Устройство для акустического каротажа обсаженных скважин

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 0 ОПИСАНИН АВТОРСКОМ ИЗОБРЕТЕН ЕТЕЛЬСТВУ 8 следователький инстиий геологодиаметракостью прпровода имперечногопрофиль посо стороньфильтром,СССР 196ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исский и проектно-конструкторстут геофизических исследованразведочных скважин(56) 1, Ивакин Б,Н; и др, Акустическиметод исследований скважин, М"Недра1968, с, 154,2, Авторское свидетельство СССРМ 338873, кл, Я 01 Ч 1/40,1969,3. Патент США % 3585580,кл. 340-155, опублик. 1973.4. Авторское свидетельствоИф 220905, кл, Е 21 В 47/00 5(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА ОБСАЖЕННЫ Х СКВАЖИН, содержащее преобразователи упругихкапебаний, снабженные звукопроводами, и измерительную схему, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности каротажа в сложных условиях гаэосодержаших и неоднородных жидкостей, заполняющих скважину, звукопроводы выполнены в виде. попых резиновых трубок диаметром, не меньшим преобразователя, заполнены жид-, и этом концы каждого звукоеют соотвественно профиль по- сечения нреобразователя и перечного сечения колонны иколонны закрыты сетчатым. 048 ОИзобретение относится к промыслово-"геофизической технике и может быть использовано при каротаже обсаженныхскважин с целью оценки качества их цементирования,Известны устройства типа АК 1 дляизучения преломленных волн по их головным аналогам, содержащие излучатель иприемник, распопоженные в скважинномприборе. Излучение и прием акустических 1 Овопи производится через скважинную жидкость ЯНедостатком таких устройств являетсясильное влияние неОднородности в частности водонасышенности флюида, заполняюшего скважину,Известны устройства, содержащиезонды различной длины с прижатыми непосредственно к стенке скважины преобразователями причем прижим осушествля-.20ется управляющим механизмом 2 илис помощью рессор 3Данные устройства позволяют уменьшитьвлияние неоднородности раствора в скважине, на измерения, однако прямой кон-, 25такт преобразователей со стенкой исключает изучение головной вопны и можетвносить искажения в характеристикузатухания колеблющейся волны.Наиболее близким к предпагаемомуявляется известное устройство дпя акустического каротажа обсаженных скважин,содержащее преобразователи упругих колебаний, снабженные звукопроводами, иизмерительную схему. В этом устройстве35излучатели и приемники размещены вгерметичных кассетах и снабжены жесткими металлическими звукопроводами,через которые акустические волны передаются от излучателя стенкам скважины 40и далее к приемнику ЯНедостатком устройства также являют.я искажения изучаемых по прямым волнам колебаний колонны за счет жесткогоприжима к ней дополнительной массы,сильное ослабление головных волн в газо-.содержаших жидкостях, сложность скважинных приборов (особенно в малогабаритном исполнении), обусловненная выполнением дополнительных электровводов50в узлах выносных преобразователей,Цель изобретения - повышение эффек-тивности каротажа в сложных условияхгазосодержаших и неоднородных жидкостей, заполняющих скважину.55Указанная рель достигается тем, чтов устройстве дпя акустического каротажа обсаженных скважинсодержащем пр образоватепи упругих колебаний, снабженные звукопроводами, и измерительную схему, звукопроводы выполнены в виде полых резиновых трубок диаметром, не меньшим диаметра преобразователя, заполнены жидкостью при этом концы каждого звукопровода имеют соответственно профиль поперечного сечения преобразователя и профиль поперечного сечения колонны ч со стороны колонны закрыты сетчатым фильтром.На фиг. 1 схематически показано устройство для акустического каротажаобсаженных скважин, на фиг. 2 - то же разрез.Устройство содержит приемник 1, излучатель 2, звукоизолятор 3, звукопроводы 4, соединяющие поверхности преобразователей с колонной 5 эксцентричные вращающиеся грузы 6, кольца 7;кабель 8, наземную измерительную схему 9, контейнер 10.Скважинный прибор диаметром 36 мм имеет обычные цилиндрические приемник ,1 и излучатель 2 с круговой диаграммой направленности, помещенные в металли-. ческие тонкостенные контейнеры. Преобразователи соединены звукоизолятором 3. На контейнеры против максимумов диа-. грамм направленности преобразователей установлены звукопроводы 4 (в виде отрезков резинового шланга), соеди.няющие поверхности преобразователей со стенкой колонны 5, Звукопроводы соединены с эксцентричными грузами 6, осевое подожение которых свободно вращающимися кольцами 7 зафиксировано на внешних концах контейнеров 10 преобразователей, Толщина колец 7 выбрана равной высоте звукопроводов, 4 (порядка 15 мм), Кольца насажены на корпус прибора или звукоизолятора 3 и фиксируют положение прибора относительно лежащей (нижней) стенки колонны. Толщина выбрана из условия допустимости искажений волновой картиныВнутренние (к прибору) концы эвукопроводов имеют выемку с радиусом равным радиусу прибора, и глубину достаточную для охвата не менее, чем 1/3 боковой поверхности преобразователя, Внешние концы имеют круглый выступ, радиус которого равен радиусу колонны 5. Внешние торцы звукопроводов 4 глухие или закрыты капроновым сетчатым фильтром с размером отверстий порядка 0,2 мм, В первом сдучае эвукопроводы заполнены массой (вазелином), во втором - сква жинной жидкостью, Кабель 8 соединяеюз 10484;3 7 4 попости звукопровода от газовых пузырь-образцом (АКБ) связана с исключением ков. Кеэаметное искажение регистрируезамены раствора с целью отключения рамых амплитуд возможно не только при ботающих интервалов а по сравнению сполном отсутствии газа в полости, но и прототипом от сокращения простоя скважинпри наличии единичных иузырьков, кото- при исспедованиях эа счет проведения неп 50 рые, всплывая, размещаются на верхней рерывных по ствопу измерений, вместо части внутренней попости звукопроводов точечных допускаемых при жестком кон,- и поэтому не препятствуют распростра- гакте с колонной,устройство с неземной измерительнойнению водны давления. Однако при высо- схемой 9, ких температурах возможно увеличениеУстройство работает следующим обре- объема масла, заполняющего эвукопровод, эом, и соответственно изменение условий пе 13 начале записи, когда прибор находит. 5 редачи и приема сигнала за счет изменеся ниже зоны гаэосодержашего фпюида, ния усилия контакта и натяжения контакнапример ниже зоны перфорации и в по- тируюшей стенки, Поэтому для высоких постях звукопроводов 4 как и вне их,температур целесообразно испопьзовать находится жидкость, в первых вступлени- эвукопроводы, контактирующая (внешняя) ях регистрируется гоповная вопна от пре стенка которых допускает свободное сообломленной, возбужденной под критическим щение со скважинкой жидкостью или ее углом (дпя средних условий скважины с фильтром и выпопнена в виде напримерообсадной колонной порядка 19 ) в секто- текстильного фипьтра, Размер отверстий ре, ограниченном боковой поверхностью фильтра порядка 0,2 мм выбран по соиэзвукопровода 4 Р, а также вне этого 15 меримости его с диаметром газовых сектора - Ро . Общая амплитуда регистри- пузырьков, оспабпяющее влияние которых руемой волны равна имплитуде, полученной на амплитуду головной волны при часторасцентрированным прибором без эвуко- тах порядка 30 кГц существенно (в 10 проводов (в случае центрированного по- раэ и более). Через такой фильтр внутрь положения прибора амплитуда максималь эвукопровода не проникают не топько пуно возможна)зырьки с диаметром, равным размеруПри вхождении прибора в зону гаэиро- отверстий, но и несколько меньшие вания пузырьки свободного газа запоп- поскольку около газового пузырька поняют часть объемаскважины вне звуко- верхностным натяжением удерживается и проводов, поэтому неизменной остается 25 некоторый слой жидкости. топько амплитуда волны, возбуждаемой При записи в скважине даже с небопьи регистрируемой в пределах их секторов: шим наклоном (первые градусы) прибор Р. Общая регистрируемая амплитуда под действием прижимающей силы кабеля уменьшается пропорционально отношению перемешается по лежачей стенке капонны, поперечного сечения звукопроводов 4 к З 0 Эксцентричные свободно вращающиеся боковой поверхности контейнеров преоб- грузы под действием силы тяжести переразователей. Однако это уменьшение мешают прикрепленные к ним резиновые. происходит, как правило, скачком в даль- эвукопроводы так, что звукопроводы поснейшем при движении вверх по стволу, тоянно касаются нижней стенки колонны. поскольку влияние неоднородности сква- При большом наклоне скважины область жинной жйдкости на волну, возбуждаемую наибольшего газосодержания распоаагает 35и регистрируемую в секторе, ограничен- ся (в связи с всплыванием) в верхней ном звукопроводом, отсутствует (всплы- части полости колонны и мало влияет на ваюшие газовые пузырьки огибают его), показания прибора, распопоженного внизу, регистрируемая амплитуда зависит толь 40В случаях малого отклонения от вероко от свойств исследуемой колонны. тикали (1-2 ) запись (во избежаниеТаким образом, отсутствие искажений нестабильности прибора относительно перегистрируемой амплитуды определяется жачей стенки колонны) производят на спус-стабипьностью свойств жидкости в секто- ке.ре звукопровода, которая, в свою очередь, Экономическая эффективность от приме 45зависит от качества изоляции внутренней нения устройства по сравнению с базовымниипираж филиал ППП "П г.Ужгород,ул, П енттна