Скважинная аппаратура

Для производства геофизических работ в скважину на каротажном Ka6eль опускается скважинный аппарат, который, взаимодействуя с исследуемы объектом, раствором, горной породой, выдает на поверхность информации или производит какую-либо работу (прострел отверстий, установку разделитель ных мостов, отбор керна или пластовых флюидов и др.).

Скважинная аппаратура работает в условиях высоких внешних давлени: (до 1500 кгс/см²), температур (до +250° С) и химически активной среды (вьтсо кие концентрации растворов солей, наличие нефти и газа). Поэтому скважин ный аппарат должен быть соответствующим образом защищен, чтобы сохранять работоспособность.

К скважинным аппаратам предъявляются следующие основные требова­ния: высокая надежность работы; минимальные габариты (диаметр, длина и вес); высокая производительность (обеспечение высокой скорости измерений, возможность комплексирования с другими скважинными приборами или дат­чиками); высокие стабильность и точность измерений; виброустойчивость; высокие механическая прочность и проходимость в скважине; надежная управ­ляемость и осуществление контроля работы аппарата с поверхности; долгий срок службы; легкий доступ для осмотра и ремонта; взаимозаменяемость с одноименными аппаратами; возможность транспортировки в лабораториях или подъемниках каротажных станций и др.

Многообразие решаемых геофизическими методами задач и геолого-техни­ческих условий обусловливает наличие большого количества типоразмеров и видов геофизической скважинной аппаратуры. Все скважинные аппараты имеют следующие общие элементы: верхний наконечник с изолированным и гер етичным электровводом; герметичный охранный корпус; электрическую, радиоэлектронную или электромеханическую схемы, размещаемые в корпусе; нижний наконечник.

Верхний наконечник через кабельную головку и кабель соединяет схему прибора с поверхностной аппаратурой я несет механическую нагрузку прибора. К нижнему наконечнику может быть присоединен электрический зонд или дополнительный груз различной конструкции. Кабельные и приборные нако­нечники с электровводами унифицированы для всех типов геофизических сква­жинных дистанционных приборов.

Корпус скважинного аппарата изготовляется из высокопрочного материала (бронза, сталь, титан). Герметизация скважинных приборов осуществляется с помощью резиновых колец, паронитовых либо медных прокладок. Электро­вводы от корпуса изолируются высококачественными электроизоляционными материалами, устойчивыми против соленой жидкости, нефти и температуры.

§ 88. Герметичный охранный корпус скважинных аппаратов

Электрическая схема и электромеханические элементы скважинного аппа­рата размещены и герметизированы в охранном корпусе прибора.

Охранный корпус предохраняет схему прибора от попадания влаги, нару­шения электрической изоляции и смятия прибора под действием высокого

внешнего давления. В некоторых прибо­рах, например, в инклинометрах с латун­ным корпусом, внутренняя полость кор­пуса наполняется трансформаторным или каким-либо кремнеорганическим маслом и соединяется с компенсатором давления в виде резинового шланга либо металли­ческого сильфона. В этом случае внешнее

Рис. 94. Верхняя часть охранного кор­пуса скважинных приборов.

а — герметизация резиновыми кольцами; б — герметизация медными или паранитовыми прокладками; 1 — верхняя головка; 2 — ци­линдрическая гильза; з — резиновые кольца; i — медная или паранитовая прокладка.

Рис. 95. Герметизация скважинного прибора с помощью резинового кольца.

а — предварительное уплотнение; б — уплотнение под давлением; Н — натяг.

давление через компенсатор передается внутрь кожуха, давление вы­равнивается, предохраняя таким образом корпус и весь прибор от дефор­мации. Корпус прибора рассчитан на определенное внешнее давление, и его превышение ведет к смятию корпуса и разрушению прибора. Каждый скважин-аый прибор характеризуется максимальным внешним давлением, на который га рассчитан.

Герметизация соединений цилиндрического корпуса с приборными нако-гечннками осуществляется с помощью резиновых колец, паронитовых либо металлических прокладок (рис. 94). Наилучшей является герметизация с по­мощью резиновых колец. На цилиндрической части головки имеется несколько канавок, в которые устанавливаются резиновые кольца круглого поперечного сечения. Размеры канавок и колец таковы, что во время свинчивания головки с корпусом резиновые кольца оказываются несколько сжатыми, этим дости­гается предварительное уплотнение. Во время спуска прибора в скважину резиновое кольцо под действием давления внешней среды деформируется (рис. 95) и создает надежную герметизацию внутренней полости корпуса.

Герметизация с помощью паронитовой или метал­лической прокладки (отожженная медь, свинец) осуще­ствляется уплотнением ее в процессе завинчивания головки в кожух. Недостатком данного способа является то, что для завинчивания и уплотнения места соединения требуется большое усилие.

Герметизация соединений скважинного аппарата явля­ется весьма важной операцией и требует навыка и внимания. Спуск в скважину надежно герметизированного аппарата определяет успех в работе.

§ 89. Электровводы скважинного аппарата

Электрическая схема, находящаяся в охранном кор­пусе скважинного аппарата, получает электрическое пита­ние и управление от поверхностной аппаратуры через кабель, а также имеет связь с датчиками, т. е. сообщение с внешней средой. Соединение схемы скважинного прибора с внешней средой (кабель, зонд) осуществляется посредст­вом герметичных электрически изолированных вводов. Электрические вводы могут быть несущими, т. е. не только являются элементом электрической цепи, но и несут еще механическую нагрузку (например, при использовании ка­белей в оплетке или шланге).

В настоящее время в практике промыслово-геофизиче-ских работ широкое применение нашли унифицированные ненагруженные съемные электровводы (рис. 96). Гермети­зация, надежная электрическая изоляция и хороший кон­такт со схемой электровводов являются главными требова­ниями при подготовке аппаратуры к спуску в скважину.

Дата добавления: 2015-07-13