Устройство для каротажа скважины по давлению Советский патент 1983 года по МПК E21B47/00 E21B47/12 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАРОТАЖА СКВАЖИНЫ ПО ДАВЛЕНИЮ

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин и может ть использовано для выделения интервалов поглощения и притока жидкости, а также при определении гидродинамических параметров пластов гидропроводности, проницаемости, пластовых давлений и др.

Известны устройства для каротажа скважины по давлению, содержащие датчик давления и измерительно-регистрирующий прибор 1 и 2.

Недостатком данных устройств является зависимость данных каротажа по давлению от вариации технологических факторов бурения - плотности и вязкости промывочной жидкости, производительности буровых насосов, скорости вращения долота, степени срабатываемости долота и других-.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство, содержащее регулируемый штуцер и датчик давления, установленные в гидфавлической системе на выходе из скважины, фильтр и измерительно-регистрирующий прибор .

Недостатком такого устройств а яв- ляется низкая точность выделения кол-.

лекторов и определения их гидравлических параметров.

Целью изобретения является повышение точности каротажа по давлению путем учета изменения производительности буровых насосов и исключения влияния утечек жидкости в гидравлической системе на выходе из скважины.

10

Поставленная цель достигается тем что устройство, включающее регулируемый штуцер и датчик давления, установленные в гидродинамической . системе на выходе из сква15жины, фильтр и измерительно-ре гистрирующий прибор, снабжено системой автоматического поддержания постоянного перепада давления на

20 иггуЦ Рб включающей расходомер, блок измерения среднего расхода, блок задания, бйок управления, реверсивный двигатель. Связанный с регулируемым штуцером, датчик перемещения вала,

- блок линеаризации, блок коррекции и нуль-орган, причём расходомер подключен к входу блока измерения среднего расхода,.выход которого подсоединен к входу нуль-органа и одному

из входов блока управления, другой

вход блока управления подсоединен к фильтру, выход блока управления подключей к входу блока задания, выход блока задания подсоединен к входу нуль-органа, один выход нуль-органа подключен к входу блока коррекции, а второй - к ревеЕ сивному двигате,лю,. выход блока коррекции подсоеди|нен к входу реверсивного двигателя, подключенного к датчику перемещения вала, связанных кинематически с регулируемым штуцером, выход датчика перемещения вала подсоединен через блок линеаризации к входу нуль-органа. Регулируемый штуцер выполнен в виде диафрагмы лепесткого типа и установлен вместе с датчиком давления в гидравлической системе на выходе из сквс1жины, На чертеже приведена функциональ ная схема предложенного/устройства. Устройство включает регулируемый штуцер 1, датчик 2 давления, фильтр измерительно- регистрирующий прибор расходомер 5, блок б измерения величины среднего расхода, блок 7 задания перепада давления на штуцере, реверсивный двигатель 8, датчик 9 перемещения вала, жестко связанный со штуцером, блок 10 управления блок 11 линеаризации,нуль-орган 12, блок 13 коррекции. Штуцер выполнен в виде диафрагмы лепесткового типа и установлен вместе с датчиком 2 в затрубном пространстве в разъемном желобе l4 до выхода промывочной жид кости в сливной патрубок 15. Расход мер установлен на входе в скважину в выкидной линии 16 буровых насосов Электронная и электромеханическая часть устройства, расположенные на устье скважины (кроме расходомера), помещены в единый герметизированный корпус 17, Устройство работает следующим образом. При включении буровых насосов в процессе бурения скважины в соответствии с величиной .задания перепада давления на штуцере блока 7, управляемого дистанционно, штуцер, до этого полностью открытый, ставится в рабочее положение. Рабочему положению штуцера соответствует определенный начальный перепад давления, который зависимо от изменения производительности буровых насосов поддерживается постоянным в процесс измерения. Если сигнал с расходомера, осредненным блоком б, не изме няется, то напряжение разбаланса н входе нуль-органа 12 равно.нулю, дв гатель 8, перемещение которого измеряется датчиком 9, неподвижен и перепад давления на штуцере соответ ствует первоначально заданному значэнию. Отклонение сигнала расходомера в какую-либо сторону усиливается нуль-органом, подается на двигатель, который перемещает штуцер в сторону, необходимую для восстановления, первоначально заданного перепада давления. Перемещение двигателя,. контролируемое датчиком 9, продолжается до тех пор, пока напряжение разбаланса на входе нуль-органа вновь не станет равным нулю. Пропорциональность регулировочной характеристики устройства обеспечивается блоком 11, который настраивается на конкретный начальный пере-, пад давления, выбираемый в пределах 0,5-2 WOa. Таким образом, в процессе измерения перепад давления на штуцере- поддерживается постоянным независимо от изменения производительности буровых насосов. Изменение давления, обусловленное только фильтрационными процессами, происходящими в скважине, фиксируется датчиком 2, фильтруется блоком 3 и регистрируется прибором 4. Непропорциональность регулировочной характеристики устройства, обусловленная нелинейной зависимостью давления от расхода, устраняется с помощью блока 11 линеаризации. Блок линеаризации устройства настраивается перед измерением в конкретной скважине при ее промывке в колонне (непроницаемом-разрезе), исходя из условия постоянства перепада давления на штуцере при искусственном изменении производительности буровых насосов. Блок 13 улучшает динамические свойства устройства, а блок 10 служит для управления устройством. По его команде при выключении насосов и в случае аварийных поглощений жидкости штуцер полностью открывается, а при включении,насосов работа устройства возобновляется аналогичным образом. Экономический эффект от применения предложенного устройства достигается за счет повышения точности проведения каротажа по давлению. Предлагаемое устройство позволяет повысить достоверность выделения коллекторов, оценку их гидродинамических параметров и способствует реализации способа бурения скважин на равновесии. Формула изобретения 1. Устройство для каротажа скважины по давлению, включающее регу- лируемый штуцер и датчик давления, установленные в гидродинамической системе на выходе из скважины, фильтр