Результат интеллектуальной деятельности: Комплексный скважинный прибор

Изобретение относится к геофизической технике и может быть использовано при проведении геофизических исследований и ремонтно-изоляционных работ в действующих скважинах.

Известен комплексный скважинный прибор (КСП) для исследования технического состояния скважин, спускаемый в скважину на каротажном кабеле и состоящий из цилиндрического корпуса, в котором размещены различные геофизические датчики с электронными схемами /Патент РФ №61342, кл. E21B 47/00, 2007/.

Недостатком аналога является ограниченность его применения из-за невозможности диагностики технического состояния обсадных колонн, насосно-компрессорных труб (НКТ) и оценки состояния заколонного пространства скважин.

Известен КСП, содержащий составной цилиндрический корпус, в котором установлены функциональный блок, аппаратура гамма-каротажа с источником высоковольтного питания и датчики температуры и давления с источником вторичного питания, при этом выходы аппаратуры гамма-каротажа и датчиков температуры и давления подключены к функциональному блоку, а на цилиндрическом корпусе также закреплены пружинные центраторы, установленные на концах корпуса, выполненные в виде одной или нескольких пар арочных упругих рессор, закрепленных концами на узлах, скользящих по корпусу, и стопорного устройства /Патент РФ №2495241, кл. E21B 47/00, 2012/.

Недостатком этого аналога является ограниченность его применения из-за невозможности диагностики технического состояния обсадных колонн и НКТ.

Известен КСП, содержащий цилиндрический корпус, в котором установлены функциональный блок, аппаратура спектрального гамма-каротажа с источником высоковольтного питания и датчики температуры и давления (СГК) с источником вторичного питания, магнитоимпульсный дефектоскоп (МИД), выполненный в виде продольного и сканирующего зондов, подключенных выходами к функциональному блоку, при этом выходы аппаратуры спектрального гамма-каротажа и датчиков температуры и давления подключены к функциональному блоку, а на цилиндрическом корпусе также закреплены пружинные центраторы (ПЦ), установленные на концах корпуса, выполненные в виде одной или нескольких пар арочных упругих рессор, закрепленных концами на узлах, скользящих по корпусу, и стопорного устройства /С.А. Егурцов, Т.В. Скрынник, Ю.В. Иванов, А.П. Зубарев. Управление процессами эксплуатации скважин ПХГ на основе применения современных методов исследований. Газовая промышленность, №12, 2015, стр. 67-70/.

Данный КСП принят за прототип.

Из-за комплексирования различных приборов в прототипе длина КСП увеличивается до 10 м и больше. Это приводит к повышенной нагрузке на рессоры центраторов, установленных на концах цилиндрического корпуса скважинного прибора, и как следствие этого - к нестабильности работы ПЦ и всего прибора.

Кроме того, увеличение длины КСП приводит к быстрому изнашиванию рессор ПЦ, а значит выходу из строя всего скважинного прибора.

Техническим результатом, получаемым в результате внедрения КСП, является устранение недостатков прототипа, т.е. снижение нагрузки на рессоры ПЦ, приводящей к нестабильности его работы и быстрому изнашиванию.

Данный технический результат достигают за счет того, что в известном КСП, содержащем цилиндрический корпус, в котором установлены функциональный блок, аппаратура спектрального гамма-каротажа с источником высоковольтного питания и датчики температуры и давления с источниками вторичного питания, магнитоимпульсный дефектоскоп, выполненный в виде продольного и сканирующего зондов, подключенных выходами к функциональному блоку, при этом выходы аппаратуры спектрального гамма-каротажа и датчиков температуры и давления подключены к функциональному блоку, а на цилиндрическом корпусе также закреплены ПЦ, установленные на концах корпуса, выполненные в виде одной или нескольких пар арочных упругих рессор, закрепленных концами на узлах, скользящих по корпусу, и стопорного устройства, на вершинах арочных рессор ПЦ закреплены опорные башмаки из самосмазывающегося материала.

Опорные башмаки ПЦ выполнены из полимерного самосмазывающегося композита.

Опорные башмаки ПЦ из самосмазывающегося материала выполнены в виде насадок, концентрично закрепленных на упругих рессорах.

В ПЦ симметрично основному опорному башмаку на рессорах закреплены аналогичные дополнительные опорные башмаки.

В ПЦ скользящие по корпусу узлы выполнены в виде кареток.

Опорные башмаки в ПЦ закреплены на арочных рессорах с возможностью их замены.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 представлена конструктивная схема КСП; на фиг. 2 - схема его ПЦ.

КСП содержит (фиг. 1) цилиндрический корпус 1, в котором установлены функциональный блок 2, аппаратура 3 спектрального гамма-каротажа с источником 4 высоковольтного питания (не показан) и датчики 4, 5, соответственно, температуры и давления с источниками 6 вторичного питания, магнитоимпульсный дефектоскоп, выполненный в виде продольного 7 и сканирующего 8 зондов, подключенных выходами к функциональному блоку 2, при этом выходы аппаратуры 3 спектрального гамма-каротажа и датчиков температуры 4 и давления 5 подключены к функциональному блоку 2, а на цилиндрическом корпусе 1 также закреплены пружинные центраторы 9, 10, установленные на концах корпуса 1 (фиг. 1, 2), выполненные в виде одной или нескольких пар арочных упругих рессор 11, закрепленных концами на узлах 12, скользящих по корпусу 1, и стопорного устройства 13. На вершинах арочных рессор пружинных центраторов 9, 10 закреплены опорные башмаки 14, 15 из самосмазывающегося материала. Опорные башмаки 14, 15 пружинных центраторов 9, 10 могут быть выполнены из полимерного самосмазывающегося композита. Опорные башмаки 14, 15 ПЦ 9, 10 из самосмазывающего материала могут быть выполнены в виде насадок, концентрично закрепленных на упругих рессорах 11.

В пружинных центраторах 9, 10 симметрично основному опорному башмаку 14, 15 на рессорах 11 могут быть закреплены аналогичные дополнительные опорные башмаки.

В пружинных центраторах 9, 10 скользящие по корпусу 1 узлы 12 могут быть выполнены в виде кареток.

Опорные башмаки в пружинных центраторах 9, 10 закреплены на арочных рессорах 11 с возможностью их замены.

В комплект ПЦ входят запасные опорные башмаки для замены истертых при работе башмаков 14, 15.

КСП работает следующим образом.

Прибор опускается в скважину на каротажном кабеле (не показаны). Включают питание зондов и датчиков КСП. С помощью функционального блока 2 прибора проводится обработка полученной с СГК и МИД информации о различного рода дефектах обсадной колонны и НКТ и состоянии заколонного пространства скважины, например состоянии ее цементного камня.

Текущее измерение давления и температуры в точке расположения прибора проводится с помощью датчиков давления 4 и температуры 5.

Комплексный прибор при спуске и подъеме центрируется в скважине с помощью пружинных центраторов: верхнего 14 и нижнего 15. Ввиду большой длины КСП пружинные рессоры 11 ПЦ будут испытывать повышенное давление со стороны стенок скважины и как следствие этого быстрое истирание в месте контакта арочной пружинной рессоры 11 со стенкой скважины.

Это приводит к быстрому выходу из строя пружинных центраторов и необходимости его замены.

Для повышения эксплуатационных возможностей ПЦ, а значит и всего КСП, центраторы снабжают самосмазывающимися сменными опорными башмаками 14, 15.

Самосмазывающийся материал препятствует быстрому износу башмаков 14, 15, повышая время безремонтной эксплуатации КСП.

Этим достигается поставленный в изобретении технический результат: снижение нагрузки на рессоры центраторов КСП, приводящей к нестабильности его работы и быстрому изнашиванию.