Портативная каротажная станция

(51)7 21 47/00 КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ(57) Полезная модель относится к технике обслуживания буровых скважин и может быть использована для их каротажа, а также для геофизических исследований водомов. Техническим результатом полезной модели является улучшение эксплуатационных характеристик портативной каротажной станции. Это достигается тем, что в портативной каротажной станции, содержащей механизм ручного привода, корпус, установленную в нм с возможностью вращения и торможения катушку с кабелем без брони, который пропущен через ролик, закреплнный над устьем скважины, причм кабель соединн с измерительньм зондом и контрольноизмерительным блоком, в не дополнительно введены промежуточный ролик, оснащнный стабилизатором скорости вращения, радиопередатчик и источник питания, размещаемые в измерительном зонде, и радиопримник, размещаемый в контрольно-измерительном блоке, а кабель выполнен в виде однопроводной изолированной линии. 198 Полезная модель относится к технике обслуживания буровых скважин и может быть использована для их каротажа, а также для геофизических исследований водомов. Известна портативная каротажная система.222 , 1415(905) 669-6403,). Она состоит из корпуса, в котором установлена катушка с бронированным коаксиальным кабелем, к которому через кабельный наконечник подключаются сменные скважинные зонды. Катушка приводится в движение электроприводом с напряжением питания 12 В или ручкой через редуктор, закреплнный на корпусе. Каротажный кабель вводится в устье скважины через ролик,закреплнный на копре, выполненном в виде треножника. Регистрация каротажных данных производится на компьютер типа -, подключаемый к кабелю через электрический коллектор, закреплнный на катушке. Электропитание компьютера осуществляется также от источника напряжения 12 В. Недостатками такой каротажной станции являются его большая масса и повышенные трудозатраты при смотке кабеля. При длине кабеля в 200 метров масса прибора составляет 35 кг без учта веса аккумуляторного источника питания. Трудомкость подъма кабеля с зондом обусловлена высокой объмной плотностью используемого в устройстве бронированного каротажного кабеля, поскольку сила выталкивания, действующая на провод со стороны внутрискважинной жидкости, относительно невелика. Наиболее близким аналогом к полезной модели является портативная каротажная станция (патент РК 64, кл. Е 21 В 47/00, 2001), содержащая корпус с установленной в нм катушкой с кабелем без брони. Катушка установлена в корпусе с возможностью вращения и торможения и оснащена механизмом ручного привода для смотки кабеля при подъме зонда. Кабель, имеющий как минимум две сигнальные жилы, пропущен через ролик, закреплнный над устьем скважины. Он соединяется с измерительным зондом посредством кабельного наконечника, а с контрольно-измерительным блоком - через электрический коллектор. Измерения производятся во время спуска зонда с постоянной скоростью, для стабилизации которой используется тормоз. Недостатками такой каротажной станции являются большая масса многожильного каротажного кабеля, наличие помех электрического коллектора и неравномерность движения измерительного зонда. В практике геофизических исследований нередки случаи, когда для их проведения оборудование необходимо транспортировать на большие расстояния, в удалнные и труднодоступные районы, а также проводить работы в горных выработках. В этих случаях массо-габаритные параметры приобретают первостепенное значение. Помехи, возникающие в кабеле при работе электрического коллектора, и неравномерность движения измерительного зонда приводят к ухудшению качества геофизических данных, особенно при высокоточных измерениях. Задачей, решаемой предлагаемой полезной моделью, является создание портативной каротажной станции, позволяющей уменьшить е массогабаритные показатели, исключить помехи от электрического коллектора и уменьшить неравномерность движения измерительного зонда. Техническим результатом полезной модели является улучшение эксплуатационных характеристик портативной каротажной станции. Это достигается тем, что в портативной каротажной станции, содержащей механизм ручного привода, корпус, установленную в нм с возможностью вращения и торможения катушку с кабелем без брони, который пропущен через ролик, закреплнный над устьем скважины, причм кабель соединн с измерительным зондом и контрольноизмерительным блоком, дополнительно введены промежуточный ролик, оснащнный стабилизатором скорости вращения, радиопередатчик и источник питания, размещаемые в измерительном зонде,и радиопримник, размещаемый в контрольноизмерительном блоке, а кабель выполнен в виде однопроводной линии. Рабочий цикл каротажной станции осуществляется на спуске измерительного зонда, когда для движения используется его потенциальная энергия. Применение для передачи сигнала от измерительного зонда к контрольно-измерительному блоку однопроводного кабеля уменьшает его массу по крайней мере вдвое. Введение в измерительный канал радиопередатчика, находящегося в корпусе измерительного зонда, и радиопримника, расположенного в контрольно-измерительном блоке, позволяет исключить необходимость в электрическом коллекторе, осуществляя прим сигнала посредством индуктивно-мкостной связи между кабелем и антенной радиопримника. Наличие промежуточного ролика, расположенного между катушкой с кабелем и роликом на устье скважины и оснащнного стабилизатором скорости вращения, позволяет стабилизировать скорость движения измерительного зонда независимо от его глубины. На фигуре представлена портативная каротажная станция в сборе. Портативная каротажная станция содержит корпус 1, на котором на оси закреплена катушка 2 с кабелем 3 и ручкой 4 механического привода. Тормоз 5 выполнен в виде гайки на оси катушки, осуществляющей торможение при е завинчивании. Устьевой ролик 6 устанавливается на оголовье скважины 7 при помощи механизма крепления к внутренней е поверхности. Измерительный зонд 8 подключн к концу кабеля 3, проходящего через промежуточный ролик 9, находящийся на одной оси со стабилизатором скорости вращения 10, и в рабочем положении опущен в скважину 7. Радиосигнал измерительного зонда 8 принимается радиоприм 2 198 ником 11, выход которого связан с входом контрольно-измерительного блока 12. В транспортном положении измерительный зонд 8 отсоединн от кабеля 3, который полностью смотан на катушку 2. Катушка фиксирована от поворота на оси завинчиванием гайки тормоза 5. Узел промежуточного ролика 9 со стабилизатором скорости вращения 10, установленные на поворотной штанге,сдвинуты к ручке корпуса 1 и зафиксированы. Все элементы каротажной станции сложены в укладочный ящик (не изображн), а энергопотребители обесточены. Перед началом работы каротажной станции корпус 1 устанавливается на тврдое основание вблизи скважины и ориентируется штангой промежуточного ролика на е устье. Ролик 6 закрепляется на обсадной трубе скважины при помощи механизма крепления, и через него пропускается кабель 3, намотанный на катушку 2. Измерительный зонд 8 свинчивается с наконечником кабеля 3, чем обеспечивается включение его питания, и опускается в скважину 7. Отвинчивается гайка тормоза 5, вращением ручки 4 привода зонд устанавливается на исходную глубину, после чего гайкой тормоза 5 производится стопорение катушки 2 и удержание зонда в подвешенном состоянии. Штанга промежуточного ролика переводится в рабочее положение (как изображено на рисунке), кабелем делается один виток вокруг промежуточного ролика 9, после чего корректируется исходная глубина зонда. Включается питание радиопримника 11 и контрольноизмерительного блока 12. Рабочий цикл станции происходит на спуске зонда, для чего тормоз ослаблением гайки переводится в режим подтормаживания с натяжением кабеля, необходимым для нормальной работы стабилизатора скорости вращения 10 промежуточного ролика 9, причм усилие подтормаживания регулируется в ходе каротажа. Включается питание радиопримника 11 и контрольно-измерительного блока 12. Радиосигнал зонда 8, проходя по кабелю 3, попадает на радиопримник 11 и далее поступает на вход контрольно-измерительного блока 12. Производится регистрация данных при помощи внешних устройств. По достижении максимальной глубины исследования производится стопорение катушки гайкой тормоза 5, виток кабеля 3 сматывается с промежуточного ролика 9, и после освобождения катушки производится сматывание кабеля вручную с использованием привода 4. При каротаже кабель 3 и обсадная колонна скважины 7 являются частями волновода, по которому распространяется радиосигнал, а радиопримник 11,располагаемый вблизи катушки или крепящийся на ней, принимает радиосигнал, излучаемый частью кабеля, находящейся на катушке. Для улучшения прохождения радиосигнала по волноводу общий провод радиопередатчика соединн с корпусом зонда, а корпус радиопримника - с обсадкой скважины. Измерения могут производиться как вручную по командам оператора, так и автоматически, в соответствии с оборотами устьевого или промежуточного роликов, на которых для этого размещаются датчики оборотов. В ручном режиме глубина зонда контролируется по кабельным меткам, а в автоматическом - путм учта длин окружностей роликов. Введение источника питания зонда непосредственно в его корпус, переход к одножильному кабелю и использование механического стабилизатора скорости на замену электрического позволили уменьшить массу каротажной станции до 8 кг при длине кабеля 1 км. Энергоресурс источников питания до их замены или подзарядки составляет не менее одной рабочей смены. ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ Портативная каротажная станция, содержащая механизм ручного привода, корпус, установленную в нм с возможностью вращения и торможения катушку с кабелем, который пропущен через ролик,закреплнный над устьем скважины, причм кабель соединн с измерительным зондом и контрольноизмерительным блоком, отличающаяся тем, что в не введены дополнительный промежуточный ролик, оснащнный стабилизатором скорости вращения, радиопередатчик и источник питания, размещенные в измерительном зонде, и радиопримник,размещенный в контрольно-измерительном блоке, а кабель выполнен в виде однопроводной изолированной линии.