Устройство для исследования обсадных колонн в скважине Советский патент 1982 года по МПК E21B47/00 G01N27/87 

Изобретение относится к геофизическому исследованию скважин и может быть использовано в приборах для контроля технического состояния обсадных колонн и насосно-компрессорных труб в нефтяных и газовых скважинах.

Известно устройство контроля технического состояния обсадных труб, измерительная часть которого выполнена в виде сегментированных катушек.

Недостаток устройства состоит в том, что оно регистрирует только наибЬльший Дефект и облгщает слабой избирательностью и разрешающей способностью относительно мелких дефектов.

Известно также устройство для электрической .проверки обсадных труб, содержащее генераторную катушку и изме рительные катушки, расположенные по окружности на различных расстояниях относительно генераторной катушки 2 .

.Устройство имеет малую разрешающую способность к мелким дефектам, поскольку измерительные катушки расположены на различных участках контролируемой поверхности, которые имеют различные электромагнитные параметры. В результате полезный сигнал может быть соизмерим с помехой.

Наиболее близким кпредлагаемому является устройство для исследования обсадных колонн в скважине, содержащее индукционный зонд в виде генераторной , измерительных и компенсационной катушек и блока усиления .

Недостаток устройства состоит в

to том, что оно не позволяет определить мелкие дефекты и поперечные трещины, поскольку измерительные катушки несут информацию о состоянии поверхности по всей окружности обсадной ко15лонны.

Целью изобретения является повышение чувствительности и разрешгиощей способности.

Указанная цель достигается тем,

20 что устройство снабжено суммирующим трансформатором и дополнительными попарно и встречно включенными измерительными катушками с магнитными сердечниками, аксиально и.симметрич25но расположенными по обе стороны Относительно плоскости витков генераторной катушки, причем оси генераторной и дополнительных измерительных катушек перпендикулярны, а виходы

30 последних подключены к входам суммирующего элемента, выход которого подсоединен к блоку усиления.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройстваJ на фиг. 2 расположение катушек с магнитосердечниками; на фиг, 3 - график выбора расстояния между генераторной и дополнительными измерительными катушками .

Устройство содержит генераторную катутлку 1, две измерительные 2 и 3, компенсационную 4 и дополнительные измерительные 5 катушки, размещенные в пазах магнитного основания б, закрепленного винтом 7 и размещенные в герметичном корпусе 8, центрируемом в колонне 9 пружинистыми скобами 10 Электронный блок 11 связан с контактными группами 12 коммутатора 13, а суммирующий элемент 14 - с усилителем 15. Связь скважинного прибора осуществляется по жилам 16, 17 и 18 каротажного кабеля 19 через фильтр 20 с наземными блоками: панелью 21 управления, измерительным блоком 22, регистратором 23, а также генератором 24 и блоком 25 питания.

На фиг. 3 даны ось ОА базового расстояния между генераторной и дополнительными катушками, ось ОВ выходной величины тангенциальной составляющей сигнала, годограф изменения тангенциальной составляющей сигнала катушки и.

Устройство работает следунвдим образом.

Устанавливают положение дополнительных измерительных катушек (ОА) до получения максимальной величины тангенциальной составляющей сигнала U-J; Д1 и фиксируют в этом положении, затем устройство опускают в скважину на трехжильном бронированном кабеле 19.

От генератора 24 по жиле 18 подают переменное напряжение через панель 21 управления и фильтр 20 в генераторную катушку 1. По этой жиле подается стабилизированный постоянный ток для питания анодных и накальных цепей электронных блоков 11 и 15. ,

Электронное поле генераторной катушки 1 возбуждает вихревые токи в стенке ферромагнитной трубы, вторичное поле которых наводит ЭДС в измерительных 2 и 3, компенсационной 4 и дополнительных 5 катушках. Сигналы с катушек 2 и 3 через реле контактных групп 12 коммутатора 13 подаются в электронный блок 11, где они усиливаются, модулируются по . высокой частоте и по жиле 16 передаются в панель 21 управления. Затем проводят отстройку каналов от влияния помех путем попеременной подачи сигналов с катушек 2 и 3 на фазочувствительный детектор измерительного блока 22 и установления фазы опорного напряжения под углом 90 к напряжению сигнала мешающего фактора, например, колебания внутреннего диаметра (зазора). После окончания настройки для компенсации прямого поля включают катушку 4.

Для регистрации мелких дефектов типа перфорационных отверстий в работу включаются дополнительные измерительные катушки 5, которые включены попарно и встречно между собой. При

отсутствии дефектов сигнал на выходе суммирующего элемента равен нулю, при появлении дефектов происходит разбаланс встречно включенных катушек 5 и сигнал через суммирующий

элемент 14, усилитель 15 по жиле 16 кабеля поступает в панель 21 и регистратор 23. Минимально регистрируемые дефекты в 146-миллиметровой обсадной трубе составляют 7-10 мм,

что соответствует размеру перфорированного отверстия.

Использование изобретения в комплексе с дефектоскопической аппаратурой может дать годовой экономический

эффект в 1400 руб. на одну скважину.

Формула изобретения

Устройство для исследования обсадных колонн в скважине, содержащее индукционный зонд в виде генераторной, измерительных и компенсационной катушек и блока усиления, отличающееся тем, что, с целью

0 повышения чувствительности и разрешающей способности, оно снабжено суммирующим трансформатором и дополнительными попарно и встречно включенными измерительными катушками с

5 магнитными сердечниками, аксиально и симметрично расположенными по обе сторрны относительно плоскости витков генераторной катушки, причем оси генера.торной и дополнительных

0 измерительных катушек перпендикулярны, а выходы последних подключены к входам суммирующего элемента, выход которого подсоединен к блоку усиления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США 3166710, кл. 324-34, 1971.

2.Патент США - 2992390, кл. 324-37, 1967.

3.Авторское свидетельство СССР № 696149, кл. Е 21 В 47/00, 1978

2

Zil 2J

«;,

1 J S

/V

J h13

17 16

IS