Устройство для калибровки скважинной аппаратуры нейтронного каротажа

Полезная модель относится к области метрологического обеспечения скважинной геофизической аппаратуры, а именно к калибровке аппаратуры для исследования нефтяных и газовых скважин нейтронным методом с целью определения объемной пористости горных пород, в частности к созданию технических средств для базовой и полевой калибровки аппаратуры нейтронного каротажа нефтяных и газовых скважин. Техническим результатом полезной модели является уменьшение веса и габаритов устройства и расширение областей его эксплуатации.

Технический результат достигается тем, контейнер и труба выполнены из водородосодержащего материала, расстояние между наружной стенкой трубы и стенкой контейнера удовлетворяет выражению:

2L, где:

- расстояние между наружной стенкой трубы и стенкой контейнера,

L - длина замедления нейтронов,

а свободное пространство внутри контейнера заполнено замедлителем нейтронов. 1 с.п.ф. 2 илл.

Полезная модель относится к области метрологического обеспечения скважинной геофизической аппаратуры, а именно к калибровке аппаратуры для исследования нефтяных и газовых скважин нейтронным методом с целью определения объемной пористости горных пород, в частности к созданию технических средств для базовой и полевой калибровки аппаратуры нейтронного каротажа нефтяных и газовых скважин.

Согласно действующим нормативным документам, скважинную аппаратуру нейтронного каротажа калибруют не реже одного раза в квартал и/или после любых ремонтных работ, проводимых с ней.

Для решения этих вопросов в большинстве крупных геофизических предприятий имеются метрологические центры, оснащенные соответствующими средствами измерения параметров аппаратуры. Как правило, для этих целей используют модели пластов и/или их имитаторы.

Однако эти известные средства измерения имеют достаточно большие габариты, что делает не возможным их использование на удаленных труднодоступных площадях.

Кроме того, как правило, одним из ингредиентов этих устройств является вода, что делает невозможным их эксплуатацию при отрицательных температурах внешней среды.

Известно устройство для тестирования аппаратуры нейтронного каротажа в виде цилиндрического контейнера с толщиной стенки 50-70 мм, выполненного из замедляющего нейтроны водородосодержащего материала. Блюменцев А.М., Калистратов Г.А., Лобанков В.М., Цирульников В.П. Метрологическое обеспечение геофизических исследований скважин. М., Недра, 1991, стр. 138-142. Контейнер надевают на зондовую часть аппаратуры нейтронного каротажа при ее калибровке. Недостатком устройства является имитация всего одной точки при калибровке.

Наиболее близким техническим решением для калибровки аппаратуры является устройство тестирования аппаратуры нейтронного каротажа, содержащее полый герметичный цилиндрический корпус, заполненный водой, пересеченный внутренней трубой меньшего диаметра, и заглушенного капролоновой заглушкой и набор капролоновых стержней разного диаметра. В.В.Илюшин, С.А. Венско, Е.В. Громов, В.Г. Цейтлин. Центр метрологии и сертификации ОАО «Газпромгеофизика». Установка УКУ-НК, «Каротажник» 9 (162), Тверь. 2007 г. с. 110-112. При калибровке скважинный прибор устанавливают во внутренней трубе устройства на нижней его образующей. Для воспроизведения различных значений пористости в трубу вводят необходимое количество капролоновых стержней. Недостатком такого устройства является наличие в корпусе установки воды, а также габаритные размеры и вес.

Полезная модель устраняет недостатки аналога и прототипа.

Техническим результатом полезной модели является уменьшение веса и габаритов устройства и расширение областей его эксплуатации.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для калибровки скважинной аппаратуры нейтронного каротажа, выполненным в виде цилиндрического контейнера вдоль продольной оси, которого расположена труба, во внутренней полости которой размещены стержни разного диаметра из водородосодержащего материала, с возможностью комбинирования их количества, контейнер и труба выполнены из водородосодержащего материала, расстояние между наружной стенкой трубы и стенкой контейнера удовлетворяет выражению:

2L, где:

- расстояние между наружной стенкой трубы и стенкой контейнера,

L - длина замедления нейтронов,

а свободное пространство внутри контейнера заполнено замедлителем нейтронов.

За глубинность исследования нейтронным методом обычно принимают такой радиус цилиндрического слоя R _0.9, из которого поступает к детектору 90% нейтронов относительно потока нейтронов из цилиндра бесконечного радиуса. Глубинность слабо зависит от расстояния между источником и детектором нейтронов и определяется главным образом длиной замедления нейтронов L:

R_0.9=2.1L.

Выполнение этого условия обеспечивает регистрацию многократно рассеянных нейтронов. Для полимерных углеводородных материалов, из которых выполнено калибровочное устройство, длина замедления L_ув=7 см. В.А. Арцыбашев. Ядерно-геофизическая разведка. Москва Атомиздат 1972. стр 187-189.

Сущность полезной модели поясняется на фиг. 1 и фиг. 2.

На фиг. 1 схематично представлен поперечный разрез устройства для калибровки скважинной аппаратуры нейтронного каротажа, где: 1 -цилиндрический корпус, 2 - сквозной канал в виде трубы из водородосодержащего материала, 3 - стержни из капролона, - расстояние между наружной стенкой трубы и стенкой контейнера, 4 - скважинный прибор, 5 - замедлитель нейтронов.

На фиг. 2 схематично представлен продольный разрез устройства для калибровки скважинной аппаратуры нейтронного каротажа, где: 1 - цилиндрический корпус, 2 - сквозной канал в виде трубы из водородосодержащего материала, 5 - замедлитель нейтронов.

Водородосодержащий материал может быть выполнен и на основе отходов полимерного производства из полимеров высокого давления (ПВД), полимеров низкого давления ПНД, полипропилена ГШ и других. ООО «Полимер Ресурс». «Высококачественные полимеры в виде дробленки, гранулята». Гранулят ПВД, ПНД, ГШ. Дробленка ПВД, ПНД, ПВХ, ГШ, ПС, ПК, УПМ, ПСМ, АБС. «Высококачественные вторичные полимеры», 2008 г.

ПВД: 10803-020, 11503-70, 15313-003, 15813-020. ПВД-кабельный: 153-02К, 153-10К. ПНД: 277-73, 276-73, 271-274К, 273-83, ПЭ 80Б-275, ПНД 293-285Д, ПЭ2НТ05-5. ЭБФ, ЖПП. ООО "РАЙФ+", 2009 г.

Замедлитель нейтронов 5 может быть выполнен в виде смеси водородосодержащего материала и парафина. Стержни из капролона 3 заготовлены с разными диаметрами: например 63; 43 и 22.

Устройство работает следующим образом, скважинный прибор 4 устанавливают в центральную трубу 2 до полного расположения измерительного зонда скважинного приборам 4 в теле цилиндрического корпуса 1 устройства, проводят измерения без капролоновых стержней 3, далее в центральную трубу 2 с установленным скважинным прибором 4 устанавливают капролоновые стержни 3 разного диаметра в различных комбинациях.

Таким образом, для калибровки аппаратуры, по необходимости можно получить, используя различное размещение капролоновых стержней 3, до пятнадцати тестовых точек. При этом устройство из-за отсутствия в нем воды можно хранить и эксплуатировать при отрицательных температурах. При компактных габаритах и малом весе, устройство переносят при помощи двух человек. Радиационная безопасность при работе с устройством обеспечена стандартными общепринятыми способами, например, использованием кадмий-свинцового экрана.

Устройство для калибровки скважинной аппаратуры нейтронного каротажа, выполненное в виде цилиндрического контейнера, вдоль продольной оси которого расположена труба, во внутренней полости которой размещены стержни разного диаметра из водородосодержащего материала с возможностью комбинирования их количества, отличающееся тем, что контейнер и труба выполнены из водородосодержащего материала, расстояние между наружной стенкой трубы и стенкой контейнера удовлетворяет выражению:

2L,

где - расстояние между наружной стенкой трубы и стенкой контейнера;

L - длина замедления нейтронов,

а свободное пространство внутри контейнера заполнено замедлителем нейтронов.