Устройство для исследования скважин Советский патент 1981 года по МПК E21B47/00 

(54) УСТЮЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН

1

Изобретение относится к геофизическим исследованиям нефтяных и газовых скважин.

Известно устройство для раздельного измерения расхода компонент водонефтяной смеси на забое скважин, состоящее из турбинного измерителя суммарного расхода жидкости, аквометра с конденсаторным датчиком, дистанционного управляемого пакера и элект ронной схемы, причем конденсаторный датчик аквометра расположен перед измерителем рас хода на расстоянии от входа смеси в устройство не более двух диаметров канала датчика и снабжен коническим изолированным электродом, образующим кольцевой зазор между электродами переменного сечения, увеличивающегося в направлении потока 11.

Однако, в этом устройстве при больших зазорах (более 3 мм) между изолированным кольцом или стержнем содержание влаги можно измерять от О до 60%, далее влагомер показывает 100% влаги. При кольцевых зазорах 3 мм и менее измерения можно проводить от О до 100% влаги, но при этом исключается измерение жидкостей с вязкостью более 30 ест.

Наиболее близким техническим рещением к предлагаемому является глубинный расходометр-влагомер, содержащий корпус с калибро ванным каналом и входными и выходными окнами, преобразователь расхода, состоящий из турбинки с обтекателем и геркона, конденсаторный датчик влагомера, LC .-генератор и пакер, причем турбина датчика расхода электрически связана с одним из входов UC -гене10 .ратора, другой вход которого связан с цилиндрической обкладкой конденсаторного датчика влагомера, размещенной Ъ части корпуса датчика расхода, которая выполнена из

15 изоляционного материала 2,

К недостаткам данного расходомера-влаго мера относится значительная погрещность измерения расхода за счет дребезга контактов геркона, а использование в качестве одного

20 из электродов конденсаторного датчика влаги вращающейся турбинки приводит к необходимости применения подвижных скользящих контактов для съема сигнала. Цель изобретения - повышение точности измерения и расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспечения получения информации с преобразователя рас хода о глубине спуска устройства- по колонне насосно-компрессорных труб, а также обеспечение получения информадаи о температуре. Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено установленным на обтекателе изолированным металлическим цилиндром, а преобразователь расхода выполнен в виде полой катушки с питающей и сигнальной обмотками, каркас которой выполнен из магнитопроводящего материала ц имеет на торце выступы, примыкающие с зазором к турбинке для замыкания магнитного потока, при этом емкостный датчик влагомера образован изолированным металлическим тщлиндром, размещенным в полости катушки, и ее каркасом. Дополнительное устройство снабжено датчиком температуры, размещенным в изолированном металлическом цилиндре. На фи1. 1 изображено предлагаемое устройство для исследования скважин; на фиг. 2 показан узел, включающий магнитоиндукционный датчик преобразователя расхода с выступами на торце и турбинку; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2. Устройство для исследования скважин со . держит корпус 1 с входными 2 и выходными 3 отверстиями, скважинную часть телесистемы 4, магнитоиндукционный датчик 5, состоящий из каркаса 6 катушки с имеющимися на торце выступами 7, питающий 8 и сигнальной 9 обмотками. Магнитоиндукционный датчик 5 и турбинка 10 являются злемен тами турбинного преобразователя расхода. Кроме зтого, каркас 6 катушки магнитощгдукционного датчика 5 и расположенный на обтекателе 11 изолированный металлический цилиндр 12 служат электродами емкостного преобразователя влагомера. Также устройство содержит преобразователь 13 температуры, помещенный в изолированный металлический цилиндр 12, и пакерующее устройство 14. Магнитоиндукционный датчик 5 турбинного преобразователя расхода одновременно служит для получения информации о глубине спуска устройства. Устройство работает следующим образом. Прибор спускается в скважину на каротажном кабеле. На питающую обмотку 8 под ется постоянный ток от телесистемы 4, в результате магнитоиндукционный датчик 5 ту бинного преобразователя расхода создает вог круг себя магнитное поле. При прохождении прибора мимо стыков труб происходит перераспределение магнитного силового поля, что приводит к возникновению ЭДС в сигналь.4 ной обмотке 9 датчика 5, сигнал которой по ступает на вход телесистемы 4, где регистрируется число стыков труб и по нему определяется глубина спуска скважинного -прибора. После выхода прибора из насосно-компрессорных труб глубина спуска в зону перфорированной части эксплуатационной колонны определяется по длине каротажного кабеля. Затем при подъеме прибора начинается onределение профиля притока путем измерения расхода, влагосодержания и температуры. Пос ле срабатывания пакерующего устройства 14 поток жидкости проходит через входные 2 и выходные 3 отверстия и калиброванный канал корпуса 1 прибора и начинает вращать турбинку 10. В момент, когда лопасти турбинки 10 проходят мимо выступов 7 на торце каркаса 6 магнитоиндукционного датчи ка 5, проходит перераспределение магнитного потока. В результате в сигнальной обмотке 9 возникает ЭДС. Сигнал с обмотки 9 поступает на вход телесистемы 4. Частота посту пающих сигналов пропорциональна количеству расхода жидкости. Одновременно водо-нефтяная смесь проходит между первым электродом (каркас 6) и вто рым электродом (изолированный металличес кий цилиндр 12) емкостного преобразователя влагомера. В зависимости от состава водонефтяной смеси происходит изменение емкости преобразователя влагомера, сигнал с которого поступает на вход телесистемы 4, куда приходит информация о температуре с преобразователя 13 температуры. Таким образом, по полученным данным измерений строятся профили притока или поглощения жидкости в скважине. Устройство для исследования скважин позволяет производить измерение скорости вращения турбинки с помощью магнитоиндукционного датчика, что обеспечивает повыщение точности измерения, повыщает термостойкость прибора, уменьшает габариты прибора, позволяет одним и тем же датчиком производить локацию стыков муфт,. обеспечивая тем самым точную привязку измерений по глубине, отсутствие постоянных магнитов исключает закупоривание канала расходомера окислами металла с колонны труб, так как обесточив обмотку питания магнитоиндукционного датчика, все металлические окислы легко удаляются из канала расходомера потоком жидкос ти. Кроме того, при использовании каркаса магнитоиндукционного датчика в качестве одного из электродов емкостного преобразователя влагомера, а в качестве второго электрода - защитный корпус преобразователя температуры привязать измерения расхода, влагосодержания и температуры к одной точке по глубине и осуществить их за один спуск прибора в скважину.

Формула изобретения

833676

катушки с питающей иг сигнальной обмотками, каркас которой выполнен из магнитопроводящего материала и имеет на торце выступы, примьпсающие с зазором к турбинке для 5 замыкания магнитного потока, при зтом емкостный датчик влагомера образован изолированным цилиндром, размещенным в полости катушки, и ее каркасом.

2о Устройство по п. 1,отличаю10 щ е е с я тем, что, с целью обеспечения получения информации о температуре, оно снабжено датчиком температуры, размещенным в изолированном металлическом цилиндре.

Источники информации, 15принятые во внимание при экспертизе

Ю

14

X

.6

,3 8

-;/

7

Фиг.

1

/:z

f

7 LJl/