Устройство для калибровки скважинной геофизической аппаратуры

Полезная модель относится к геофизическому приборостроению, в частности к средствам гамма-гамма каротажа, а именно к области метрологического обеспечения скважинной геофизической аппаратуры и созданию стандартных образцов для калибровки скважинной аппаратуры. Техническим результатом полезной модели является повышение быстродействия процесса калибровки скважинной аппаратуры плотностного и литоплотностного гамма - гамма каротажа, экономичности и уменьшения радиационной нагрузки на персонал. Технический результат достигается тем, что в устройстве для калибровки скважинной аппаратуры плотностного и литоплотностного гамма - гамма каротажа в корпусе радиально установлены, три вертикальные перегородки, герметично соединенные со стенкой корпуса, его днищем и стеклопластиковой трубой, образуя, изолированные друг от друга контейнеры, каждый из которых заполнен материалом породы с заданными плотностью и эффективным атомным номером Z_эф. 1 с.п.ф. 4 илл.

Полезная модель относится к геофизическому приборостроению, в частности к средствам гамма-гамма каротажа, а именно к области метрологического обеспечения скважинной геофизической аппаратуры и созданию стандартных образцов для калибровки скважинной аппаратуры.

Известен прибор плотностного каротажа, содержащий корпус с коллимационными отверстиями напротив источника, рычаг для прижатия прибора, обеспечивающий усилие, достаточное для прижатия прибора со стороны коллимационных отверстий к одной из стенок скважины. Патент Российской Федерации 2105331, МПК: G01V 5/12, 1998 г. Устройство сложно в изготовлении.

Известно устройство для калибровки аппаратуры плотностного и литоплотностного каротажа в виде полупластов, содержащее три калибра с известной плотностью материала и эффективного атомного номера Z_эф. Каждый калибр представляет собой плиту вдоль продольной оси, которой выполнен цилиндрический паз, поперечный размер которого чуть больше (в идеале практически равен диаметру) охранного кожуха прибора. Калибруемый прибор укладывают в паз коллиматорами вниз. Измерения проводят в каждом калибре, получают три информационных сигнала, соответствующих плотности материала калибра. Известны калибры из алюминия марки АДО, В95 и пластин магния алюминия. С.Б. Миндяров. Новый подход к градуировке и калибровке аппаратуры плотностного гамма-гамма каротажа. Научно-технический вестник «Каротажник». Тверь: Изд. АИС. 2011. Вып. 204. с. 85-91. Недостатком устройства является обязательное соответствие паза диаметру прибора. Излучение от источника в этом случае попадает в образовавшийся зазор, что приводит к погрешности измерений. В процессе измерений прибор с источником гамма-квантов находится на воздухе и радиационно воздействует на персонал. Технология изготовления указанных выше калибров трудоемка и дорога.

Наиболее близким техническим решением для калибровки аппаратуры приближенным к реальным условиям измерений, является использование калибров в виде цилиндрического корпуса 1 (фиг. 3), заполненного породой и пересеченных скважиной, обсаженной тонкой стеклопластиковой трубой расположенной вдоль его продольной оси и заканчивающейся зумпфом. Гулин Ю.А. Гамма-гамма метод исследования нефтегазовых скважин М: Недра, 1975. 160 с. 1. Недостатком устройства является необходимость иметь столько калибров, сколько точек мы планируем использовать при калибровке аппаратуры. Кроме того, после измерения в одном калибре прибор необходимо вынимать и переносить в другой калибр, не вынимая источника гамма-излучения, что также приводит к нежелательному радиационному воздействию на персонал.

Данная полезная модель устраняет недостатки аналогов и прототипа.

Техническим результатом полезной модели является повышение быстродействия процесса калибровки скважинной аппаратуры плотностного и литоплотностного гамма - гамма каротажа, экономичности и уменьшения радиационной нагрузки на персонал.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для калибровки скважинной аппаратуры плотностного и литоплотностного гамма - гамма каротажа в виде насыщенной модели пласта, содержащем цилиндрический корпус, заполненный материалом породы и пересеченный скважиной в виде тонкостенной стеклопластиковой трубы, расположенной вдоль его продольной оси и заканчивающейся зумпфом, в корпусе радиально установлены под углом 120º друг к другу три вертикальные перегородки,

герметично соединенные со стенкой корпуса, его днищем и стеклопластиковой трубой, образуя изолированные друг от друга контейнеры, каждый из которых заполнен материалом породы с заданными плотностью и эффективным атомным номером Z_эф.

Сущность полезной модели поясняется на фиг. 1- 4.

На фиг. 1 схематично представлен стандартный прибор для каротажа в скважинах, где: 1 - устройство в сборе, 2 - прижимное устройство для прижатия устройства коллимационными отверстиями к стенке скважины.

На фиг. 2 представлен внешний вид полупласт калибра из алюминия марки АДО, В95 и пластин магния и алюминия.

На фиг. 3 представлен продольный разрез устройства по прототипу, где: 3 - корпус; 4 - тонкостенная стеклопластиковая труба; 5 - зумпф.

На фиг. 4 схематично представлен поперечный разрез устройства с тремя перегородками, где: 6 - перегородки; 7 - поочередные положения устройства; ₁ и Z_эф1 - плотность и эффективный атомный номер одного материала породы, ₂ и Z_эф2 - плотность и эффективный атомный номер второго материала породы материала породы, а ₃ и Z_эф3 - плотность и эффективный атомный номер третьего материала породы материала породы.

Гамма - гамма каротаж (ГГК) - исследования, основанные на регистрации плотности потока гамма - излучения, рассеянного горной породой при ее облучении стационарным ампульным источником гамма-квантов.

В зависимости от энергетического спектра регистрируемого гамма - излучения различают плотностной гамма - гамма каротаж (ГГК-П), показания которого обусловлены в основном плотностью пород , и литоплотностной гамма - гамма каротаж (ГГК-ЛП), предназначенный для определения плотности пород и индекса фотоэлектрического поглощения, связанного с эффективным атомным номером Z_эф горных пород.

Устройство работает следующим образом, перед заполнением корпуса 3 материалами породы в нем устанавливают под углом 120º три вертикальные перегородки 6 (фиг. 4), герметично соединенные со стенкой корпуса 3, его днищем и тонкостенной стеклопластиковой трубой 4. Затем сформированные независимые контейнеры корпуса 3 заполняют породой с различной плотностью и Z_эф.

В зависимости от конкретной калибровки контейнеры засыпают материалами породы с разными условиями, например:

₁₂₃, Z_эф1Z_эф2Z_эф3

₁₂₃, Z_эф1Z_эф2=Z_эф3

₁₂=₃, Z_эф1=Z_эф2Z_эф3 и т.д.

Затем калибруемый прибор помещают в скважину в виде тонкостенной стеклопластиковой трубы 4 устройства и прижимают его поочередно к ее стенке коллимационными отверстиями прибора так, как это показано позицией 7 (фиг. 4).

Таким образом, в итоге мы за один спуск прибора в устройство получаем, минимум три значения для плотности и эффективного атомного номера Z_эф.

Уменьшается расход материала на изготовление устройства и снижается радиационная нагрузка на персонал.

Устройство для калибровки скважинной аппаратуры плотностного и литоплотностного гамма - гамма каротажа в виде насыщенной модели пласта, содержащее цилиндрический корпус, заполненный породой и пересеченный скважиной в виде тонкостенной стеклопластиковой трубы, расположенной вдоль его продольной оси и заканчивающейся зумпфом, отличающееся тем, что в корпусе радиально установлены под углом 120° друг к другу три вертикальные перегородки, герметично соединенные со стенкой корпуса, его днищем и стеклопластиковой трубой, образуя изолированные друг от друга контейнеры, каждый из которых заполнен материалом породы с заданными плотностью и эффективным атомным номером _эф.