RU2039236C1

RU2039236C1 - Protecting hell of borehole device

Info

Publication number: RU2039236C1
Authority: RU
Inventors: Н.А. Елпаев; В.А. Рапин
Original assignee: Научно-производственная фирма "Геофизика"
Priority date: 1992-09-01
Filing date: 1992-09-01
Publication date: 1995-07-09

Abstract

FIELD: oil extracting industry. SUBSTANCE: borehole device body is made of assembled of spaced in respect to each other in axial direction rigid staple-shaped rings of smaller and bigger diameters, located coaxially forming flexible cylinder. Ring of bigger diameter are overlapping intervals in row of smaller diameter rings. Soft soundproof binding material is applied on inner and outer surfaces of cylinder and in cavity between rings. EFFECT: device is used in geophysical examinations of horizontal boreholes. 1 dwg

Description

Изобретение относится к геофизике, в частности к устройствам для геофизических исследований горизонтальных скважин, требующих применения гибких, а также акустических изолированных высокопрочных защитных кожухов скважинных приборов. The invention relates to geophysics, in particular to devices for geophysical exploration of horizontal wells, requiring the use of flexible as well as acoustic insulated high-strength protective casings of downhole tools.

Известен акустический изолятор для скважинных приборов акустического каротажа, содержащий чередующиеся элементы из материалов с разными акустическими жестокостями, и соединительные элементы. Элементы из материала с большой акустической жесткостью выполнены в виде цилиндров и патрубков со ступенчато изменяющимся диаметром, а элементы из материала с меньшей акустической жесткостью выполнены в виде втулок, охватывающих патрубки с внешней боковой поверхности и с торцов, причем цилиндры размещены на боковых втулках с внешней поверхности изолятора и каждый цилиндр сочленен с патрубком на участке с максимальным диаметром, а соединительные элементы расположены на каждом патрубке на участке с минимальным диаметром. Изолятор состоит из двух концевых и нескольких промежуточных металлических патрубков, между которыми размещены звукоизолирующие втулки и упорные шайбы. Звукоизолирующие втулки надеты на внешний диаметр патрубков и звукоизолируют их от внешнего диаметра, на внешнем диаметре которого выполнены кольцевые канавки. Соединение патрубка через звукоизолирующие втулки с внешним цилиндром осуществляется через шайбу конусообразной гайкой. Фиксация звукоизолирующих втулок на металлических патрубках и соединительных элементах осуществлена путем прямого механического контакта втулок с патрубком в радиальном и осевом направлениях (авт. св. N 716013). Недостатками изолятора являются незначительная осевая гибкость, малая поперечная жесткость конструкции, низкая звукоизоляция преобразователя от скважинного прибора из-за прямого механического контакта и большой площади соприкосновения звукоизолирующего материала с металлическими патрубками. Known acoustic insulator for borehole acoustic logging tools containing alternating elements from materials with different acoustic cruelties, and connecting elements. Elements of material with high acoustic rigidity are made in the form of cylinders and nozzles with stepwise varying diameters, and elements of material with lower acoustic rigidity are made in the form of bushings covering the nozzles from the outer side surface and from the ends, and the cylinders are placed on the side bushings from the outer surface insulator and each cylinder is articulated with a pipe in a section with a maximum diameter, and connecting elements are located on each pipe in a section with a minimum diameter. The insulator consists of two end and several intermediate metal pipes, between which soundproof bushings and thrust washers are placed. Sound insulating sleeves are worn on the outer diameter of the nozzles and soundproof them from the outer diameter, on the outer diameter of which annular grooves are made. The connection of the pipe through soundproof bushings with an external cylinder is carried out through a washer with a conical nut. The soundproof bushings are fixed on metal pipes and connecting elements by direct mechanical contact of the bushings with the pipe in radial and axial directions (ed. St. N 716013). The disadvantages of the insulator are insignificant axial flexibility, low lateral structural rigidity, low sound insulation of the transducer from the downhole tool due to direct mechanical contact and the large area of contact of the soundproofing material with metal pipes.

Известен защитный кожух зондовой части скважинного индукционного прибора, содержащий диэлектрический стакан, покрытый резиновой оболочкой и переводник, кожух снабжен коаксиально установленным относительно стакана армирующим электроизоляционным каркасом, который жестко соединен с переводником [1] Недостатками кожуха являются незначительная осевая гибкость, малая поперечная жесткость конструкции. Known protective casing of the probe part of the downhole induction device, comprising a dielectric cup coated with a rubber sheath and a sub, the casing is provided with a reinforcing insulating frame coaxially mounted relative to the cup, which is rigidly connected to the sub [1] The disadvantages of the casing are insignificant axial flexibility and low lateral structural rigidity.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является акустический изолятор для скважинных приборов акустического каротажа, содержащий несущую трубу с взаимноперекрывающимися вдоль образую- щих сквозными пазами. Несущая труба установлена с зазором внутри другой трубы с аналогично выполненными пазами, смещенными на половину шага их нарезки относительно пазов в несущей трубе, а зазор между трубами и пазы в них заполнены материалом с малой скоростью распространения упругих волн, например резиной [2] Недостатками являются отсутствие осевой гибкости и низкая звукоизоляция из-за монолитности и жесткости труб изолятора, что не позволяет использовать его в геофизических приборах, исследующих горизонтальные скважины с малым радиусом искривления. The closest to the invention in terms of technical nature and the achieved result is an acoustic insulator for borehole acoustic logging tools containing a support pipe with mutually overlapping along the forming through grooves. The carrier pipe is installed with a gap inside another pipe with similarly made grooves, offset by half of their cutting step relative to the grooves in the carrier pipe, and the gap between the pipes and the grooves in them are filled with a material with a low propagation velocity of elastic waves, for example rubber [2] The disadvantages are the absence axial flexibility and low sound insulation due to the solidity and rigidity of the insulator pipes, which does not allow its use in geophysical instruments exploring horizontal wells with a small radius of curvature.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение надежности в работе скважинных приборов за счет улучшения их проходимости в скважинах с малым радиусом искривления, а также повышение надежности работы скважинного прибора акустического каротажа в целом. The technical result of the invention is to increase the reliability of downhole tools by improving their patency in wells with a small radius of curvature, as well as improving the reliability of a downhole acoustic logging tool as a whole.

Указанный технический результат достигается тем, что в защитном кожухе скважинного прибора, содержащем цилиндрический корпус, корпус выполнен наборным из разнонанесенных друг относительно друга в осевом направлении жестких скобообразных колец большего и меньшего диаметров, расположенных коаксиально, образуя гибкий цилиндр, внутреннюю поверхность которого образуют кольца меньшего диаметра, а внешнюю поверхность кольца большого диаметра, при этом кольца большего и меньшего диаметров расположены скобообразными выступами друг напротив друга, причем каждые два соседних выступа колец большего диаметра размещены во впадине противоположного кольца меньшего диаметра, а на внутреннюю и на внешнюю поверхности цилиндра и в полости между кольцами нанесен мягкий звукоизолирующий связующий материал, например резина, пластмасса. Такое исполнение корпуса позволяет обеспечить значительную осевую гибкость скважинных геофизических приборов вообще и акустическую изоляцию приборов акустического каротажа в частности при сохранении радиальной их жесткости, так как скобообразные армирующие кольца выполняют роль опор при воздействии на защитный кожух гидростатического давления, а разнесение колец друг от друга обеспечивает полную звукоизоляцию по кожуху. The specified technical result is achieved by the fact that in the protective casing of the downhole tool containing a cylindrical body, the body is made of stacked hard brackets of larger and smaller diameters spaced apart from each other in the axial direction, arranged coaxially, forming a flexible cylinder, the inner surface of which is formed by rings of smaller diameter and the outer surface of the rings of large diameter, while the rings of larger and smaller diameters are located with stapled protrusions opposite each other in another, wherein each two adjacent protrusions of larger diameter rings are accommodated in the cavity opposite the smaller-diameter ring portion, and the inner and the outer surface of the cylinder and in the cavity between the rings coated soft sound insulating bonding material, for example rubber, plastic. This design of the casing allows for significant axial flexibility of downhole geophysical instruments in general and acoustic isolation of acoustic logging instruments, in particular, while maintaining their radial rigidity, since the staple-shaped reinforcing rings act as supports when the hydrostatic pressure is applied to the protective casing, and the spacing of the rings from each other ensures complete sound insulation on the casing.

Новым является то, что корпус выполнен наборным из разнесенных друг относительно друга в осевом направлении жестких скобообразных колец большего и меньшего диаметров расположенных коаксиально, образуя гибкий цилиндр, внутреннюю поверхность которого образуют кольца меньшего диаметра, а внешнюю поверхность кольца большего диаметра, при этом кольца большего и меньшего диаметров расположены скобообразными выступами друг напротив друга, причем каждые два соседних выступов колец большего диаметра размещены во впадине противоположного кольца меньшего диаметра, а на внутреннюю и внешнюю поверхности цилиндра и в полости между кольцами нанесен мягкий звукоизолирующий связующий материал. What is new is that the case is made of stacked hard axial rings of larger and smaller diameters spaced relative to each other in axial direction, arranged coaxially, forming a flexible cylinder, the inner surface of which is formed by rings of a smaller diameter, and the outer surface of the ring by a larger diameter, while the rings are larger and smaller diameters are arranged with stapled protrusions opposite each other, and each two adjacent protrusions of the rings of larger diameter are located in a depression opposite to ltsa smaller diameter, and the inner cylinder and an outer surface and a cavity between the rings coated soft sound insulating binder.

Таким образом, заявляемый защитный кожух соответствует критерию "Новизна". Thus, the claimed protective cover meets the criterion of "Novelty."

Заявителю не известны технические решения из уровня техники, содержащие сходные признаки с заявляемым изобретением, поэтому можно сделать вывод о соответствии его критерию "Изобретательский уровень". The applicant is not known technical solutions from the prior art containing similar features with the claimed invention, therefore, we can conclude that it meets the criterion of "Inventive step".

На фиг. 1 изображен защитный кожух скважинных приборов; на фиг. 2 сечение по А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows a protective casing of downhole tools; in FIG. 2 section along AA in FIG. 1.

Кожух содержит корпус 1, состоящий из двух или более рядов разнесенных друг от друга жестких скобообразных армирующих колец меньшего 2 и большего 3 диаметров, расположенных коаксиально, образуя гибкий цилиндрический каркас корпуса. Кольца меньшего диаметра образуют внутреннюю поверхность цилиндра, а кольца большего диаметра внешнюю поверхность. Кольца расположены скобообразными выступами друг напротив друга, каждые два соседних выступа колец большего диаметра разнесены во впадине противоположного кольца меньшего диаметра. На внутреннюю и на внешнюю поверхность цилиндра и в полости между кольцами нанесен мягкий звукоизолирующий связующий материал 4 (резина, пластмасса). The casing contains a housing 1, consisting of two or more rows of spaced apart rigid staple-like reinforcing rings of smaller 2 and larger 3 diameters, arranged coaxially, forming a flexible cylindrical frame of the housing. Rings of smaller diameter form the inner surface of the cylinder, and rings of larger diameter the outer surface. The rings are arranged with stapled protrusions opposite each other, each two adjacent protrusions of the rings of larger diameter are spaced in the cavity of the opposite ring of smaller diameter. A soft soundproofing adhesive material 4 (rubber, plastic) is applied to the inner and outer surfaces of the cylinder and in the cavity between the rings.

Для технологической возможности взаимной сборки колец перед запрессовкой скобки колец выполнены в виде зубьев 5, 6. Все кольца размещены друг от друга гибким связующим 4. For technological possibility of mutual assembly of the rings before pressing the brackets of the rings are made in the form of teeth 5, 6. All rings are placed from each other by a flexible binder 4.

Кожух работает следующим образом. Расчлененное на части (или также гибкое) длинное жесткое шасси скважинного прибора помещается в кожух. Кожух герметизируется с помощью стандартных кабельных наконечников, головок (переходников) или заглушек. Прибор спускается для работы в скважину, имеющую значительные искривления по оси, которые гибкий кожух (прибор) и повторяет. Так как кольца 2 и 3 размещены друг от друга, кожух является хорошим звукоизолятором от прохождения акустического сигнала-помехи по корпусу скважинного прибора. Кроме того, на границах жесткое кольцо (металл, керамика) 2, 3 мягкое связующее (резина, пластмасса) 4 происходит также и отражение сигнала-помехи. The casing works as follows. Partially divided (or also flexible), the long rigid chassis of the downhole tool is housed in a casing. The casing is sealed using standard cable lugs, heads (adapters) or plugs. The device descends to work in the well, which has significant curvature along the axis, which the flexible casing (device) and repeats. Since rings 2 and 3 are placed from each other, the casing is a good sound insulator from the passage of the acoustic signal-interference along the body of the downhole tool. In addition, at the boundaries of the rigid ring (metal, ceramics) 2, 3, a soft binder (rubber, plastic) 4 also reflects the interference signal.

По сравнению с прототипом наличие последовательного набора колец, а также исключение их прямого жесткого контакта друг с другом позволяют ослабить сигнал-помеху, проходящий от излучателя к приемнику по корпусу прибора на 180. 200 дБ, что обеспечивает получение надежных и точных измерений слабых сигналов в разрезах скважин с большим затуханием акустического сигнала. Compared with the prototype, the presence of a sequential set of rings, as well as the elimination of their direct hard contact with each other, can weaken the signal-noise passing from the emitter to the receiver through the instrument body by 180. 200 dB, which ensures reliable and accurate measurements of weak signals in sections wells with large attenuation of the acoustic signal.

Кроме того, предлагаемая конструкция кожуха позволяет создавать комплексные скважинные приборы разных методов (как электрических, так и радиоактивных, электромагнитных и акустических) как для вертикальных, так и горизонтальных скважин с большим, средним и малым радиусами искривления. In addition, the proposed casing design allows you to create complex downhole tools of various methods (both electrical and radioactive, electromagnetic and acoustic) for both vertical and horizontal wells with large, medium and small curvature radii.

Claims

PROTECTIVE HOUSING OF THE WELL DEVICE, comprising a cylindrical body, characterized in that the body is made of spaced apart from each other in the axial direction of the rigid bracket-shaped rings of larger and smaller diameters, located coaxially, forming a flexible cylinder, the inner surface of which form rings of smaller diameter, and the outer surface rings of larger diameter, while the rings of larger and smaller diameters are arranged with stapled protrusions opposite each other, and each two adjacent heights blunt rings of larger diameter are placed in the cavity of the opposite ring of smaller diameter, and a soft soundproof binder material is applied to the inner and outer surfaces of the cylinder and in the cavity between the rings.