Комплексный прибор для контроля технического состояния обсаженных скважин

(57) Использование: для контроля качества цементирования обсадных колонн высокотермальных скважин методами радиометрии. Задача: повышение термостабильности электронного блока и обеспечение работоспособности прибора в условиях высокой температуры. Сущность изобретения: введены - стыковочный узел, позволивший разъединить кожух прибора и измерительный блок на две независимые части, термостат, теплоизоляторы и упор из теплозащитного материала, что позволило разбить тепловые потоки и стабилизировать работу электронного блока в условиях повышения внешних температур. Положительный эффект: повышена надежность работы в условиях исследования высокотермальных обсаженных скважин, в результате чего, достигается технический эффект, заключающийся в выявлении дефектов цементирования обсадных колонн, что в конечном итоге ведет к повышению экологической безопасности разработки нефтегазовых месторождений.

Полезная модель относится к области геофизических исследований скважин и может быть использована для контроля качества цементирования обсадных колонн высокотермальных скважин методом рассеянного гамма излучения.

Наиболее близким по технической сущности является принятый за прототип комплексный прибор для контроля технического состояния обсаженных скважин СГДТ-3 широко применяемый в промысловой геофизике для контроля качества цементирования наклонно-направленных скважин, содержащий заглушки - направляющие с центраторами и кожух, внутри которого размещены измерительные зонды плотномера и толщиномера, причем, на нижней заглушке - направляющей, по оси прибора, установлен шток с источником гамма излучения, и закреплен свинцовый экран с коллимационными окнами для источника и приемного преобразователя зонда толщиномера, на верхней заглушке, направляющей закреплены приемный преобразователь гамма-каротажа, электронный блок с блоком приемных преобразователей,

включающий взаимоэкранированные, равномерно расположенные и равноудаленные от оси прибора приемные преобразователи зонда плотномера и, расположенный по оси прибора, приемный преобразователь зонда толщиномера. (Геофизическая аппаратура, вып.74, с.139...143, Л., «Недра», 1981 г.). Недостатком известного прибора является невозможность исследования высокотермальных скважин из - за отсутствия термозащиты электронного блока.

Технической задачей полезной модели является повышение термостабильности электронного блока и обеспечение работоспособности прибора в условиях высокотермальных скважин.

Указанная задача достигается тем, что комплексный прибор для контроля технического состояния обсаженных скважин, содержащий заглушки - направляющие с центраторами и кожух, внутри которого размещены измерительные зонды плотномера и толщиномера, где в нижней заглушке -направляющей, по оси прибора, установлен шток с источником гамма излучения и закреплен свинцовый экран с коллимационными окнами для источника и приемного преобразователя зонда толщиномера, а на верхней заглушке - направляющей закреплены приемный преобразователь гамма каротажа и электронный блок с блоком приемных преобразователей, который выполнен в виде взаимоэкранированных, равномерно расположенных и равноудаленных от оси прибора приемных преобразователей зонда плотномера, и, расположенного

по оси прибора, приемного преобразователя зонда толщиномера, причем, прибор снабжен герметичным стыковочным узлом, включающим переходник, внутри которого установлена втулка с продольным пазом по внутреннему диаметру, а кожух прибора выполнен из двух частей, закрепленных на переходнике, в верхнем кожухе размещен термостат, внутри которого установлен электронный блок, снабженный подпружиненным наконечником с половиной штепсельного разъема и шпонкой, а в нижнем кожухе размещен блок первичных преобразователей, снабженный ответной половиной штепсельного разъема, причем, штепсельный разъем расположен во втулке переходника стыковочного узла, а электронный блок снабжен теплоизоляторами, через которые к электронному блоку присоединены с одной стороны подпружиненный наконечник, а с другой стороны - приемный преобразователь гамма каротажа, на корпусе которого установлен упор, выполненный из теплозащитного материала.

Новыми признаками прибора является то, что:

введен герметичный переходник, позволивший разделить кожух прибора и измерительный блок на две части;

внутри переходника установлена втулка с продольным пазом, ориентирующая относительно друг друга половины штепсельного разъема для соединения частей измерительного блока;

верхний кожух снабжен термостатом, в котором размещен электронный блок;

электронный блок снабжен теплоизоляторами, которые позволяют разбить внутренние и внешние тепловые потоки;

электронный блок с теплоизоляторами соединен с приемным преобразователем гамма каротажа и снабжен упором, выполненным из теплозащитного материала, что позволяет дополнительно разбить внешние и внутренние тепловые потоки, проходящие по кожухам прибора и приемного преобразователя гамма каротажа.

Из анализа патентной и научно-технической литературы подобное решение не известно, что позволяет сделать вывод о новизне предложения.

На фиг.1 представлен вариант конструкции комплексного прибора для контроля технического состояния обсадных колонн высокотермальных скважин.

Прибор на фиг.1 содержит: заглушки - направляющие 1 и 2 с центраторами 3; шток с источником 4 гамма излучения, установленный по оси прибора в нижней заглушке - направляющей; свинцовый экран 5 с коллимационными окнами для источника и приемного преобразователя зонда толщиномера; приемный преобразователь гамма-каротажа 6, электронный блок 7; блок приемных преобразователей, состоящий из приемных преобразователей 9 зонда плотномера, равномерно расположенных и равноудаленных от оси прибора и взаимоэкранированных свинцовым экраном 8, и приемного преобразователя 10 зонда толщиномера, расположенного по оси прибора; герметичный стыковочный узел, состоящий

из переходника 11, внутри которого установлена втулка 12с продольным пазом по внутреннему диаметру, жестко ориентированным относительно переходника и блока первичных преобразователей зондов толщиномера и плотномера, который позволяет выполнить кожух прибора и измерительный блок из двух частей; нижний 13 и верхний 14 кожухи прибора, закрепленные на переходнике 11; термостат 15, закрепленный в верхнем кожухе 14 прибора, в термостате 15 размещен электронный блок 7, что позволяет повысить термостабильность электронного блока; подпружиненный наконечник 16, установленный на электронном блоке 7, с половиной штепсельного разъема 17, ответная половина штепсельного разъема 17 установлена на блоке приемных преобразователей зондов толщиномера и плотномера, и шпонкой 18, позволяющей ориентировать электронный блок 7 по продольному пазу втулки 12; теплоизоляторы, которые выполнены из теплозащитного материала в виде пробок 19, установленных по торцам электронного блока 7, и втулок 20, установленных в торцах электронного блока, что позволяет прервать единство теплопроводящих частей прибора; упора 21, выполненного в виде гайки, установленного на корпусе приемного преобразователя 6 гамма каротажа и изготовленного из теплозащитного материала, благодаря чему прерываются тепловые потоки от кожуха прибора к корпусу приемного преобразователя б гамма каротажа; наконечник 22 с байонетным замком и переходник 23 под кабельный наконечник. Прибор работает следующим образом.

Прибор на кабеле спускают в скважину на глубину исследуемого интервала и, при последующем подъеме, производят запись каротажных диаграмм. При этом источник гамма излучения 4, установленный в заглушке - направляющей 1, излучает гамма кванты в пространство, а приемные преобразователи зондов толщиномера 10 и плотномера 9 принимают и преобразуют рассеиваемое от исследуемого пространства гамма излучение и через электронный блок 7 и кабель передают информацию на наземный регистратор. Одновременно производится запись и от приемного преобразователя 6 гамма - каротажа. В процессе работы прибора температура окружающей среды прогревает кожух прибора и тепловые потоки направляются по кожуху прибора внутрь. На пути распространения внешних тепловых потоков установлен, с одной стороны, термостат 15, а с другой стороны - теплоизоляторы - пробки 19 и втулки 20, упор 21 и теплозащитная втулка 12, что позволяет стабилизировать работу электронного блока 7 прибора, внутренние тепловые потоки, образующиеся от работающих элементов электронного блока 7, рассеиваются и поглощаются в термостате 15.

Предлагаемый прибор реализован при разработке и выпуске термостойкого гамма - гамма дефектомера - толщиномера СГДТ-Т, опробован в скважинах и доказал свою работоспособность, что позволяет сделать вывод о промышленной применимости.

Таким образом, прибор позволяет повысить надежность работы при исследовании высокотермальных обсаженных скважин, в результате

чего, достигается технический эффект, заключающийся в выявлении дефектов цементирования обсадных колонн скважин, что в конечном итоге ведет к повышению экологической безопасности разработки нефтегазовых месторождений.

Комплексный прибор для контроля технического состояния обсаженных скважин, содержащий заглушки-направляющие с центраторами и кожух, внутри которого размещены измерительные зонды плотномера и толщиномера, причем, в нижней заглушке-направляющей по оси прибора установлен шток с источником гамма излучения и закреплен свинцовый экран с коллимационными окнами для источника и приемного преобразователя зонда толщиномера, а на верхней заглушке-направляющей закреплены приемный преобразователь гамма каротажа и электронный блок с блоком приемных преобразователей, который выполнен в виде взаимоэкранированных, равномерно расположенных и равноудаленных от оси прибора приемных преобразователей зонда плотномера и, расположенного по оси прибора, приемного преобразователя зонда толщиномера, отличающийся тем, что прибор снабжен герметичным стыковочным узлом, включающим переходник, внутри которого установлена втулка с продольным пазом по внутреннему диаметру, а кожух прибора выполнен из двух частей, закрепленных на переходнике, в верхнем кожухе размещен термостат, внутри которого установлен электронный блок, снабженный подпружиненным наконечником с половиной штепсельного разъема и шпонкой, а в нижнем кожухе размещен блок первичных преобразователей, снабженный ответной половиной штепсельного разъема, причем, штепсельный разъем расположен во втулке переходника стыковочного узла, а электронный блок снабжен теплоизолятором, через который к электронному блоку присоединены с одной стороны подпружиненный наконечник, а с другой стороны - приемный преобразователь гамма каротажа, на корпусе которого установлен упор, выполненный из теплозащитного материала.