ИЗНОСОСТОЙКИЕ ЭЛЕКТРОДЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ СТВОЛА СКВАЖИНЫ

1. Скважинное устройство, содержащее:
утяжеленную бурильную трубу;
первый электрод, установленный на утяжеленной бурильной трубе, причем первый электрод содержит износостойкую торцевую поверхность;
причем первый электрод соединен с возможностью перемещения внутри утяжеленной бурильной трубы, при этом первый электрод выполнен с возможностью удлинения и втягивания внутри ствола скважины для поддержания контакта со стенкой ствола скважины, при этом первый электрод выполнен с возможностью измерения импеданса геологического пласта.
2. Скважинное устройство по п. 1, отличающееся тем, что износостойкая торцевая поверхность содержит торцевую поверхность поликристаллического алмаза (polycrystalline diamond, PCD), образованную алмазными зернами и электропроводящим растворителем-катализатором.
3. Скважинное устройство по п. 2, отличающееся тем, что электрод содержит основание из карбида, причем торцевая поверхность PCD содержит невыщелоченный PCD материал, образованный с помощью металлического катализатора-растворителя.
4. Скважинное устройство по п. 3, отличающееся тем, что металлический растворитель-катализатор содержит кобальт или железо.
5. Скважинное устройство по п. 1, отличающееся тем, что износостойкая торцевая поверхность содержит карбид вольфрама или стеллит.
6. Скважинное устройство по п. 1, отличающееся тем, что первый электрод содержит верхнюю подвижную направляющую поверхность, содержащую выщелоченный материал поликристаллического алмаза (PCD).
7. Скважинное устройство по п. 6, отличающееся тем, что выщелоченный материал PCD образуется с помощью металлического растворителя-катализатора, а металлический растворитель-катализатор удаляется с поверхности выщелоченного материала PCD на глубину до 200 мкм.
8. Скважинное устройство по п. 7, отличающееся тем, что выщелоченный материал PCD содержит непроводящий материал, нанесенный на верхнюю подвижную направляющую поверхность, который после выщелачивания заполняет поровые пространства.
9. Скважинное устройство по п. 1, отличающееся тем, что вокруг утяжеленной бурильной трубы устанавливается передающий тороидальный трансформатор, причем передающий тороидальный трансформатор вызывает падение напряжения между концами первого электрода, при этом падение напряжения вызывает протекание тока внутрь геологического пласта.
10. Скважинное устройство по п. 1, отличающееся тем, что первый электрод соединен с шарниром с возможностью перемещения внутри утяжеленной бурильной трубы.
11. Скважинное устройство, содержащее:
утяжеленную бурильную трубу;
стабилизатор, установленный на утяжеленной бурильной трубе;
первый электрод и второй электрод, установленные с возможностью перемещения внутри стабилизатора и содержащие износостойкую торцевую поверхность;
передающий тороидальный трансформатор, установленный внутри стабилизатора и вокруг окружности первого электрода; и
измерительный тороидальный трансформатор, установленный внутри стабилизатора и вокруг окружности второго электрода;
причем посредством первого электрода и второго электрода поддерживается контакт со стенкой ствола скважины во время операции бурения, при этом первый электрод вводит ток в геологический пласт во время операции бурения, а второй электрод принимает ток от геологического пласта во время операции бурения.
12. Скважинное устройство по п. 11, отличающееся тем, что износостойкая торцевая поверхность содержит материал поликристаллического алмаза (PCD), образованный из алмазных зерен и электропроводящего растворителя-катализатора.
13. Скважинное устройство по п. 11, отличающееся тем, что скважинное устройство выполнено с возможностью работы в стволе скважины в среде бурового раствора на углеводородной основе (РУО), в среде бурового раствора на синтетической основе (РСО) и в среде бурового раствора на водной основе (РВО).
14. Скважинное устройство по п. 13, отличающееся тем, что частота тока, вводимого в геологический пласт в среде РУО внутри ствола скважины, находится в диапазоне от 100 кГц до 100 МГц, а частота тока в среде РВО внутри ствола скважины находится в диапазоне частот от 1 кГц до 100 МГц.
15. Скважинное устройство по п. 11, отличающееся тем, что усилие, прикладываемое к первому электроду и второму электроду для поддержания контакта со стенкой ствола скважины, обеспечивается за счет разности давлений бурового раствора между буровым раствором, протекающим внутри утяжеленной бурильной трубы, и буровым раствором на внешней стороне утяжеленной бурильной трубы.
16. Скважинное устройство по п. 15, отличающееся тем, что величина усилия, прикладываемого к первому электроду и второму электроду, является достаточной для поддержания контакта со стенкой ствола скважины, но недостаточной для прорезания геологического пласта.
17. Скважинное устройство по п. 16, отличающееся тем, что величина усилия, прикладываемого к первому электроду и второму электроду, составляет от 137,9 кПа до 896,32 кПа (от 20 до 130 фунтов на квадратный дюйм).
18. Скважинное устройство по п. 11, отличающееся тем, что износостойкая торцевая поверхность содержит электропроводящий карбид вольфрама или стеллит.
19. Скважинное устройство, содержащее:
утяжеленную бурильную трубу;
высадку конца трубы, установленную на утяжеленной бурильной трубе;
первый электрод, установленный с возможностью перемещения в пределах высадки конца трубы и содержащий износостойкую торцевую поверхность; и
шарнирный прижимной башмак, установленный на высадке конца трубы, причем первый электрод выполнен с возможностью удлинения и втягивания через отверстие, расположенное на шарнирном прижимном башмаке, при этом шарнирный прижимной башмак установлен с возможностью перемещения на высадке конца трубы, а первый электрод и шарнирный прижимной башмак находятся в контакте со стенкой ствола скважины во время операции бурения.
20. Скважинное устройство по п. 19, отличающееся тем, что износостойкая торцевая поверхность содержит электропроводящий материал поликристаллического алмаза (PCD).
21. Скважинное устройство по п. 19, отличающееся тем, что первый электрод содержит передающий тороидальный трансформатор и измерительный тороидальный трансформатор, выполненный с возможностью измерения импеданса геологического пласта, причем передающий тороидальный трансформатор действует в качестве источника тока, а измерительный тороидальный трансформатор действует в качестве приемника тока.
22. Скважинное устройство по п. 19, отличающееся тем, что первый электрод содержит один тороидальный трансформатор, выполненный с возможностью измерения импеданса или диэлектрических свойств геологического пласта.
23. Скважинное устройство по п. 19, отличающееся тем, что усилие, воздействующее на первый электрод и шарнирный прижимной башмак для поддержания контакта со стенкой ствола скважины, создается пружиной, приводимой в действие за счет разности давлений бурового раствора.
24. Скважинное устройство по п. 19, отличающееся тем, что усилие, воздействующее на первый электрод и шарнирный прижимной башмак для поддержания контакта со стенкой ствола скважины, создается пружиной.
25. Скважинное устройство по п. 19, отличающееся тем, что верхняя неподвижная направляющая поверхность высадки конца трубы, установленной на утяжеленной бурильной трубе, содержит материал поликристаллического алмаза (PCD).
26. Скважинное устройство по п. 19, отличающееся тем, что шарнирный прижимной башмак содержит измерительный тороидальный трансформатор.