устройство для электрического каротажа

Формула изобретения

Устройство для электрического каротажа, включающее электронную схему, помещенную в толстостенный цилиндрический охранный кожух, герметически закрытый с торцов пробками, и зонд, содержащий электроды, размещенные на электрически изолированных участках наружной поверхности охранного кожуха, и линии связи, соединяющие электроды с электронной схемой, отличающееся тем, что охранный кожух имеет конические отверстия, расположенные под электродами, в которых установлены свечные электровводы в виде конических пробок из изоляционного материала с запрессованными в них токоведущими стержнями, причем последние исполь- зуют в качестве линий связи.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области промысловой геофизики, в частности к аппаратурным средствам для проведения электрического каротажа скважин.

Известно устройство для электрического каротажа [1] включающее скважинный прибор, электронная схема которого помещена в металлический охранный кожух, герметически закрытый с торцов пробками. Верхняя пробка (головка скважинного прибора) через штепсельный разъем зондового наконечника соединена с многоэлектродным зондом, нижняя (хвостовик) служит для подсоединения груза. Конструкция зонда содержит основу в виде отрезка кабеля, на котором на специальных резиновых изоляторах установлены электроды. Каждый из электродов представляет собой намотку из нескольких витков специального электродного провода, уложенных вплотную друг к другу. С помощью линий связи, проложенных вдоль основы зонда, электроды соединены с электровводами штепсельного разъема кабельного наконечника.

Рассмотренное устройство имеет существенные недостатки. Так, во избежание помех электроды зонда располагают на значительном расстоянии (порядка 10 м) от металлического охранного кожуха, поэтому невозможно исследовать скважину до забоя. Линии связи имеют большую протяженность, следствием чего являются помехи, связанные с взаимным влиянием силовых и измерительных цепей. Из-за незначительных размеров электродов при работе в сложных геолого-геофизических условиях искажается кривая кажущихся сопротивлений. Линии связи фактически не защищены от проникновения бурового раствора, что ухудшает электрическую изоляцию в зонде.

Известно также устройство [2] которое отличается от рассмотренного конструкцией электродов, выполненных в виде цилиндрических металлических патрубков, запрессованных в резиновый трубчатый корпус на основе зонда.

Это позволяет несколько улучшить электрическую изоляцию в зонде и уменьшить благодаря увеличению поверхности электродов искажения на кривой кажущихся сопротивлений. Однако другие недостатки, такие как невозможность исследовать скважину до забоя и взаимное влияние удлиненных линий связи остаются такими же, как и в устройстве [1]

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому результату к заявляемому техническому решению является устройство для электрического каротажа [3] принятое нами за прототип. Устройство [3] включает электронную схему, помещенную в толстостенный цилиндрический охранный кожух, закрытый с торцов пробками, и зонд, содержащий электроды, размещенные на электрически изолированных участках наружной поверхности охранного кожуха, и линии связи, соединяющие электроды с электронной схемой через электровводы в верхней и нижней пробках. При этом линии связи в виде изолированных проводов, соединяющих электроды с электронной схемой через электровводы головки и хвостовика скважинного прибора, проложены под электродами параллельно поверхности охранного кожуха.

Размещение электродов на охранном кожухе позволяет исследовать скважины почти до забоя, однако взаимное влияние силовых и измерительных цепей остается заметным, поскольку линии связи проложены по всей длине охранного кожуха.

Кроме того, соединения линий связи с электровводами находятся в открытой (доступной для бурового раствора) части головки и хвостовика, поэтому места соединения должны быть дополнительно изолированы от бурового раствора с помощью резиновой ленты и сырой резины, однако такая изоляция является ненадежной.

Задачей изобретения является максимально возможное укорочение линий связи и уменьшение взаимного влияния силовых и измерительных цепей, а также усиление электрической изоляции в зонде.

Задача решается за счет того, что в известном устройстве [3] включающем электронную схему, помещенную в толстостенный цилиндрический охранный кожух, герметически закрытый с торцов пробками, и зонд, содержащий электроды, размещенные на электрически изолированных участках наружной поверхности охранного кожуха, и линии связи, соединяющие электроды с электронной схемой, охранный кожух имеет конические отверстия, в которых установлены свечные электровводы в виде конических пробок из изоляционного материала с запрессованными в них токоведущими стержнями, используемыми в качестве линий связи.

На чертеже изображен поперечный разрез предлагаемого устройства для электрического каротажа.

Устройство включает электронную схему, шасси которой 1 помещено в толстостенный цилиндрический охранный кожух 2, герметически закрытый с торцов верхней 3 и нижней 4 пробками (головкой и хвостовиком), и зонд, содержащий электроды 5, размещенные на электрически изолированных участках наружной поверхности охранного кожуха, и линии связи, соединяющие электроды с электронной схемой.

Охранный кожух имеет конические отверстия, в которых установлены свечные электровводы в виде конических пробок 6 из изоляционного материала с запрессованными в них токоведущими стержнями 7, которые используются в качестве линий связи.

Сборка устройства производится в следующем порядке.

Головка скважинного прибора с помощью накидной гайки 8 затягивается на корпус охранного кожуха, обеспечивая герметизацию его внутренней полости сверху. На наружной поверхности охранного кожуха намечают места расположения электродов, сверлят конические отверстия и устанавливают в них свечные электровводы. Методом плазменного напыления наносят первый слой изоляции 9 по всей длине охранного кожуха, оставляя снаружи концы токоведущих стержней электровводов. В намеченных местах наносят тем же методом плазменного напыления кольцевые электроды, а в промежутках между электродами второй слой изолирующего покрытия 10. Устанавливают внутри охранного кожуха шасси с электронной схемой так, чтобы штырьевая часть 11 штепсельного разъема шасси вошла в контакт с гнездовой частью 12 головки. В этом положении контактные шины 13 электронной схемы войдут в соприкосновение с токоведущими стержнями электровводов, обеспечивая их контакт с электродами. Герметически закрывают внутреннюю полость охранного кожуха снизу с помощью хвостовика, одновременно фиксируя положение шасси с электроникой внутри охранного кожуха. Подсоединяют головку прибора к кабельному наконечнику, а к хвостовику подвешивают груз для улучшения проходимости прибора в скважину.

Поскольку в предлагаемой конструкции линии связи предельно укорочены, помехи, обусловленные взаимным влиянием силовых и измерительных цепей в зонде, сводятся к минимуму. Использование в качестве линий связи токоведущих стержней изолированных электровводов обеспечивает полную электрическую изоляцию линий связи от бурового раствора.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Зельцман П.А. Конструирование аппаратуры для геофизических исследований скважин. М. Недра, 1968, стр. 46-49.

2. Померанц Л.И. Чукин В.Т. Аппаратура и оборудование для геофизических методов исследования скважин. Изд.2-ое, М. Недра, 1978, стр. 127-131.

3. Кашик А. С. и др. Устройство для электрического каротажа. А. с. N 306437. кл. G 01 V 3/20.