Устройство для определения перетоков воды в затрубном пространстве буровой скважины

СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСК 191 И 12 УБЛИК 11 С О 1 Ч 1/40 ГОСУ АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС АМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(56) 1 Заявка франции и 2307120, кл. Е 21 В 47/12, опублик 19762. Авторское свидетельство СССР И 672589, кл. С 01 Ч 1/40, 1977 (прототип)..(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРЕТОКОВ ВОДЫ В ЗАТРУБНОМ ПРОСТРАНСТВЕ БУРОВОЙ СКВАЖИНЫ, .содержащее чувствительный элемент, расположенный в герметичном корпусе и подключенный к усилителю, регистратор,инерционный элемент, жестко связанный с чувствительным элементом и через упругий подвес - с корпусом, извукопровод, жестко связанный с кор- .пусом, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения чувствитель- .ности устройства и точности определения места перетоков воды в затрубномпространстве буровой скважины, зву"копровод выполнен цилиндрическим иснабжен четырьмя подпружиненнымитрубчатыми звукопроводами с вращающимися звукосьемниками, а между усилителем и регистратором включены доролнительно введенные в устройствоблок полосовых фильтров и соединенный с ним электронный компенсаторпомехи.Изобретениеотносится к инженерно- геологическим исследованиям, а именно к устройствам для определения мест перетоков воды из одного водо" носного слоя в другой в затрубном пространстве буровой скважины.Известно устройство для определения мест перетоков жидкости в процессе бурения посредством передачи акустического сигнала по столбу промывочной жидкости, содержащее преобразователь механических колебаний в электрический сигнал, расположенный в герметичном корпусе и соединенный через усилитель с. регистратором 1 1.Недостаток этого устройства состоит в том, что возбудитель ультразвуковых колебаний находится на значительном расстоянии от. приемника, что приводит к существенному затуханию уль гразвука в столбе промывочной жидкости и, следовательно, к снижению точности, в частности, при выявлении мест перетоков воды из одного слоя в другой в затрубном пространстве скважины, Кроме того,:это устройство имеет высокую чувствительность к помехам.Наиболее близким к изобретению по своей технической сущности является устройство для проведения шумового каротажа в буровой скважине, содержащее чувствительный элемент .- преобразователь механических колебаний в электрический сигнал, расположенный в герметичном корпусе и соединен-, ный через усилитель с регистратором, инерционный элемент, жестко связанный с известным элементом и через упругий подвес - с корпусом, и звуко- провод, жестко связанный с корпусом 21Недостаток этого устройства состоит в том, что вследствие наличия стыковочных переходов между трубами в скважине и неидеальности внутренних поверхностей в трубах скважины звукопровод устройства не имеет надежного контакта с трубой буровой скважины и поэтому не обеспечивает высокой чувствительности при обнаружении мест перетоков жидкости из одного водоносного слоя в другой в затрубном пространстве. Кроме того, регистрация результатов шумового каротажа ведется на Фоне помех от соударения звукопровода устройства с трубой и других ударных и вибрационных процессов, что снижает точностьнахождения мест перетоков из-за ложных срабатываний аппаратуры,Цель изобретения - повышение чувствительности устройства и точностиопределения мест перетоков воды вздтрубном пространстве буровой скваины,10Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для определения пере.токов воды в затрубном пространствебуровой скважины, содержащем чувствительный элемент, расположенный вгерметимном корпусе.и подключенныйк усилителю, регистратор, инерционный элемент, жестко связанный с чувствительным элементом и через упругийподвес - с корпусом, и звукопровод,жестко связанный с корпусом, звуко 200 провод выполнен цилиндрическим и снабжен четырьмя подпружиненными трубчатыми звукопроводами с вращающимисязвукосъемниками, а между усилителеми регистратором включены дополнительно введенные в устройство блок поло-.совых фильтров и соединенный с нимэлектронный компенсатор помехи.На чертеже показано схематичноеизображение устройства.З 0 Устройство для определения перетоков. воды в затрубном пространстве буровой скважины содержит чувствитель-.ный элемент 1, инерционный элемент2, упругий подвес 3, корпус 4, жестЗ 5 ко связанный с корпусом цилиндрический звукопровод 5, с которым связаныподпружиненные пружинами 6 трубчатыезвукопроводы 7 с вращающимися звукосьемниками 8,40 Чувствительный элемент 1, соединен через усилитель 9 с одним входомблока 10 полосовых Фильтров, к другому входу которого подключен электронный компенсатор помехи 11, а выход45 блока 10 полосовых фильтров подключенк регистратору 12,Инерционный элемент 2 связан с цилиндрическим корпусом 4 через упругий 50 подвес 3. С помощью упругого подвесаосуществляют вывешивание инерционного элемента 2 и ориентирование чувствительного элемента 1 по направлению чувствительности. Чувствительный элемент 1 представляет собой пьезоэлектрическую пластину, расположенную на металлической пластине, упруго зажатой между двумя частями инерционного элемента 2. Инерционный элемент 2 че3 1012170 . 4рез. зонд связан с цилиндрическим зву- том 1. При этом на гранях пьезоэлекткопроводом 5, который при опускании . рической пластины чувствительного эле, в скважину через трубчатые звукопрово- мента 1 появляются электрические зады 7 со звукосъемниками 8 контактирует ряды, которые снимают с поверхностипо образующей с внутренней поверх-пластины с помощью металлизированныхностью трубы. Цилиндрический звуко- обкладок и по линии связи .передаютпроводи трубчатые звукопроводы 7 ., на усилитель 9, расположенный на послужат для передачи механических коле.- верхностй, После усиления сигнал по-,баний стенок трубы скважины чувст- ступает на один из входов блока 10вительному элементу, 1.Массу инерцион О полосовых фильтров. Фильтры выделяютного элемента 2 выбирают, исходя из спектральные составляющие шумовыхмаксимальной чувствительности чувст- сигналов. Гармонические составляющие,вительного элемента 1 к характерным обусловленные качением вращающихсяшумам скважины. звукосъемников, и низкочастотные соУстройство работает следующим об- .и ставляющие шума, обусловленные неразом. идеальностью внутренней поверхностиДля определениямест перетоковво- ствола скважины, устраняют путемды в затрубном пространстве буровой электронной компенсации, осуществскважины в ее ствол опускают корпус 4 ляемой с .помощью электронного компенс чувствительным элементом 1 и цилинд-зв сатора помехи 11, .включенного ко вторическим и трубчатым звукойроводами 5 . рому входу блока 1 О, Электронный ком"и 7. При этом подпружиненные трубча- пенсатор помехи 11 выполнен в видетые звукопроводы 7 катятся по внут- . диодного ограничителя, управляемогоренней поверхности трубы скважины за напряжением от опорного источника.счет вращающихся звукосъемников 8. и, Блок 10 паласовых фильтров позво-.При опускании корпуса 4 устройст- .ляет. выделить шумовые сигналы от пе, ва а чувствительным .элементом 1 про" . ретоков воды в определенной полосеискодит непрерывная. запись и измере- частот, характерной для .шумов в сквание шумов скважины,: Шумовые .колеба- . жине, которые затем измеряются и .зания стенок трубы за счет перетоковЗ 6 писываются регистратором 12.воды из одного водоносного слоя вустройство позволяет обнаруживатьдругой через трубчатые и цилиндри-, . места перелива воды с высокой точческий звукопроводы 7 и 5 передают- ностью, до долей метра и тем самымся инерционному элементу 2, связан- повысить эффективность ремонта сква-.ному упруго с чувствительным элемен- жины,1012170 Составитель Н, ЖуравлеваТехред И.Коштураеев е еюе еюе евее тор Л Бокша Товти Редак акаэ 2754/5 1130 Ужгород, ул. Проектная,ент ал ПППВ ю еТираж 708 ПодписноИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий5, Москва, Ве 35, Раущская наб., д,