отверстиями происходит уменьшение удельного сопротивления среды, находящейся в поле этого зонда, за счет протекания тока через сквозные отверстия в горную породу пласта 4, что приводит к уменьшению показаний аппаратуры в результате уменьшения разности потенциалов на измерительных электродах зонда.

Чем больше площадь, занимаемая отверстиями на локальных участках обсадной трубы, тем меньше удельное сопротивление среды в поле токовых электродов зонда скважинного прибора 6 и, соответственно, меньше показания аппаратуры.

Каротажная диаграмма, записанная в такой контрольной скважине, представляет собой кривую с явно выраженными пиковыми отклонениями различной амплитуды, причем цики кривой в соответствующем масштабе глубин скважины отмечаются напротив локальных участков с отверстиями. Уменьшение амплитуды этой кривой прямо

пропорционально площади, занимаемой отверстиями на локальных участках.

Максимальное значение удельного электрического сопротивления, воспроизводимого контрольной скважиной, будет соответствовать показаниям аппаратуры в обсадной трубе на участке без сквозных отверстий в стенке трубы, а минимальное - показаниям аппаратуры на участке необсаженной скважины напротив пласта 4. В случае отсутствия в контрольной скважине необсал енных участков минимальное значение удельного электрического сопротивления будет воспроизводиться локальным

участком обсадной трубы, на котором площадь, занимаемая отверстиями, максимальна.

Таким образом, выполнение сквозных отверстий в стенке непроводящей электрический ток обсадной трубы на локальных участках с различной площадью, занимаемой отверстиями, и расположение этих участков на расстоянии от 1 до 10 м один от другого (в зависимости от максимальной

длины зонда скважинного прибора) по длине обсадной трубы позволяет расширить ее функциональные и технические возможности, а именно:

имитировать в широком диапазоне опорные пласты для аппаратуры электрического каротажа при отсутствии таковых в горных породах, пересеченных скважиной;

расширить дианазон кажущегося удельного электрического сопротивления, воспроизводимого контрольной скважиной при наличии опорных пластов, незначительно отличающихся друг от друга по своим электрическим свойствам.

Фор м у л а изобретен и я

Устройство для контроля скважинной аппаратуры, включающее непроводящую электрической ток обсадную трубу, в стенке которой вынолнены сквозные отверстия,

отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля воспроизводимости показаний за счет расширения диапазона имитируемых кажущихся удельных электрических сопротивлений, сквозные отверстия выполнены на локальных участках трубы, причем площадь, занимаемая отверстиями на этих участках, имеет различную величину, соответствующую имитируемым кажущимся удельным электрическим сопротивлениям.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Петрофизика и промысловая геофизика. Вып. 89, М., «Педра, 1969, с. 115-121.

2. Авторское свидетельство СССР № 206475, кл. Е 21В 47/00, 1966 (прототип).

,.