Зонд для электрокаротажа

Сеюз Севетсник Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) ЗаЯвлено 06,05,76 (21) 2357049/18-25 с присое)1 ииеиием заявки Рй(45) Дата опубликования описания 080678 Государственный комитетСовета Министров СССРпо дедам изобретенийи открытий(54) ЗОНД ДЛЯ ЭЛЕКТРОКАРОТАЖА Изрбретение относится к промыслово-геофизическим исследованиям и может быть исполтвзовано для выполнении электрокаротажных работ как в вертикальных, так и в наклонно-направлен5 ных и разветвленно-горизонтальных скважинах в процессе бурения.Известны зонды для электрокаротажа в процессе бурения скважин, электроды которых укреплены на гибкбй по- лом шланге 11.Упругость такому зонду придается давлением диэлектрической жидкости, закачиваемой в кольцевую полость шланга, являющуюся конструкционной основой зонда. Однако он отличается сложностью конструкции, требующей концентричного расположения двух шлангов, герметизации их концов, укрепле ния на стенках одного из них не только самих электродов, но и соединительных проводов без нарушения герметичности шланга, Кроме того, конструкция зонда не обладает достаточной жесткостью,что является существенным препятствием для транспортирования зонда по неровностям ствола скважины, особенно в случаях наклонного и горизонтального бурения, где такие зон-, ды более всего необходимы. б 4 тенгнк н н ч е о и е 4 идЖтиаМ Сложностью конструкции объясняется также и то, что в случае повреждения наружной поверхности шланга присоприкосновении с абразивными: материалами в скважине, либо при нарушениигерметичности, мест соединения его ремонт не может быть осуществлен в условиях ремонтных мастерских буровыхпредприятий. Для ремонта такого зонда его необходимо направить на специально осйащенную ремонтную базу,Наиболее близкими к изобретениюпо технической сущности являются геофизические зонды, в основе конструкции которых используется бурильнаятруба. Поверхность бурильной трубы,используемой для таких зондов, покрыта изоляционным материалом, на котором монтируются электроды, имеетсякабельный ввод, снабженный узлом гидроуплотнения.Конструкцией этих зондов предусматривается выполнение на наружнойповерхности толстостенной бурильной трубы (обычно - утяжеленной бурильной трубы) проточки, в которой размещается измерительная часть с электродами токовыми н измерительными.Вкачестве изоляционного покрытия используются либо резина, нанесеннаяна трубу методом вулканкзации, либо различные ленточные материалы в сочетании с различными пропиточными лаками, вмолаьа и компаундами.Этим зондам свойственна низкая механическая прочность изоляционного покрытия измерительной части и малый 5 срок службы до потери покрытием диэлектрических свойств, Эти зонды практически непригодны к ремонту,что объясняется применением для изоляционного покрытия материалов не обла дающих достаточной механической прочностью, а также достаточной гидролитичевкой стойкостью и устойчивостью к воздействию химически агрессивной промывочной жидкостью при совместном )6 влиянии высокой температуры и высокого давления.Кроме того, сплошное изоляционное покрытие, выполненное из резины, стеклопластика или стеклоткани (независи- ) мо от состава используемого пропиточного материала) при частичном или полном повреудении его не может быть восстановлено не только в условиях буровой, но и в условиях обычных ремонтных мастерских, т.к. для восстановления измерительной части такого зонда .(как и для его изготовления) требуется весьма сложное оборудование, например, уникальный пресс для вулканизации в случае резинового пок рытия, или оборудование для намотки, пропитки и Запечки при использовании покрытий из различных волокнистых и тканевых материалов в последующей пропиткой и эапечкой их, Трудность 36 использования известных зондов усугубляется при бурении наклонных и горизонтальных скважин, где характер расположения и продвиуение зонда по стволу создает наиболее жесткие усло вия взаимодействия изоляционного покрытия во стенками скважин и выводит зонд из строя при первом спуске.Цель изобретения - повышение надежности зонда и точности измерений 46 путем уменьшения .утечек при одновре- менном упрощении конструкции и облегчении ремонта.Достигается это тем, что в предлагаемом зонде для. электрокаротауа, я 0 содержащем бурильную трубу, кабельный ввод для соединения в линией связи, снабженный узлом гидроуплотнения между внутритрубным и затрубным пространствами и измерительную часть в токовыми и измерительными электрода" ми. Измерительная часть выполнена составной иэ диэлектрических втулок, часть втулок армирована металлическими электродами, в стенках втулок имеютвя сквозные продольные каналы, а торцы всеХ втулок снабжены элементами, образующими лабиринтное уплотнение в поджатом состоянии, причем на бурильной трубе имеется с одной стороны уступ, имеющий диаметр, превьааающий диаметр измерительной части, а в другой стороны башмак, поджимающий втулки, наружный диаметр которого равен диаметру уступа.ДиэЛектрические втулки отделены по всей длине от металлической трубы непрерывным монолитным слоем гидролитически устойчивого нагревостойкого материала, например на основе фторполимера. Кроме того, с целью повышения. удобства выбора вариантов установки электродов, длина упомянутых втулок кратна возможным меузлектродным расстояниям.На чертеже изображен общий вид предлагаемого зонда. Зонд для электрокаротажа состоит из корпуса 1 в виде бурильной трубы, снабженного кабельной секцией 2 со стержнем 3 контактного разъема и узлом 4 гидроуплотнения выводов. В утолщенной части корпуса 1 в плоскости выхода выводов имеется продольный паз, в котором осуществляется соединение 5 выводов кабельной секции с выводами электродов 6. Упорная втулка 7 установленана корпусе 1 в помощью шпонкн 8 до упора в уступ 9, причем в этой втулке имеются два диаметрально расположенных отверстия (см, сечение А-А) для установки в них направляющихстержней 10. На поверхности стержнейимеется изоляционное покрытие 11, адлина стержней соответствует длинеизмерительной части 12. Измерительная часть состоит из втулок 13, выполненных из диэлектрического матери" ала (например, резины или прессматериала),. обладающего изновоувтойчивостью против механических повреждений, причем часть втулок армирована кольцевыми металлическими электродами 14. Длина втулок выбрана из условий удобвтва выбора любого набора межэлектродных расстояниЯ путем простоЯ перестановки втулок (например, 100 мм)В стенках втулок имеются сквозныепродольные каналы 15 (пазы), через которые пропущены выводы электродов, а также два диаметрально расположенных сквозных канала, обеспечивающих удобство сборки измерительной частина корпусе зонда в помощью стержней10,причем стержни выполняют такжефункцию фиксации втулок измерительнойчасти от проворота, так как они заведены в отверстия втулки 7, котораяустановлена на корпусе с помощьюшпонки. Торцы всех втулок снабжены элементами 16, образующими в подуатом состоянии лабиринтное уплотнение. Кроме того, для снижения электричео ких утечек через эти уплотнения на корпус зонда, на его поверхность нанесено изоляционное покрытие 17,об.- ладающее высокой гидролитической61660 устойчивостью, механической прочностью и теплостойкостью, например, лакоткань из фторопласта - 4 Д,спекание которого произведено под давлением, Непрерывный слой такого покрытия является надежным барьером для сквозного тока (тока утечки) и, кроме того, благодаря низкому коэффициенту трения, облегчает сборку втулок на корпусе зонда. Со стороны противоположной упорному уступу 9, на корпусе 1 имеется резьба 18, на которую навернут башмак 19, который при навинчивании поджимает с помощью втулки 20 весь набор втулок измерительной части, создавая уплотнение между ними. Шпонки 21 под втулкой 20 йредназначены для удержания этой втулки от проворота при навинчивании башмака. Защитная планка 22, прикрепленная к корпусу винтами 23, служит для предохранения мест соединения выводов 5 от повреждений при проведении зонда по стволу скважины.Канал 24 в корпусе 1 и в башмаке 19 предназначены для снижения гидравлического сопротивления при спуске зонда в скважину.Предлагаемый зонд может быть использован для электрокаротажа в сочетании с любым из известных наземных измерительных устройств. 10)г З 1К основным преимуществам этого зонда следует отнести повышенную точность, достигаемую максимальным устранением влияния на результаты измерений утечек на корпус, благодаря при 36 менению двойной изоляции, а также удобство гыполнения необходимых перестановок электродов и ремонтных работ путем замены поврежденных втулок, что благодаря простоте конструкции может быть выполнено непосредственно на бу 40 ровой. Для этого достаточно отвинтить башмак, выполнить необходимые пере 66становки (замены) и вновь навинтитьбашмак,Формула изобретенияЗонд для электрокаротажа, содержащий бурильную трубу, кабельный вводдля соединения с линией связи, снабженный узлом гидроуплотнения междувнутритрубным и затрубным пространствами и измерительную часть с токовыми и измерительными. электродами,о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения надежности зонда и точностиизмерений путем уменьшения утечек приодновременном упрощении конструкциии облегчении ремонта, измерительнаячасть выполнена составной из диэлектрических втулок, часть втулок армирована металлическими электродами, встенках втулок имеются сквозные продольные к. налы, а торцы всех втулокснабжены элементами, Образующими лабиринтное уплотнение в поджатом состоянии, причем на бурильной трубе имеется с одной стороны уступ, имеющийдиаметр превышающий диаметр измерительной части, а с другой стороныбашмак, поджимающий втулки, наружный диаметр которого равен диаметру уступа.2. Зонд по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что диэлектрическиевтулки отделены по всей длине от бурильной трубы непрерывным слоем гидролитически устойчивого нагревостойкого материала, например на основефторполимера.3. Зонд по пп,1 и 2, о т л и ч аю щ и й с я тем, что длина диэлектрических втулок кратна межэлектроднымрасстояниям.Источнйки информации, принятые вовнимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССРВ 265033, М. кл. Е 21 В, 47.й2. ГеоФизическая аппаратура,Сб. 1 Недра 1, 1971, с.100.в СССР лиал ППП фПатентфф, г. Ужгород, ул. Проектная,в 4063/44 Тирам ЦНИИПИ Государственн по делам и 113035, Москва, ж 702 Подписноего комитета Совета Минисобретений и открытий5, Раушская наб., д. 4/5