[go: up one dir, main page]

RU167730U1 - Device for monitoring the quality of casing cementing in gas wells - Google Patents

Device for monitoring the quality of casing cementing in gas wells Download PDF

Info

Publication number
RU167730U1
RU167730U1 RU2016130461U RU2016130461U RU167730U1 RU 167730 U1 RU167730 U1 RU 167730U1 RU 2016130461 U RU2016130461 U RU 2016130461U RU 2016130461 U RU2016130461 U RU 2016130461U RU 167730 U1 RU167730 U1 RU 167730U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wall
acoustic
containers
gas wells
casing
Prior art date
Application number
RU2016130461U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Талгат Раисович Камалетдинов
Юлий Андреевич Гуторов
Альфия Магдануровна Гильманова
Расим Наилович Ахмадиев
Рамис Мазарович Мухаметдинов
Александр Кузьмич Ткаченко
Original Assignee
Талгат Раисович Камалетдинов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Талгат Раисович Камалетдинов filed Critical Талгат Раисович Камалетдинов
Priority to RU2016130461U priority Critical patent/RU167730U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU167730U1 publication Critical patent/RU167730U1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/005Monitoring or checking of cementation quality or level
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/40Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for well-logging
    • G01V1/44Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for well-logging using generators and receivers in the same well
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/40Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for well-logging
    • G01V1/52Structural details
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/40Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for well-logging
    • G01V1/52Structural details
    • G01V2001/526Mounting of transducers

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

Предполагаемая полезная модель относится к области геофизических исследований нефтегазовых скважин акустическим методом и предназначена для контроля качества цементирования обсадных колонн.Задачей предлагаемой полезной модели является повышение надежности работы устройства в процессе исследования газовых скважин.Устройство содержит корпус прибора с прижимными рессорами, акустические преобразователи, размещенные в контейнерах на прижимных рессорах, имеющих возможность прижимать контейнеры к стенке скважины, при этом каждый контейнер с акустическим преобразователем выполнен герметичным и установлен на одном конце каждого из двух пар кронштейнов, разнесенных по длине корпуса, другой конец каждого из которых соединен с электрогидравлическим приводным механизмом, который расположен в корпусе и управляется с поверхности, а каждый акустический преобразователь выполнен в виде П-образного ферромагнитного сердечника с намотанной на него обмоткой, образующего соленоид, обращенный к стенке скважины разомкнутой стороной П-образного ферромагнитного сердечника, создавая при контакте герметичного контейнера со стенкой скважины замкнутый магнитопровод. Обмотка каждого соленоида соединена через коммутатор с генератором токовых импульсов и усилителем принятых токовых импульсов в электронной схеме прибора, которая содержит блок управления электрогидравлическими приводными механизмами кронштейнов и блоком синхронизации работы генератора токовых импульсов.The proposed utility model relates to the field of geophysical research of oil and gas wells by the acoustic method and is intended to control the quality of casing cementing. The objective of the proposed utility model is to increase the reliability of the device during the study of gas wells. The device contains a device body with pressure springs, acoustic transducers placed in containers on hold-down springs having the ability to press containers to the wall of the well, with each con the tuner with an acoustic transducer is sealed and installed on one end of each of two pairs of brackets spaced along the length of the housing, the other end of each of which is connected to an electro-hydraulic drive mechanism that is located in the housing and is controlled from the surface, and each acoustic transducer is made in the form of -shaped ferromagnetic core with a winding wound around it, forming a solenoid facing the borehole wall with the open side of the U-shaped ferromagnetic core, creating when a sealed container contacts the well wall, a closed magnetic circuit. The winding of each solenoid is connected via a switch to a current pulse generator and an amplifier of the received current pulses in the electronic circuit of the device, which contains a control unit for the electro-hydraulic drive mechanisms of the brackets and a synchronization unit for the operation of the current pulse generator.

Description

Предполагаемая полезная модель относится к области геофизических исследований нефтегазовых скважин акустическим методом и предназначена для контроля качества цементирования обсадных колонн.The proposed utility model relates to the field of geophysical exploration of oil and gas wells by the acoustic method and is intended to control the quality of casing cementing.

Известен способ акустического каротажа скважин и устройство, использующее трубу в качестве акустического передатчика (Пат. US №3752257, приоритет 14.08.1973 г.).A known method of acoustic logging of wells and a device using a pipe as an acoustic transmitter (US Pat. US No. 3752257, priority 08/14/1973).

Известное устройство представляет собой стержень с высокой проводимостью, на котором навита обмотка, соединенная с источником высокого напряжения. Устройство помещено в металлическом контейнере-трубе, спускаемой в скважину на кабеле. Импульсы напряжения, проходящие через катушку, создают магнитное поле, которое деформирует трубу и создает в ней акустический передатчик. Акустические импульсы проходят через горные породы и принимаются акустическими приемниками, расположенным вблизи передатчика. По измеренным скоростям звука в пластах вычисляют характеристики горных пород.The known device is a rod with high conductivity, on which a winding is wound, connected to a high voltage source. The device is placed in a metal container-pipe, lowered into the well on the cable. Voltage pulses passing through the coil create a magnetic field that deforms the pipe and creates an acoustic transmitter in it. Acoustic pulses pass through the rocks and are received by acoustic receivers located near the transmitter. From the measured sound velocities in the strata, rock characteristics are calculated.

Известное средство предназначено для исследования скважин, заполненных жидкостью, что является необходимым условием для распространения «преломленных» волн акустического каротажа.The known tool is intended for the study of wells filled with fluid, which is a necessary condition for the propagation of "refracted" waves of acoustic logging.

В случае исследования газовых скважин, их приходится на время проведения исследований заполнять жидкостью (водой), которая может оказать отрицательное воздействие на газонасыщенные пласты, находящиеся в эксплуатации, и существенно снизить их продуктивность, которую часто трудно восстановить до первоначального уровня.In the case of researching gas wells, they have to be filled with liquid (water) for the duration of the research, which can have a negative effect on gas-saturated formations in operation and significantly reduce their productivity, which is often difficult to restore to the initial level.

Известно акустическое каротажное устройство, предназначенное для проведения исследований в скважинах, заполненных газом, газонасыщенной жидкостью и пенами (Ю.А. Гуторов, A.M. Гильманова. Современные геофизические аппаратурные комплексы на базе акустического метода для исследования нефтегазовых скважин. Уфа, УГНТУ. 2013 г. стр. 78-80).Known acoustic logging device designed for research in wells filled with gas, gas-saturated liquid and foams (Yu.A. Gutorov, AM Gilmanova. Modern geophysical instrumentation complexes based on the acoustic method for researching oil and gas wells. Ufa, UGNTU. 2013, p. 78-80).

Устройство содержит акустические преобразователи (излучатели и приемники), размещенные на прижимных подпружиненных рычагах, с помощью которых они прижимаются к стенке скважины или к обсадной колонне (ОК). Сами акустические преобразователи имеют тороидальную форму, выполнены из магнитострикционного материала с нанесенной на него обмоткой и размещены в маслонаполненном контейнере, имеющим также тороидальную форму, который соприкасается своей поверхностью со стенкой скважины (ОК).The device contains acoustic transducers (emitters and receivers) located on the spring loaded clamping levers, with the help of which they are pressed against the borehole wall or to the casing string (OK). Acoustic transducers themselves have a toroidal shape, are made of magnetostrictive material with a winding deposited on it and are placed in an oil-filled container, which also has a toroidal shape, which contacts its surface with the borehole wall (OK).

Акустические колебания от тороидального сердечника - излучателя поступают в масло, заполняющее контейнер, и далее через область его контакта со стенкой скважины проникают в породу в виде «преломленных» продольных волн и достигают аналогичного по конструкции приемного преобразователя и фиксируются электронной схемой скважинного зонда.Acoustic vibrations from the toroidal core-emitter enter the oil filling the container, and then through the area of its contact with the borehole wall they penetrate the rock in the form of “refracted” longitudinal waves and achieve a receiving transducer similar in design and are recorded by the electronic circuit of the borehole probe.

Подобная конструкция прижимных акустических преобразователей позволяет производить акустический каротаж в скважинах, заполненных любой, в том числе, загазованной жидкостью и чистым газом.Such a design of clamping acoustic transducers allows for acoustic logging in wells filled with any, including gas contaminated, and clean gas.

Недостатком известной конструкции является низкая надежность акустических преобразователей, связанная с быстрым износом маслонаполненной эластичной оболочки, внутри которой располагается тороидальный сердечник с обмоткой возбуждения - приема, а также нестабильность акустических характеристик, обусловленная постепенным проникновением газа из-за высокой проницаемости эластичной оболочки внутрь маслонаполненного контейнера в процессе нахождения скважинного зонда в газонаполненной скважине.A disadvantage of the known design is the low reliability of acoustic transducers associated with the rapid wear of an oil-filled elastic shell, inside of which there is a toroidal core with an excitation-receiving winding, as well as the instability of the acoustic characteristics due to the gradual penetration of gas due to the high permeability of the elastic shell into the oil-filled container during the process finding a downhole probe in a gas-filled well.

Задачей предлагаемой полезной модели является повышение надежности работы устройства в процессе исследования газовых скважин.The objective of the proposed utility model is to increase the reliability of the device during the study of gas wells.

Предлагаемая полезная модель решает также техническую задачу по исследованию газовых скважин без заполнения водой, что исключает снижение их продуктивности.The proposed utility model also solves the technical problem of exploring gas wells without filling with water, which eliminates the decrease in their productivity.

Указанная задача решается тем, что в устройстве для контроля качества цементирования обсадных колонн в газовых скважинах, содержащем корпус прибора с прижимными подпружиненными рычагами, (рессоры) акустические преобразователи, размещенные в контейнерах на прижимных рессорах, имеющих возможность прижимать контейнеры к стенке скважины, в отличие от известного, каждый контейнер с акустическим преобразователем выполнен герметичным и установлен на одном конце каждого из двух пар кронштейнов, разнесенных по длине корпуса, другой конец каждого из которых соединен с электрогидравлическим приводным механизмом, который расположен в корпусе и управляется с поверхности, а каждый акустический преобразователь выполнен в виде П-образного ферромагнитного сердечника с намотанной на него обмоткой, образующего соленоид, обращенный к стенке скважины разомкнутой стороной П-образного ферромагнитного сердечника, создавая при контакте герметичного контейнера со стенкой скважины замкнутый магнитопровод, при этом обмотка каждого соленоида соединена через коммутатор с генератором токовых импульсов и усилителем принятых токовых импульсов в электронной схеме прибора, которая содержит блок управления электрогидравлическими приводными механизмами кронштейнов и блоком синхронизации работы генератора токовых импульсов. Герметичные контейнеры залиты диэлектрическим, изолирующим составом, обладающим абразивно-стойкими свойствами, например, эпоксидным компаундом.This problem is solved by the fact that in the device for monitoring the quality of cementing of casing strings in gas wells, containing the device body with pressure spring levers (springs), acoustic transducers placed in containers on pressure springs, which have the ability to press containers to the wall of the well, unlike known, each container with an acoustic transducer is sealed and installed on one end of each of two pairs of brackets spaced along the length of the housing, the other end of each one of which is connected to an electro-hydraulic drive mechanism, which is located in the housing and controlled from the surface, and each acoustic transducer is made in the form of a U-shaped ferromagnetic core with a winding wound on it, forming a solenoid facing the borehole wall with the open side of the U-shaped ferromagnetic core creating a closed magnetic circuit upon contact of the sealed container with the wall of the well, while the winding of each solenoid is connected through a switch to a current generator O and the amplifier pulses received current pulses in the electronic circuit device, which comprises a control unit for electro-hydraulic drive mechanisms and brackets of the generator current pulse synchronization unit. The sealed containers are filled with a dielectric, insulating composition having abrasion-resistant properties, for example, an epoxy compound.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема прибора.In FIG. 1 is a schematic diagram of a device.

На фиг. 2 дана электронная схема прибора.In FIG. 2 shows the electronic circuit of the device.

Устройство, содержащее корпус 1, оснащенный двумя парами прижимных рессор 2 и 3, спущено в скважину с обсадной колонной 4 и цементным кольцом 5, в котором образовались дефекты объемного 6 и контактного 7 типов, которые могут служить каналами 8 заколонной фильтрации газа из газового коллектора 9, вскрытого интервалом перфорации 10 (фиг. 1).A device comprising a housing 1, equipped with two pairs of pressure springs 2 and 3, is lowered into a well with a casing 4 and a cement ring 5, in which defects of volume 6 and contact 7 are formed, which can serve as channels 8 for annular gas filtration from the gas reservoir 9 opened by the interval of perforation 10 (Fig. 1).

На корпусе 1 расположены две пары разнесенных по длине корпуса 1 кронштейнов. В первой паре кронштейнов 11 один конец каждого кронштейна соединен с электрогидравлическим приводным механизмом 12, который расположен в корпусе 1 и управляется с поверхности, а свободные концы кронштейнов 11 снабжены герметичными контейнерами 13, содержащими акустические преобразователи, выполненные в виде ферромагнитного П-образного сердечника 14 с намотанной на него обмоткой 15. Герметичные контейнеры залиты диэлектрическим, изолирующим составом, обладающим абразивно-стойкими свойствами, например, эпоксидным компаундом.On the housing 1 there are two pairs of brackets spaced along the length of the housing 1. In the first pair of brackets 11, one end of each bracket is connected to an electro-hydraulic drive mechanism 12, which is located in the housing 1 and is controlled from the surface, and the free ends of the brackets 11 are equipped with sealed containers 13 containing acoustic transducers made in the form of a ferromagnetic U-shaped core 14 s wound on it with a winding 15. The sealed containers are filled with a dielectric, insulating composition having abrasion-resistant properties, for example, an epoxy compound.

П-образные сердечники 14 с намотанной на него обмоткой 15 помещены в закрепленные на первой паре прижимных рессор 2 герметичные контейнеры 13, прижимаемые при помощи первой пары прижимных рессор 2 к стенке обсадной колонны 4 стороной 16, перекрывающей разомкнутую часть 17 П-образного сердечника 14, образуя в контакте со стенкой обсадной колонны 4 замкнутый магнитопровод. Первая пара кронштейнов 11 приводится в действие электрогидравлическим приводным механизмом 12, управляемым блоком управления 18, расположенным в герметичном отсеке 19 корпуса 1. В отсеке 20 корпуса 1 размещена электронная схема с блоком 21 синхронизации работы прибора, имеющим двустороннюю электрическую связь с блоком управления 18. Выход блока 21 синхронизации работы прибора соединен с генератором токовых импульсов 22, выход которого соединен с коммутатором 23, имеющим двустороннюю электрическую связь с блоком 21 синхронизации работы прибора. Один выход коммутатора 23 соединен с усилителем принятых токовых импульсов 24, который своим выходом связан с блоком синхронизации 21. Другой выход коммутатора 23 соединен с обмоткой 15 П-образного сердечника 14 (фиг. 2).U-shaped cores 14 with a winding 15 wound thereon are placed in sealed containers 13 mounted on the first pair of pressure springs 2, pressed by the first pair of pressure springs 2 to the casing wall 4 with side 16 overlapping the open part 17 of the U-shaped core 14, forming a closed magnetic circuit in contact with the wall of the casing 4. The first pair of brackets 11 is driven by an electro-hydraulic drive mechanism 12 controlled by a control unit 18 located in the sealed compartment 19 of the housing 1. In the compartment 20 of the housing 1 there is an electronic circuit with a device synchronization unit 21 having two-way electrical communication with the control unit 18. Output unit 21 for synchronizing the operation of the device is connected to a current pulse generator 22, the output of which is connected to a switch 23 having two-way electrical communication with block 21 for synchronizing the operation of the device. One output of the switch 23 is connected to an amplifier of the received current pulses 24, which is connected by its output to the synchronization unit 21. Another output of the switch 23 is connected to the winding 15 of the U-shaped core 14 (Fig. 2).

На некотором расстоянии от первой пары кронштейнов 11 с соленоидами на корпусе 1 расположена (аналогично первой паре) вторая пара кронштейнов 25 снабженных герметичными контейнерами 26, содержащими акустические преобразователи, выполненные в виде ферромагнитного П-образного сердечника 27 с намотанной на него обмоткой 28. П-образные сердечники 27 с намотанной на него обмоткой 28 помещены в закрепленные на второй паре прижимных рессор 3 герметичные контейнеры 26, прижимаемые при помощи второй пары прижимных рессор 3 к стенке обсадной колонны 4.At some distance from the first pair of brackets 11 with solenoids on the housing 1 is located (similar to the first pair) a second pair of brackets 25 provided with sealed containers 26 containing acoustic transducers made in the form of a ferromagnetic U-shaped core 27 with a winding 28 wound on it. shaped cores 27 with a winding 28 wound thereon are placed in sealed containers 26 secured to a second pair of pressure springs 3, pressed by a second pair of pressure springs 3 to the casing wall 4.

Вторая пара кронштейнов 25 приводится в действие электрогидравлическим приводным механизмом 29, управляемым единым блоком управления 18. При этом обмотка 28 соединена с коммутатором 23 (фиг. 2).The second pair of brackets 25 is driven by an electro-hydraulic drive mechanism 29 controlled by a single control unit 18. In this case, the coil 28 is connected to the switch 23 (Fig. 2).

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В скважину с металлической (стальной) обсадной колонной 4 и цементным кольцом 5 спускают устройство на геофизическом кабеле (на фиг. 1 не показано). Прижимные рессоры 2 и 3 корпуса 1 находятся в сложенном (прижатом) состоянии за счет того, что кронштейны 11 и 25, соединенные с герметичными контейнерами 13 и 26, установленными на прижимных рессорах 2 и 3, находятся в сложенном состоянии и удерживаются от раскрытия при помощи электрогидравлических приводных механизмов 12 и 29, управляемых блоком управления 18, расположенным в герметичном отсеке 19 корпуса 1 и соединенным посредством геофизического кабеля с поверхностью. При этом закрепленные на прижимных рессорах 2 и 3 герметичные контейнеры 13 и 26 с находящимися в них соленоидами 14 и 27 в виде ферромагнитного П-образного сердечника с намотанной на него обмоткой удалены от стенки обсадной колоны 4 и не имеют с ней контакта.A device on a geophysical cable is lowered into a well with a metal (steel) casing 4 and cement ring 5 (not shown in FIG. 1). The clamping springs 2 and 3 of the housing 1 are in a folded (pressed) state due to the fact that the brackets 11 and 25 connected to the airtight containers 13 and 26 mounted on the clamping springs 2 and 3 are in the folded state and are kept from opening by electro-hydraulic drive mechanisms 12 and 29, controlled by a control unit 18 located in the sealed compartment 19 of the housing 1 and connected via a geophysical cable to the surface. At the same time, sealed containers 13 and 26 fixed on the clamping springs 2 and 3 with the solenoids 14 and 27 located in them in the form of a ferromagnetic U-shaped core with a winding wound on it are removed from the wall of the casing 4 and have no contact with it.

При достижении прибором интересующего интервала, например, где образовались дефекты объемного 6 и контактного 7 типов, с поверхности по геофизическому кабелю на блок управления 18 электронной схемы прибора (фиг. 2) подается команда, приводящая в действие электрогидравлические приводные механизмы 12 и 29 которые раскрывают кронштейны 11 и 25, при этом прижимные рессоры 2 и 3 за счет упругости имеют возможность прижать к стенке обсадной колонны 4 герметичные контейнеры 13 и 26 с находящимися в них соленоидами 14 и 27, при этом обеспечивается скользящий контакт между ними и ОК 4.When the device reaches the interval of interest, for example, where defects of volume 6 and type 7 are formed, a command is sent to the control unit 18 of the electronic circuit of the device (Fig. 2) from the surface via a geophysical cable to actuate the electro-hydraulic drive mechanisms 12 and 29 that open the brackets 11 and 25, while the pressure springs 2 and 3 due to the elasticity have the ability to pressurized containers 13 and 26 with the solenoids 14 and 27 located in them to the wall of the casing 4, while providing sliding contact between them and OK 4.

Затем на блок управления 18 поступает команда по запуску блока 21 синхронизации работы прибора, генератора токовых импульсов 22 и усилителя принятых токовых импульсов 24.Then, the control unit 18 receives a command to start the unit 21 for synchronizing the operation of the device, the current pulse generator 22 and the amplifier of the received current pulses 24.

Токовые импульсы от генератора 22, проходя по обмотке 15, возбуждают в ферромагнитном П-образном сердечнике 14 кратковременное поле магнитной индукции, которое замыкаясь через локальный участок обсадной колонны 4 (поскольку герметичные контейнеры 13 стороной 16 с находящимися в них соленоидами 14 прижаты к стенке ОК), создает в этом участке сильную притягивающе-отталкивающую механическую деформацию, которая вызывает в стенке ОК упругий импульс, распространяющийся от места его возбуждения в обе стороны по стальной стенке ОК 4 со скоростью более 5000 м/сек и достигает места расположения второй пары кронштейнов 25 с герметичными контейнерами 26 с находящимися в них соленоидами 27 в виде ферромагнитного П-образного сердечника с навитой на него обмоткой 28. При этом упругий импульс, за счет изменения магнитной проницаемости зазора между стенкой ОК и ферромагнитным П-образным сердечником 27, наводит в его обмотке 28 ЭДС самоиндукции в виде токового импульса, амплитуда которого зависит от величины амплитуды достигшего его упругого импульса, величина которого в свою очередь зависит от жесткости контакта цементного кольца 5 с ОК 4 и типа находящегося за ней дефекта цементного камня: объемного 6, либо контактного 7. Принятый обмоткой 28 токовый импульс поступает через коммутатор 23 на усилитель принятых токовых импульсов 24 и далее передается в блок 21 синхронизации работы прибора с последующей передачей на блок управления 18 электронной схемой прибора и далее на поверхность по кабелю (на фиг. 1 не показан).The current pulses from the generator 22, passing through the winding 15, excite in the ferromagnetic U-shaped core 14 a short-term field of magnetic induction, which is closed through the local section of the casing 4 (since the sealed containers 13 side 16 with the solenoids 14 located in them are pressed against the OK wall) , creates in this section a strong attractive-repulsive mechanical deformation, which causes an elastic impulse in the OK wall, propagating from the place of its excitation in both directions along the OK 4 steel wall with a speed of more 5000 m / s and reaches the location of the second pair of brackets 25 with sealed containers 26 with the solenoids 27 in them in the form of a ferromagnetic U-shaped core with a winding 28 wound on it. In this case, the elastic impulse, due to a change in the magnetic permeability of the gap between the OK wall and a ferromagnetic U-shaped core 27, induces self-induction EMF in its winding 28 in the form of a current pulse, the amplitude of which depends on the magnitude of the amplitude of the elastic pulse that reached it, which in turn depends on the hard the contact of the cement ring 5 with OK 4 and the type of cement stone defect located behind it: volume 6 or contact 7. The current pulse received by the winding 28 is transmitted through the switch 23 to the amplifier of the received current pulses 24 and then transmitted to the device synchronization block 21 with the subsequent transmission to the control unit 18 of the electronic circuit of the device and then to the surface by cable (in FIG. 1 not shown).

Для более достоверной оценки состояния контактов цементного кольца 5 с ОК 4 в газовой скважине в электронной схеме прибора предусмотрен режим «реверса», когда блоком управления 18 по команде с поверхности переключают с помощью коммутатора 23, имеющим двустороннюю электрическую связь с блоком 21 синхронизации работы прибора, выход генератора токовых импульсов 22 на подачу импульсов тока на вторую пару соленоидов 27, а соленоиды 14 первой пары, установленные в герметичных контейнерах 13, подключают к входу усилителя принятых токовых импульсов 24.For a more reliable assessment of the state of the contacts of the cement ring 5 with OK 4 in a gas well in the electronic circuit of the device, the "reverse" mode is provided when the control unit 18 is switched from the surface using a switch 23 having two-way electrical communication with the device synchronization block 21, the output of the current pulse generator 22 to supply current pulses to the second pair of solenoids 27, and the solenoids 14 of the first pair, installed in sealed containers 13, are connected to the input of the amplifier of the received current pulses 24.

Полученные результаты измерений в намеченном для исследования интервале ОК в каждом из двух режимов передаются на поверхность через блок 18 управления работой электронной схемой прибора, где сравниваются между собой для получения обобщающей диаграммы, которая более достоверно характеризует состояние контакта цементного кольца 5 с ОК 4.The obtained measurement results in the OK interval intended for the study in each of the two modes are transmitted to the surface through the operation control unit 18 of the electronic circuit of the device, where they are compared with each other to obtain a generalized diagram that more reliably characterizes the contact state of the cement ring 5 with OK 4.

Конструкция заявляемого прибора позволяет использовать стальную ОК 4 одновременно в качестве источника и проводника (волновода) упругих колебаний в окружающее ее цементное кольцо, а затем регистрировать принятые упругие колебания ОК 4 на некотором удалении от места возбуждения, интенсивность которых изменяется в зависимости от степени демпфирования ОК 4 цементным кольцом за нею при различной плотности контакта между ними независимо от типа среды, заполняющей внутренний объем скважины, в том числе, полностью - газовой.The design of the inventive device allows the use of steel OK 4 at the same time as a source and conductor (waveguide) of elastic vibrations in the cement ring surrounding it, and then register the received elastic vibrations of OK 4 at some distance from the place of excitation, the intensity of which varies depending on the degree of damping of OK 4 a cement ring behind it at different densities of contact between them, regardless of the type of medium filling the internal volume of the well, including completely gas.

Решение технической задачи по исследованию газовых скважин без заполнения их водой при помощи заявленного устройства обеспечивается особой конструкцией акустических преобразователей для возбуждения и приема «прямых» акустических волн в колонне ОК 4 и прижимных рессор, обеспечивающих их контакт со стенкой ОК 4 в скользящем режиме с обеспечением необходимой плотности их соприкосновения со стенкой ОК 4, что существенно отличает предложенное решение от известных конструкций акустических преобразователей, работающих на «преломленных» акустических волнах, требующих заполнения скважин жидкостью, либо передающих упругие колебания в обсадную колонну через иммерсионную жидкость, заполняющую контейнер с магнитострикционными преобразователями.The solution to the technical problem of researching gas wells without filling them with water using the claimed device is provided by a special design of acoustic transducers for exciting and receiving “direct” acoustic waves in the OK 4 column and pressure springs, which ensure their contact with the OK 4 wall in sliding mode, providing the necessary the density of their contact with the OK 4 wall, which significantly distinguishes the proposed solution from the known designs of acoustic transducers operating on “refracted” a usticheskih waves requiring filling wells liquid or transmitting elastic vibrations into the casing through the immersion liquid filling the container with the magnetostrictive transducers.

Claims (2)

1. Устройство для контроля качества цементирования обсадных колонн в газовых скважинах, содержащее корпус прибора с прижимными рессорами, акустические преобразователи, размещенные в контейнерах на прижимных рессорах, имеющих возможность прижимать контейнеры к стенке скважины, отличающееся тем, что каждый контейнер с акустическим преобразователем выполнен герметичным и установлен на одном конце каждого из двух пар кронштейнов, разнесенных по длине корпуса, другой конец каждого из которых соединен с электрогидравлическим приводным механизмом, который расположен в корпусе и управляется с поверхности, а каждый акустический преобразователь выполнен в виде П-образного ферромагнитного сердечника с намотанной на него обмоткой, образующего соленоид, обращенный к стенке скважины разомкнутой стороной П-образного ферромагнитного сердечника, создавая при контакте герметичного контейнера со стенкой скважины замкнутый магнитопровод, при этом обмотка каждого соленоида соединена через коммутатор с генератором токовых импульсов и усилителем принятых токовых импульсов в электронной схеме прибора, которая содержит блок управления электрогидравлическими приводными механизмами кронштейнов и блоком синхронизации работы генератора токовых импульсов.1. A device for monitoring the quality of cementing of casing strings in gas wells, comprising a device casing with pressure springs, acoustic transducers placed in containers on pressure springs, which are able to press containers to the wall of the well, characterized in that each container with an acoustic transducer is sealed and mounted on one end of each of two pairs of brackets spaced along the length of the housing, the other end of each of which is connected to an electro-hydraulic drive unit anism, which is located in the casing and controlled from the surface, and each acoustic transducer is made in the form of a U-shaped ferromagnetic core with a winding wound around it, forming a solenoid facing the well wall with the open side of the U-shaped ferromagnetic core, creating a sealed container with the borehole wall is a closed magnetic circuit, while the winding of each solenoid is connected through a switch to a current pulse generator and an amplifier of the received current pulses in the electric an electronic device circuit that contains a control unit for the electro-hydraulic drive mechanisms of the brackets and a synchronization unit for the operation of the current pulse generator. 2. Устройство для контроля качества цементирования обсадных колонн в газовых скважинах по п. 1, отличающееся тем, что указанные герметичные контейнеры залиты диэлектрическим изолирующим составом, обладающим абразивно-стойкими свойствами.2. A device for monitoring the quality of cementing of casing strings in gas wells according to claim 1, characterized in that said sealed containers are filled with a dielectric insulating composition having abrasion-resistant properties.
RU2016130461U 2016-07-25 2016-07-25 Device for monitoring the quality of casing cementing in gas wells RU167730U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016130461U RU167730U1 (en) 2016-07-25 2016-07-25 Device for monitoring the quality of casing cementing in gas wells

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016130461U RU167730U1 (en) 2016-07-25 2016-07-25 Device for monitoring the quality of casing cementing in gas wells

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU167730U1 true RU167730U1 (en) 2017-01-10

Family

ID=58452078

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016130461U RU167730U1 (en) 2016-07-25 2016-07-25 Device for monitoring the quality of casing cementing in gas wells

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU167730U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2682269C2 (en) * 2017-01-10 2019-03-18 Акционерное общество Научно-производственная фирма "Геофизика" (АО НПФ "Геофизика") Downhole device for acoustic quality control of cementing wells
CN111175830A (en) * 2020-01-16 2020-05-19 石家庄铁道大学 Deep hole positioning device for detector

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU194694A1 (en) * Краснодарский филиал Всесоюзного научно исследовательского
US3752257A (en) * 1972-03-07 1973-08-14 Dresser Ind Acoustic well logging method and apparatus using pipe as an acoustic transmitter
RU133193U1 (en) * 2013-05-07 2013-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") DEEP FOR ACOUSTIC QUALITY CONTROL OF WELL CEMENTING

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU194694A1 (en) * Краснодарский филиал Всесоюзного научно исследовательского
SU312936A1 (en) * Опытно конструкторское бюро геофизического приборостроени ACOUSTIC CEMENT
US3752257A (en) * 1972-03-07 1973-08-14 Dresser Ind Acoustic well logging method and apparatus using pipe as an acoustic transmitter
RU133193U1 (en) * 2013-05-07 2013-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") DEEP FOR ACOUSTIC QUALITY CONTROL OF WELL CEMENTING

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
МОЛЧАНОВ А.А. и др., Аппаратура и оборудование для геофизических исследований нефтяных и газовых скважин. М.: "Недра", 1987, с.133-135. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2682269C2 (en) * 2017-01-10 2019-03-18 Акционерное общество Научно-производственная фирма "Геофизика" (АО НПФ "Геофизика") Downhole device for acoustic quality control of cementing wells
CN111175830A (en) * 2020-01-16 2020-05-19 石家庄铁道大学 Deep hole positioning device for detector

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5831934A (en) Signal processing method for improved acoustic formation logging system
US2156052A (en) Logging device
US7911877B2 (en) Active noise cancellation through the use of magnetic coupling
NO20131110L (en) Method and apparatus for emitting radial seismic waves in a material medium by electromagnetic induction
US10983036B2 (en) Apparatus and method for dynamic acousto-elasticity technique measurements at simulated subsurface pressures
RU167730U1 (en) Device for monitoring the quality of casing cementing in gas wells
EP0230360A2 (en) Apparatus for generating low frequency acoustic energy waves
US3752257A (en) Acoustic well logging method and apparatus using pipe as an acoustic transmitter
US3340953A (en) Acoustic logging of cased boreholes at a frequency determined by casing thickness
US2712124A (en) ording
US2943694A (en) Method and apparatus for exploring boreholes
US3213414A (en) Acoustic transducer with pressure equalizing cover
CN113678026B (en) electroacoustic transducer
US4869349A (en) Flexcompressional acoustic transducer
WO2011049720A2 (en) Sparker-type wellbore seismic energy source having controllable depth-independent frequency
US3401772A (en) Method for logging cased boreholes
US10488538B2 (en) Apparatus and techniques for acoustic logging tool modeling
CN114026467B (en) Detection system for detecting anomalies in discontinuous interfaces and/or pore pressure in geological formations
GB2535268A (en) High frequency inspection of downhole environment
CA2899832A1 (en) Well tool for use in a well pipe
US3712410A (en) Acoustic transmitting transducer apparatus
RU2613381C1 (en) Method for determining boundaries of water-cement between pipes in hydrocarbon well
SU1719629A1 (en) Hole shots locator
RU17633U1 (en) ACOUSTIC LOGO MODULE
US20180003834A1 (en) Pressure compensation for a marine vibrator

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20180726