СКВАЖИННЫЙ ПРИБОР ГАММА-ГАММА КАРОТАЖА

Полезная модель относится к области геофизики, в частности каротажным исследованиям нефтяных, газовых и водосодержащих пластов.
Известно погружное устройство для обработки призабойной зоны пласта нефтяных и газовых скважин. Известное погружное устройство содержит генератор, имеющий корпус с полостями высокого и низкого давления, элемент инициирования рабочего агента, коммутационный блок и, как 'минимум, одно окно, выполненное в корпусе. В полости низкого давления установлены детектор гамма излучений и локатор сплошности грунта, соединенные через каротажный кабель с регистратором положения генератора.
Патент Российской Федерации №2194852, МПК: Е 21 В 43/25, 2001 г.
Определение детектором гамма излучателем положения погружного генератора по отношению к заданному геологическому разрезу, и локатором сплошности положения погружного генератора относительно зоны перфорации скважины, позволяет с помощью блока регистрации положения генератора, установить генератор в районе продуктивного пласта скважины.
Однако данное изобретение имеет существенный недостаток, т.к. погружное устройство свободно подвешено на геофизическом кабеле, не зафиксировано жестко на месте проведения исследований, что приводит к значительным искажениям получаемой информации.
Известно устройство нейтрон нейтронного каротажа скважин, содержащее охранный кожух, в котором расположен источник излучения, детектор излучения, защитный экран с коллимационными отверстиями напротив источника и детекторов, электронный блок, предназначенный для формирования, накопления и передачи показаний детекторов по
геофизическому кабелю на поверхность к регистрирующей аппаратуре. Охранный кожух устройства выполнен из циркония.
Патент Российской Федерации на полезную модель №27717, МПК: Е 21 В 43/25, 2003 г. Бюл. №4.
Данное погружное устройство также свободно подвешено на геофизическом кабеле, не зафиксировано жестко на месте проведения исследований, что приводит к значительным искажениям получаемой информации.
Известна общая структура скважинных приборов, содержащая корпус, прижимной рычаг, экран, источник излучения, детекторы, регистрирующе-передающий электронный блок, соединенный посредством геофизического кабеля с наземным комплексом. Патент Российской Федерации №2113723, МПК: G 01 V 5/10, 1998 г. Бюл. №17. Недостатком такой схемы являются большие габариты, трудоемкость измерений, низкая термобаростойкость.
Известен прибор плотностного каротажа, содержащий охранный кожух, в котором расположены источник гамма-излучения, два детектора гамма-излучения, защитный экран с коллимационными отверстиями напротив источника и детекторов, электронный блок, предназначенный для формирования, накопления и передачи показаний детекторов по геофизическому кабелю на поверхность к регистрирующей аппаратуре, управляемое устройство для прижатия прибора, выполненное в виде рычага, снабженного приводом, включающим электродвигатель, редуктор и пружину, обеспечивающие усилие, достаточное для прижатия прибора со стороны коллимационных отверстий к одной из стенок исследуемой скважины. Патент Российской Федерации №2105331, МПК; G 01 V 5/12, 1998г, Бюл. №5. Прототип.
Недостатки прототипа заключаются в сложности конструктивного исполнения, в частности: расстояние между источниками и детекторами выбирают из ряда чисел. Корпус выполняют составным с возможностью
фиксированного осевого и углового смещения одной части относительно другой. Коллимационные окна расположены под углом 32-40° к оси корпуса. Толщина экрана должна быть подобрана в зависимости от эффективности источника гамма-излучения. При этом точность измерений прототипа увеличилась лишь в 1,5-1,8 раза.
Данная полезная модель устраняет недостатки аналогов и прототипа.
Техническим результатом полезной модели является упрощение конструкции, снижение габаритных размеров, упрощение алгоритма обработки результатов измерений, повышение точности измерений и термобаростойкости.
Технический результат достигается тем, что в скважинном приборе гамма-гамма каротажа скважин, содержащем корпус, в котором расположены источник гамма-излучения, два детектора гамма-излучения, защитный экран с коллимационными отверстиями напротив источника и детекторов, электронный блок для формирования, накопления и передачи показаний детекторов по геофизическому кабелю на поверхность к регистрирующей аппаратуре, управляемое устройство для прижатия прибора к одной из стенок скважины, выполненное в виде рычага снабженного приводом с электродвигателем, редуктором и пружиной, скважинный прибор содержит металлический сосуд Дьюара, для тепловой защиты детекторов гамма-излучения и электронного блока, дополнительный рычаг, расположенный со стороны коллимационных отверстий, соединенный с реохордом пружинным элементом, а основной рычаг соединен с пружиной управляемого устройства через второй реохорд.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором схематически представлен продольный разрез прибора плотностного гамма-гамма каротажа. Прибор содержит: 1 - корпус, 2 - источник гамма излучения, 3 и 4 - детекторы гамма излучения, 5 - защитный экран, 6 - коллимационные отверстия, (коллимационные отверстия 6 расположены
напротив источника 2 и детекторов 3 и 4), 7 - электронный блок, предназначенный для формирования, накопления и передачи показаний детекторов 3 и 4 по геофизическому кабелю 8 на поверхность к регистрирующей аппаратуре, 9 - металлический сосуд Дьюара, обеспечивающий тепловую защиту детекторов гамма-излучения 3, 4 и электронного блока 7 от воздействия высокой температуры в скважине. Управляемое устройство для прижатия прибора выполнено в виде основного рычага 10, снабженного приводом, содержащем электродвигатель 11, редуктор 12 и пружину 13.
Пружина 13 обеспечивает усилие прижатия прибора со стороны коллимационных отверстий 6 к одной из стенок скважины 14. Упругость пружины задается ее габаритами: длиной, толщиной и т.п.
15 - дополнительный рычаг, расположенный со стороны коллимационных отверстий 6, 16 - пружина дополнительного рычага 15;
1
2
1
2
17 и 18 - реохорды для измерения расстояний h и h от стенок скважины до стенки прибора со стороны коллимационных отверстий. Пружина 16 обеспечивает усилие прижатия на конце рычага 15 в 15 раз меньше, чем на конце рычага 10. При этом реохорды 17 и 18 фиксируют расстояния h и h от стенок скважины 14 до стенки прибора со стороны коллимационных отверстий 6.
Совокупность конструктивных изменений в скважинном приборе для гамма-гамма каротажа позволили сократить габариты до 75 мм в диаметре и работать в температурных режимах превышающих 200°С при высоких давлениях.
2
1
1
1
2
В процессе работы основной рычаг 10 прижимает прибор к стенке скважины и во время регистрации прибор движется прижатым. При этом помимо показаний зондов регистрируются также значения h основным рычагом 10 и значения h дополнительным рычагом 15. По значениям hвводится поправка за влияние промежуточной среды, а по сумме показаний h+h - поправка за влияние диаметра скважины.