Устройство для определения зоны прихвата бурильной колонны

(22) 12.02.87 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ 4 ОТНРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических методов исследований, испытания и контроля нефтегазоразведочных скважин (72) Б. Л. Нечаев и Е. Л. Пинский(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗОНЫ ПРИХВАТА БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ(57) Изобретение относится к технике для геофизических исследований скважин. Цель изобретения - повышение точности выделения зоны прихвата в глубоких скважинах и при утяжеленных бурильных трубах. В не- ферромагнитном кожухе 1 расположены четыре катушки (К) 2 - 5 индуктивностп, Оси К 2 и 3 лежат в плоскости Ч, нормальной к боковой поверхности кожуха . Оси К 4 и 5 лежат в другой нормальной плоскости Л. Оси К 2 и 4 перпендикулярны одной образующей АВ, а оси К 3 и 5 -- другой образуюгцей СО. Обмотки К 3, 4 н 2, 5 соединяются дифференциально. Первая пара обмоток К 3, 4 соединена с генератором переменного напряжения 8, а вторая пара К 2, 5 - с регистратором 9. При пропускании переменного электрического тока от генератора 8 по обмоткам К 3 и 4 в К 2 и 5 наводится ЭДС. Путем изменения расстоя. ф ний между К 2 - 5 суммарный ток в измерительной цепи может быть сведен к нулю. Магнитная анизотропия материала труб приводит к нарушению баланса токов, что и будет зафиксировано регистратором 9.ил.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 С Редактор О. Спесивых Тех Заказ 4300/31 Тир ВНИИПИ Государственного комите113035, Москва, Ж Производственно-полиграфическое та СССР по делам изобретений и открытий- 35, Раушская наб., д. 4/5предприятие, г. Ужгород, чл. Ппоектная, 4 Изобретение относится к технике для геофизических исследований скважин и может быть использовано для определения зоны прихвата бурильных труб в скважине.Цель изобретения - повышение точности выделения зоны прихвата в глубоких скважинах и при утяжеленных бурильных трубах,На чертеже изображена схема устройства.Устройство содержит неферромагнитный корпус 1, внутри которого расположены четыре катушки индуктивности. Оси катушек 2 и 3 лежат в плоском М, нормальной к боковой поверхности кожуха прибора. Оси катушек 4 и 5 лежат в другой нормальной плоскости Л. Оси катушек 2 и 4 перпендику 1 лярны одной образующей АВ цилиндрической поверхности, а оси катушек 3 и 5 - другой образующей СВ. Устройство содержйт приборную головку б и наконечник 7. Обмотки катушек 3 и 4 соединяются дифференциально и образуют генераторную цепь прибора, питающуюся от источника 8 переменного электрического напряжения (генератора), катушки 2 и 5 также соединяются дифференциально и образуют измерительную цепь прибора, связанную с регистратором 9. Связь электрической цепи прибора с каротажным кабелем осуществляется посредствс)м электровводаО.Устройство работает следующим образом.При пропускании переменного электрического тока от генератора 8 по обмоткам катушек 3 и 4 в катушках 2 и 5 наводятся ЭДС, создающие в измерительной цепи этих катушек противоположные по направленИю токи, так что суммарный ток в измерительной цепи в силу дифференциального соединения катушек 2 и 5 равен разности этих токов. Путем изменения расстояний между катушками 2 - 5 суммарный ток в измерительной цепи может быть сведен к нулю. Установка устройства внутри ферромагнитной колонны повлечет за собой изменения величины и перераспределение магнитных потоков в области генераторных и измерительных обмоток катушек. Баланс токов в электрической цепи измерительных обмоток нарушится, что и будет зафиксировано регистратором 9 в виде появления тока /, Одной из причин, вызывающих указанное нарушение баланса, может служить магнитная анизотропия формы материала труб, составляющих бурильную колонну. Если к колонне приложить продольные нагрузки, то в ее теле появятся соответствующего знака механические внутренние напряжения, влекущие за собой изменения магнитоупругой анизоропии тела бурильной колонны. Поскольку величины магнитных проницаемостей материала колонны, обладающего магнитоупругой анизотропией, неодинаковые в продольном и поперечном направлениях, то различными будут величины и знаки приращения магнитных потоков в областях обмоток измерительных катушек 2 и 5, что вызовет появление в измерительной цепи дополнительного тока 1, обусловленного появлением продольных нагрузок в колоннеТехнология работ по определению зоны прихвата бурильной колонны может быть следующейКолонну нагружают в осевом направлении до максимальных величин механических напряжений, разрешаемых инструкцией, На заданную глубину опускают устройство, после чего осуществляют контроль вдоль всей длины колонны, регистрируя величину тока в измерительной цепи. За зону прихвата принимают интервал глубин скважины, которому соответствует резкое уменьшение тока в измерительной цепи до величины, близкой значению /,.Размещение дополнительных катушек и их дифференциальное включение позволяет повысить точность и оперативность выявления зоны прихвата, в том числе в глубоких скважиных и при утяжеленных бурильных трубах. Это обусловлено высокой чувствительностью устройства к малым механическим нагрузкам. Имеется принципиальная возможность определения всей зоны прихвата в силу возникающих дополнительных механических деформаций непосредственно в зоне прихвата от воздействия горных пород,форлула изобретенияУстройство для определения зоны прихвата бурильной колонны, содержащее неферромагнитный кожух, катушку индуктивности и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности выделения зоны прихвата в глубоких скважинах и при утяжеленных бурильных трубах, оно снабжено генератором переменного электрического напряжения и тремя дополнительными катушками индуктивности, причем оси катушек пересекают боковую поверхность кожуха прибора вдоль двух образующих и расположены попарно в двух нормальных сечениях кожуха, при этом обмотки катушек с осями, лежащими в различных нормальных сечениях и пересекающими боковую поверхность кожуха вдоль разных образующих, соединены между собой дифференциально, одна пара обмоток соединена с генератором переменного напряжения, а другая - с регистратором. оставитель Н. Кривкоред И. Верес Корректор М. Шароши аж 531 Подписное