Прибор для контроля технического состояния обсаженных скважин

Использование: для контроля качества цементирования обсадных колонн горизонтальных скважин и магистральных трубопроводов методом рассеянною гамма излучения. Задача: сокращение длины и обеспечение работоспособности прибора в условиях проведения исследований в горизонтальном положении. Сущность изобретения: разворот приемных преобразователей зонда плотномера на 180 градусов, установка жестких, съемных опор-центраторов по концам кожуха прибора и введение легкосъемного узла соединения прибора со средством его доставки. Положительный эффект: возможность проводить исследования участков трубопроводов, проложенных под руслами рек или других естественных преград, и в горизонтальных скважинах, в результате чего, достигается технический эффект, заключающийся в выявлении дефектов цементирования трубопроводов и обсадных колонн горизонтальных скважин, что в конечном итоге ведет к эффективности проведения мероприятий по охране недр и пресноводных горизонтов.

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

Наиболее близким по технической сущности является принятый за прототип прибор для контроля технического состояния обсаженных скважин СГДТ-3 широко применяемый в промысловой геофизике для контроля качества цементирования наклонно - направленных скважин, содержащий кожух, заглушки, центраторы и размещенные внутри кожуха прибора измерительные зонды плотномера и толщиномера, причем, в нижней заглушке установлены шток с источником гамма излучения, наконечник и свинцовый экран с коллимационными окнами для источника и приемного преобразователя зонда толщиномера, а на верхней заглушке - электронный блок, взаимоэкранированные свинцовым экраном, 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.)...... Недостатками известного прибора являются: его плохая проходимость в местах перехода на горизонтальные участки исследования, что обусловлено соотношением радиуса кривизны переходного участка обсадной колонны скважины или трубопровода с длинной и диаметром прибора; значительная масса прибора, создающая большие усилия на опорные поверхности при работе в горизонтальном положении, что требует применения прочных опор - центраторов, и отсутствие узла соединения прибора со средством доставки.

Технической задачей полезной модели является уменьшение длины прибора и обеспечение возможности проведения исследований скважин при работе прибором в горизонтальных участков скважин и в трубопроводах..

Указанная задача достигается тем, что в приборе для контроля технического состояния обсаженных скважин, содержащим кожух, заглушки, центраторы и размещенные внутри кожуха прибора измерительные зонды плотномера и толщиномера, причем, в нижней заглушке установлены шток с источником гамма излучения, наконечник и свинцовый экран с коллимационными окнами для источника и приемного преобразователя зонда толщиномера, а на верхней заглушке - электронный блок, взаимоэкранированные свинцовым экраном, равномерно расположенные и равноудаленные от оси прибора приемные преобразователи зонда плотномера и, расположенный по оси прибора, приемный преобразователь

зонда толщиномера, приемные преобразователи зонда плотномера развернуты на 180 градусов, центраторы установлены по концам кожуха прибора и выполнены в виде втулки с равномерно расположенными по окружности продольными пазами, в которые установлены опоры, зафиксированные с двух сторон, а прибор снабжен легкосъемным узлом соединения со средством его доставки.

Новыми признаками прибора являются:

- приемные преобразователи зонда плотномера развернуты на 180 градусов, что позволяет сократить длину кожуха прибора;

- центраторы установлены по концам кожуха прибора, что позволяет сократить длину прибора, и выполнены в виде втулки с равномерно расположенными по окружности продольными пазами, в которые вставлены сменные опоры, зафиксированные с двух сторон, что позволяет обеспечить равномерность движения прибора, скользящего на опорах, и плавно проходить места стыка труб в муфтовых соединениях обсадных колонн и центрирование прибора в горизонтальных участках скважин и в трубопроводах;

- введен легкосъемный узел соединения прибора со средством его доставки, что позволяет быстро извлечь из прибора шток с источником гамма излучения, а это является необходимым условием при работе с приборами радиоактивного каротажа, и дает возможность использовать прибор для исследования горизонтальных участков скважин, а также магистральных трубопроводов в местах прохождения

трубопровода под руслом рек или других естественных преград. Из анализа патентной и научно-технической литературы подобное решение не известно, что позволяет сделать вывод о новизне предложения.

На фиг.1 представлен общий вид прибора для контроля технического состояния обсаженных скважин.

Прибор на фиг.1 содержит: кожух 1, заглушки 2 и 3, центраторы 4, установленные на кожухе прибора по его концам, шток с источником 5 гамма излучения, установленный в нижней заглушке, наконечник 6 и свинцовый экран 7 с коллимационными окнами для источника и приемного преобразователя зонда толщиномера, электронный блок 8, свинцовый экран 9 с коллимационными окнами, приемные преобразователи 10 зонда плотномера, которые развернуты на 180 градусов, равномерно расположены и равноудалены от оси прибора, что позволяет значительно уменьшить длину прибора не изменяя длины измерительного зонда, приемный преобразователь 11 зонда толщиномера, расположенный по оси прибора, а центраторы 4 содержат втулку 12 с продольными пазами, равномерно расположенными по окружности, вставные, сменные опоры 13, устанавливаемые в продольные пазы втулки 12 и выполненные в виде полоза, ограничители 14 перемещения, установленные с двух сторон от центраторов 4, роль которых могут выполнять втулки с уступом, стопорные кольца или винты, и легкосъемный узел 15 соединения прибора со средством его доставки.

Узел 15 присоединяется к прибору и содержит втулку 16 с зубом, перемещение которой ограничено шпонкой, направляющую 17, в которой выполнен продольный паз под шпонку и две кольцевые канавки по наружной поверхности, пружину 18, с помощью которой осуществляется поджим втулки 16 с зубом, колпак-переходник 19 с замковыми штифтами 20, расположенными в кольцевых канавках направляющей 17, втулку 21, защищающую штифты 20, и защитный колпак 22. В колпаке-переходнике 19 выполнено стандартное место подсоединения или к кабельному наконечнику (фиг.2а), или к тросу (фиг.2б).

Прибор работает следующим образом.

К прибору через узел 15 соединения присоединяют средство доставки и опускают в скважину или трубопровод. Прибор протягивают до исследуемого интервала и затем производят запись каротажных диаграмм. При этом источник гамма излучения 5, установленный в заглушке 2, излучает гамма кванты, а приемные преобразователи зонда толщиномера 11 и зондов плотномера 10 принимают и преобразуют рассеиваемое от исследуемого пространства гамма излучение и через электронный блок 8 и кабель передают информацию в наземный регистратор.

Прибор во время работы находится в горизонтальном положении, при этом силы тяжести от веса прибора перераспределены по поверхности опор 13, а так как опорная длина полоза выполняется больше максимального осевого зазора между трубами в местах муфтовых соединений колонны скважины, то при перемещении прибора

обеспечивается плавный переход мест муфтовых соединений в колонне труб.

В процессе движения прибора запорные втулки 14 ограничивают перемещение опор 13, расположенных в пазах втулки 12, по кожуху 1 прибора, а, за счет сокращения общей длины, прибор легко проходит места перехода вертикального участка скважин в горизонтальный участок и легко вписывается в радиус кривизны трубопроводов, проложенных под руслами рек или под другими естественными препятствиями, возникающими на пути магистральных трубопроводов.

При работе в магистральных трубопроводах кабель к прибору присоединяют через кабельную вращающуюся головку, а к узлу соединения прибора со средством его доставки подсоединяют, как правило, либо второй кабель, либо трос и осуществляют возвратную протяжку прибора по исследуемому участку трубопровода. При этом трос или кабель, осуществляющие протяжку прибора, скручиваются, передавая усилие вращения на прибор, в связи с чем, и возникает необходимость введения узла защиты прибора от принудительного отворачивания троса или кабеля от прибора, роль которого выполняет узел 15 соединения со средством доставки. При работе прибора узел 15 соединения со средством доставки не передает вращение от протягивающего троса или кабеля на прибор, за счет того, что колпак-переходник 19 проворачивается относительно направляющей 17 на замковых штифтах 20, и прохождение прибора

по горизонтальному участку протекает плавно на опорных полозах опор 13.

Предлагаемый прибор реализован в цементомере ЦМ(8-12) для трубопроводов, опробован при исследовании трубопровода при переходе реки Камы и доказал свою работоспособность, что позволяет сделать вывод о промышленной применимости.

Таким образом, прибор позволяет проводить исследования участков трубопроводов, проложенных под руслами рек и других естественных преград, и горизонтальных участков скважин, в результате чего, достигается технический эффект, заключающийся в выявлении дефектов цементирования скважин и трубопроводов, что в конечном итоге ведет к эффективности проведения мероприятий по охране недр и пресноводных горизонтов.

Прибор для контроля технического состояния обсаженных скважин, содержащий кожух, заглушки, центраторы и размещенные внутри кожуха прибора измерительные зонды плотномера и толщиномера, причем в нижней заглушке установлены шток с источником гамма излучения, наконечник и свинцовый экран с коллимационными окнами для источника и приемного преобразователя зонда толщиномера, а на верхней заглушке - электронный блок, взаимоэкранированные свинцовым экраном, равномерно расположенные и равноудаленные от оси прибора приемные преобразователи зонда плотномера и, расположенный по оси прибора, приемный преобразователь зонда толщиномера, отличающийся тем, что приемные преобразователи зонда плотномера развернуты на 180°, центраторы установлены по концам кожуха прибора и выполнены в виде втулки с равномерно расположенными по окружности продольными пазами, в которые установлены опоры, зафиксированные с двух сторон, а прибор снабжен узлом соединения со средством его доставки.