РЕЗИСТИВИМЕТР СКВАЖИННЫЙ

Полезная модель относится к устройствам для геофизических исследований в нефтяных и газовых скважинах и может быть использована для измерения удельного электрического сопротивления скважинной жидкости.
Известен скважинный резистивиметр, содержащий электродную систему, корпус и выводы (а.с. СССР №115891, G01V 3/22, опубл. 1958). Однако он обладает, сложной конструкцией и при измерении скважинной жидкости искажает фактические показатели ее удельного сопротивления из-за налипания на электроды глинистых частиц.
Известен скважинный резистивиметр, содержащий полый корпус, выполненный в виде цилиндра с расположенными на внутренней поверхности кольцевыми электродами (а.с. СССР №177559, Е21В 47/12, G01V 3/00, опубл. 1966). Его недостатками являются сложность конструкции и ограниченное применение, связанное с невозможностью использования для измерения удельного сопротивления вязкой промывочной жидкости вследствие налипания глинистых частиц на электродную систему. Налипание глинистых частиц на. электродную систему препятствует поступлению измеряемой жидкости к электродам резистивиметра. В результате показания приборов искажаются и не характеризуют с необходимой точностью удельное сопротивление находящейся в скважине промывочной жидкости.
Известен резистивиметр индукционный скважинный РИС-42, предназначенный для бесконтактного измерения удельной электрической проводимости водонефтяной эмульсии,. воды и. промывочной жидкости различной минерализации в колонне и насосно-компрессорных трубах эксплуатационных и нагнетательных скважин (Аппаратура и оборудование для геофизических исследований нефтяных и газовых скважин: Справочник / А.А. Молчанов, В.В. Лаптев, В.Н. Моисеев, Р.С. Челокьян. -. М.:, Недра, 1987, - 263 с. с ил.). Данный резистивиметр обладает сложной конструкцией.
Известен скважинный резистивиметр - прибор волнового измерения удельного сопротивления WPR, содержащий полый цилиндрический корпус с продольными отверстиями для кабеля (www.aps-tech.com/ru, 09.02.2018). Однако данный резистивиметр обладает конструктивными недостатками, усложняющими и удорожающими технологические процессы его изготовления, в частности, приводящими к необходимости просверливания в сравнительно тонкой стенке цилиндрического корпуса длинных продольных отверстий для установки кабелей, а также низкой ремонтопригодностью, приводящей к сокращению срока эксплуатации. Кроме того, для его изготовления необходимо дорогостоящее специальное технологическое оборудование.
Указанный скважинный резистивиметр по своим техническим характеристикам и назначению является наиболее близким предлагаемой полезной модели и принят за прототип.
Перед полезной моделью была поставлена задача устранения конструктивных недостатков и упрощения технологии изготовления, снижения себестоимости, повышения ремонтопригодности, надежности измерений, исключения необходимости в сложном специальном технологическом оборудовании.
Техническим результатом полезной модели является упрощение технологии и снижение трудоемкости изготовления, расширение эксплуатационных возможностей, повышение надежности и ремонтопригодности, увеличение срока службы, упрощение обслуживания, возможность использования универсального технологического оборудования, а также расширение арсенала технических средств указанного назначения.
Технический результат достигается за счет того, что в скважинном резистивиметре (далее - резистивиметре), содержащим полый цилиндрический корпус, корпус выполнен из двух соосно расположенных соединенных друг с другом посредством посадки с натягом труб, при этом на внешней поверхности внутренней трубы выполнены симметрично относительно продольной оси корпуса два продольных паза для кабеля.
Кабель является силовым (токовым) и/или измерительным, передающим информацию от кольцевых электродов (датчиков) к показывающим измерительным приборам.
Соосное расположение труб подразумевает наличие у них общей оси, а понятие «внутренняя труба» свидетельствует о том, что предлагаемая техническим решением конструкция представляет собой трубу в трубе.
На фиг. 1 условно изображен общий вид резистивиметра; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1. Резистивиметр содержит корпус, включающий наружную трубу 1 с выемками 2 для кольцевых электродов с выводами, соединенными с переключающим устройством или скважинным измерительным прибором (не показаны). Внутри наружной трубы 1 находится внутренняя труба 3 с двумя находящимися на ее внешней поверхности продольными пазами, а именно, пазом 4 и пазом 5, формирующими соответствующие проходы для укладки кабеля, и центральный канал 6, который свободно заполняется жидкостью, находящейся в скважине.
Резистивиметр работает следующим образом.
Резистивиметр как часть телеметрической системы работает в скважине в составе бурильной колонны. В процессе бурения по центральному каналу 6 протекает буровой раствор. Буровой раствор омывает находящуюся на внешней поверхности наружной трубы 1 систему электродов, которая непосредственно открыта буровому раствору. Удаляемый из скважины буровой раствор, содержащий частицы разрушенной прим бурении породы, омывает датчики в виде кольцевых электродов, установленных на внешней поверхности резистивиметра. При этом, в измерительной системе резистивиметра (не показана) возбуждается электрический ток, величина которого обратно пропорциональна сопротивлению омывающей электроды скважинной. жидкости. Оцифрованное в преобразовательной схеме значение тока передается по кабелю на поверхность.
Предлагаемая конструкция резистивиметра позволяет дополнительно увеличить по сравнению с прототипом площадь проходного сечения центрального канала 6 для прохода скважинной жидкости за счет уменьшения общей толщины стенок обеих труб (внутренней и наружной). Это становится возможным благодаря тому, что выполнение продольного паза на внешней поверхности внутренней трубы намного технологичнее и не требует такой высокой точности выполнения операций, как при высверливании продольного отверстия небольшого диаметра в боковой стенке достаточно длинной трубы.
Возможность перемещения резистивиметра по скважине вверх-вниз позволяет, при необходимости, измерить удельное сопротивление скважинной жидкости на разных по высоте участках скважины.
Резистивиметр, являющийся прибором измерения удельного сопротивления, используют для каротажа во время бурения и каротажа после бурения во всех типах скважин. Указанный прибор может применяться для геонавигации, корреляции скважин, отслеживания тенденции изменения пластового давления, определения глубины установки обсадной колонны. Резистивиметр может использоваться для измерения удельного сопротивления всех типов бурового раствора, включая растворы на нефти и соленасыщенные растворы. От влияния среды, находящейся за пределами объема, заполняемого жидкостью, удельное сопротивление которой измеряется, резистивиметр защищен цилиндром или коробкой из изоляционного материала. Данные с высоким разрешением сохраняются в памяти прибора и могут быть считаны на' поверхности.
Применение резистивиметра позволяет:
- контролировать пространственное положение скважины относительно геологических объектов в процессе бурения с целью повышения эффективности бурящейся скважины;
- обоснованно принимать решения по изменению траектории скважины в зависимости от изменяющихся геологических условий скважины непосредственно в процессе бурения;
- проводить каротаж в горизонтальных и сильно искривленных скважинах;
- исключить проведение дополнительных промежуточных каротажей на кабеле или на буровом инструменте с целью оценки геологических условий по стволу скважины;
- оперативно получать данные для количественной оценки параметра пласта и коллекторных свойств.