АВТОНОМНЫЙ СКВАЖИННЫЙ ПРИБОР ДЛЯ КАРОТАЖА ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН, СПУСКАЕМЫХ НА КОЛОННЕ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ

Полезная модель относится к области промысловой геофизики и предназначена для проведения комплекса геофизических исследований горизонтальных скважин при поисках и разведке залежей полезных ископаемых.
Известен автономный скважинный прибор для каротажа горизонтальных скважин, описанный в патенте Российской Федерации №2130627. Скважинный прибор содержит автономные геофизические модули, соединенные между собой шарнирными соединениями в сборку, к верхней части которой присоединяется устройство для соединения сборки с колонной буровых труб.
В известном автономном скважинном приборе для каротажа горизонтальных скважин, спускаемом в скважину на бурильных трубах включение питания скважинного прибора осуществляется таймером, который устанавливается на время от начала спуска прибора в скважину, до достижения им забоя. Всегда предусматривается запас времени таймера, что ведет к неоправданному расходу электроэнергии. В ряде случаев невозможно судить о нормальном функционировании скважинного прибора.
Предлагаемая полезная модель решает задачи включения и выключения питания автономного скважинного прибора в процессе проведения спускоподъемных операций и контроль его нормального функционирования.
При решении данных задач достигается следующий технический результат: существенно экономится потребляемая энергия, за счет чего уменьшается объем используемых батарей, что существенно уменьшает габариты скважинного прибора.
Указанные технические результаты достигаются тем, что в автономном скважинном приборе для каротажа горизонтальных скважин, спускаемом на колонне бурильных труб, содержатся блоки геофизических параметров с измерительно-преобразовательными схемами, в отдельных корпусах, в том числе и блок индукционного каротажа с катушечной системой в электроизоляционном корпусе. У них имеются общие шины питания, источник питания и блок сбора и хранения информации, а ниже корпуса блока индукционного каротажа крепится, по меньшей мере, один корпус любого блока геофизических параметров, и между колонной бурильных труб и любой точкой ниже корпуса катушечной системы подключен приемник сигналов, выход которого подключен к входу устройства включения и выключения источника питания, выход которого соединен с входом источника питания, выходы которого соединены с измерительно-преобразовательными схемами датчиков геофизических параметров, выходы которых соединены с входами блока сбора и хранения информации.
Кроме того, в автономном скважинном приборе между колонной бурильных труб и любой точкой ниже корпуса, катушечной системы, включен передатчик, вход которого соединен с выходом блока формирования сигнала, вход которого соединен с выходами измерительно-преобразовательных схем датчиков геофизических параметров.
На рисунке приведена схема автономного скважинного прибора.
Автономный скважинный прибор включает в себя датчики геофизических параметров с измерительно-преобразовательными схемами 1 в отдельных корпусах 2, (блоки геофизических параметров) в том числе блок индукционного каротажа 3 в корпусе 4 с катушечной системой 5, размещенной в электроизоляционном корпусе 6, например таком, как описан в описании полезной модели Российской Федерации в патенте №16316. Такой корпус имеет высокую прочность в осевом направлении, а высокой прочности на изгиб в автономных приборах не требуется. В автономном приборе имеется также блок питания 7 (набор батарей или аккумуляторов) общие шины питания и общий блок сбора и хранения информации, размещенные в корпусе 9, а также размещенные в этом же корпусе (или в отдельных корпусах) приемник сигналов 10, устройство включения/выключения источника питания, изменения режима функционирования схемы автономного прибора 11, блок формирования сигнала о режиме функционирования автономного прибора 12 и передатчик 13. Корпуса всех блоков могут быть соединены между собой шарнирными соединениями 14. Автономный прибор соединяется с колонной труб 15 любым из известных способов.
Наземный комплекс на рисунке не показан, так как он одинаков для всех типов автономных приборов, описан в патенте Российский Федерации №2130627, а передача сигналов управления может осуществляться по любой известной схеме, с использованием диполя, например как в патенте Российский Федерации №2298095.
Автономный скважинный прибор работает следующим образом. Автономный скважинный прибор, в виде датчиков геофизических параметров, с измерительно-преобразовательными схемами 1, размещенными в отдельных корпусах 2, с помощью шарниров 14, соединенных между собой, присоединяется к нижней части колонны труб 15 и спускается в скважину при отключенных от источника питания 7 всех схем прибора, кроме приемника 10 и устройства включения и выключения источника питания 11. При достижении автономным прибором интервала исследования от наземного комплекса подается сигнал включения источника питания 7, который принимается с помощью диполя образованного колонной труб 15 и любой точкой ниже электроизоляционного корпуса 6 катушечной системы 5 блока индукционного каротажа 3 и электроизоляционным корпусом 6, без каких-либо конструктивных дополнительных устройств. В электроизоляционном корпусе 6 размещена катушечная система 5 блока индукционного каротажа 3. Электроизоляционный корпус 6 является частью корпуса 4 блока индукционного каротажа 3, установленного ниже колонны труб 15. Через определенный интервал времени передается код режима функционирования автономного прибора. Время передачи сигнала не ограничено, а потому может быть использована очень низкая частота сигнала (доли Герца), что существенно облегчает фильтрацию и прием сигнала. После включения питания начинает функционировать вся схема автономного прибора по сигналам таймера, который может размещаться в корпусе 9 источника питания 7 и блока сбора и хранения информации 8. После первого цикла поступления информации от измерительно-преобразовательных схем 1 в блок сбора и хранения информации 8, блок формирования сигнала о нормальном функционировании автономного прибора 12 выдает сигнал готовности, который поступает на вход передатчика 13, который передает сигналы к наземной аппаратуре. После этого при подъеме колонны труб 15, ведется накопление информации в блоке 8. По достижении автономным прибором конца интервала исследования от наземного комплекса подается сигнал выключения источника питания 7, питание схемы автономного прибора отключается и дальнейший подъем ведется при выключенном питании. Время передачи сигналов от автономного прибора к наземной аппаратуре равно времени передачи сигналов от наземной аппаратуры к автономному прибору.
Потребление энергии идет только на интервале исследования, в результате чего происходит существенная экономия потребляемой энергии.
Таким образом, для приема и передачи сигналов между автономным прибором и наземной аппаратурой используется образованный различными блоками автономного прибора диполь, при этом не требуется использование каких-либо конструктивных дополнительных устройств. Автономный прибор становится управляемым, расширяются его функциональные возможности.