Бюллетень ЕАПВ "Изобретения (евразийские заявки и патенты)"
Бюллетень 11´2017

  

(11) 

028527 (13) B1       Разделы: A B C D E F G H    

(21) 

201591630

(22) 

2014.03.11

(51) 

G01V 3/30 (2006.01)
E21B 47/01
(2012.01)
G01V 13/00
(2006.01)

(31) 

13/849,231

(32) 

2013.03.22

(33) 

US

(43) 

2016.05.31

(86) 

PCT/US2014/023053

(87) 

WO 2014/150361 2014.09.25

(71) 

(73) ЧАЙНА НЭШНЛ ПЕТРОЛЕУМ КОРПОРЭЙШН (CN); ОЛИДЕН ТЕКНОЛОДЖИ, ЛЛС (US)

(72) 

Оконкво Шидьебэль Габриэль, Ли Цимин (US), Ли Анцзун, Ли Чуаньвэй, Чжу Цзюнь (CN)

(74) 

Нилова М.И. (RU)

(54) 

ВЫПОЛНЕННОЕ С ВОЗМОЖНОСТЬЮ ВОССТАНОВЛЕНИЯ АНТЕННОЕ УСТРОЙСТВО И СИСТЕМА ДЛЯ СКВАЖИННОГО КАРОТАЖА

(57) 1. Скважинное каротажное устройство, содержащее

переводник (10) с внешней стенкой (11) с множеством выемок (29);

антенный корпус (12), имеющий неметаллическую основную часть, внешнюю стенку, окружающую защитную часть (14) антенного корпуса (12), первый конец, имеющий первый заплечик (18), второй конец, имеющий второй заплечик (18), отверстие, имеющее возможность размещения на внешней стенке (11) переводника (10), и катушку (16) электропроводного провода внутри защитной части (14) антенного корпуса (12); эта катушка (16) имеет первый конец и второй конец, намотана вокруг отверстия и помещена внутрь неметаллической основной части;

первое металлическое изнашиваемое кольцо (20) с отверстием, имеющим возможность размещения на первом заплечике (18) антенного корпуса (12);

второе металлическое изнашиваемое кольцо (20) с отверстием, имеющим возможность размещения на втором заплечике (18) антенного корпуса (12);

первую группу криволинейных вставок (28), размещаемых внутри первой группы выемок (29) во внешней стенке (11) переводника (10) и имеющих внешнюю поверхность (42) с резьбой (41) и внутреннюю поверхность (44), по существу соответствующую внешней стенке (11) переводника (10) внутри первой группы выемок (29);

вторую группу криволинейных вставок (28), размещаемых внутри второй группы выемок (29) во внешней стенке (11) переводника (10) на удалении от первой группы выемок (29) и имеющих внешнюю поверхность (42) с резьбой (41) и внутреннюю поверхность (44), по существу, соответствующую внешней стенке (11) переводника (10) внутри второй группы выемок (29);

первое фиксирующее кольцо (22), имеющее возможность размещения посредством резьбы на первой группе вставок (28), размещенных в первой группе выемок (29), смежной с первым концом антенного корпуса (12); и

второе фиксирующее кольцо (22), имеющее возможность размещения посредством резьбы на второй группе вставок (28), размещенных во второй группе выемок (29), смежной со вторым концом антенного корпуса; причем

размещение посредством резьбы первого и второго фиксирующих колец (22) на первой и второй группах вставок (28), размещенных внутри первой и второй группах выемок (29) во внешней стенке (11) переводника (10), обеспечивает закрепление антенного корпуса (12) на переводнике (10); и

внешняя стенка защитной части антенного корпуса выполнена с возможностью восстановления, после эрозионного повреждения путем нанесения неотвержденного восстановительного материала на антенный корпус для восстановления внешней стенки защитной части антенного корпуса с целью окружения и защиты катушки антенного корпуса и обеспечения возможности повторного использования антенного корпуса для исследования разбуриваемой геологической формации с помощью скважинного каротажного узла, содержащего указанный переводник.

2. Устройство по п.1, в котором первое и второе металлические изнашиваемые кольца (20) расположены с двух сторон от защитной изнашиваемой части (14) антенного корпуса (12).

3. Устройство по п.2, в котором первое фиксирующее кольцо (22) содержит внутреннюю левую резьбу (33), имеющую возможность размещения на соответствующей резьбовой части (42) первой группы вставок (28), размещенных в первой группе выемок (29) во внешней стенке (11) переводника (10);

при этом второе фиксирующее кольцо (22) содержит внутреннюю правую резьбу (33), имеющую возможность размещения на соответствующей резьбовой части (42) второй группы вставок (28), размещенных во второй группе выемок (29) во внешней стенке (11) переводника (10); и

переводник (10) встроен в бурильную колонну таким образом, что второе фиксирующее кольцо (22) является фиксирующим кольцом, расположенным с передней стороны, а первое фиксирующее кольцо (22) является фиксирующим кольцом, расположенным с задней стороны.

4. Устройство по п.1, в котором защитная часть (14) антенного корпуса (12) содержит эпоксистеклопластик на основе Е-стекла.

5. Устройство по п.1, в котором защитная часть (14) антенного корпуса (12) содержит эпоксистеклопластик на основе S-стекла.

6. Устройство по п.1, в котором защитная часть (14) антенного корпуса (12) содержит высокопрочные стекловолокна с диаметром в диапазоне от 5 до 25 мкм.

7. Устройство по п.1, в котором катушка (16) антенного корпуса (12) намотана внутри антенного корпуса (12) с постоянным шагом.

8. Устройство по п.1, в котором катушка (16) антенного корпуса (12) намотана внутри антенного корпуса (12) в виде тороидальной структуры.

9. Устройство по п.1, дополнительно содержащее

первый электропроводный вывод (86), соединенный с первым концом катушки (16); и

второй электропроводный вывод (87), соединенный со вторым концом катушки (16);

при этом первый вывод (86) и второй вывод (87) соединяют катушку (16) по меньшей мере с одним из следующего: процессор, усилитель и источник электрической мощности.

10. Способ изготовления и использования устройства по п.1, согласно которому

обеспечивают переводник (10) с внешней стенкой (11), имеющей первую группу выемок (29) и вторую группу выемок (29);

размещают отверстие антенного корпуса (52), имеющего катушку (56), намотанную вокруг этого отверстия и окруженную неметаллической основной частью (53) и внешней стенкой, на переводник (10) для размещения первого конца антенного корпуса (52) вблизи первой группы выемок (29), а второго конца антенного корпуса (52) - вблизи второй группы выемок (29);

размещают металлическую экранирующую гильзу (70) на внешней стенке антенного корпуса (52);

размещают в первой группе выемок (29) первую группу вставок (28), имеющих внешнюю поверхность (42) с резьбой (41) и внутреннюю поверхность (44), по существу, соответствующую внешней стенке переводника (10) внутри первой группы выемок (29);

размещают во второй группе выемок (29) вторую группу вставок (28), имеющих внешнюю поверхность (42) с резьбой (41) и внутреннюю поверхность (44), по существу, соответствующую внешней стенке переводника (10) внутри второй группы выемок (29);

навинчивают отверстие первого фиксирующего кольца (22) на первую группу вставок (28);

размещают защитный изнашиваемый элемент (54), имеющий первую часть и вторую часть, на переводнике (10) между вторым концом антенного корпуса (52) и вторым фиксирующим кольцом (72);

навинчивают отверстие второго фиксирующего кольца (72) на вторую группу вставок (28) для закрепления первой части и второй части защитного изнашиваемого элемента (54) между вторым концом антенного корпуса (52) и вторым фиксирующим кольцом (72);

присоединяют первый вывод (86) и второй вывод (87) к первому концу и второму концу катушки (16) соответственно;

присоединяют первый вывод (86) и второй вывод (87) по меньшей мере к одному из следующего: источник электрической мощности, усилитель и процессор;

встраивают переводник (10) в бурильную колонну;

перемещают бурильную колонну внутрь скважины в земле;

вращают буровое долото на переднем конце бурильной колонны для углубления скважины в земле;

активируют катушку (16) для исследования смежной геологической формации;

извлекают бурильную колонну из углубленной скважины в земле;

отвинчивают второе фиксирующее кольцо (72) со второй группы вставок (28);

перемещают посредством скольжения второе фиксирующее кольцо (72) в осевом направлении переводника (10) в сторону удаления от использованного защитного изнашиваемого элемента (54);

удаляют первую часть и вторую часть использованного защитного изнашиваемого элемента (54) из положения между вторым концом антенного корпуса (52) и вторым фиксирующим кольцом (72);

размещают в радиальном направлении первую часть и вторую часть заменяющего защитного изнашиваемого элемента (54) на переводнике (10) для взаимодействия друг с другом между вторым фиксирующим кольцом (72) и вторым концом антенного корпуса (52);

возвращают второе фиксирующее кольцо (72) в осевом направлении вдоль переводника (10) ко второй группе вставок (28) и

навинчивают второе фиксирующее кольцо (72) на вторую группу вставок (28) для закрепления заменяющего защитного изнашиваемого элемента (54) между вторым фиксирующим кольцом (72) и вторым концом антенного корпуса (52).

11. Способ по п.10, согласно которому навинчивание отверстия первого фиксирующего кольца (22) на первую группу вставок (28) содержит шаг, на котором

навинчивают отверстие первого фиксирующего кольца (22), имеющего внутреннюю левую резьбу (33), на соответствующую резьбовую часть (42) первой группы вставок (28); и

при этом навинчивание отверстия второго фиксирующего кольца (72) на вторую группу вставок (28) для закрепления первой части и второй части защитного изнашиваемого элемента (54) между вторым концом антенного корпуса (52) и вторым фиксирующим кольцом (72) содержит шаг, на котором навинчивают отверстие второго фиксирующего кольца (72), имеющего внутреннюю правую резьбу (33), на соответствующую резьбовую часть (42) второй группы вставок (28).

12. Способ по п.11, дополнительно содержащий шаги, на которых

встраивают переводник (10) вместе с заменяющим защитным изнашиваемым элементом (54) в бурильную колонну и

перемещают бурильную колонну, содержащую переводник (10) с заменяющим защитным изнашиваемым элементом (54), внутрь скважины в земле таким образом, чтобы второе фиксирующее кольцо (72) являлось фиксирующим кольцом, расположенным с передней стороны, а первое фиксирующее кольцо (22) являлось фиксирующим кольцом, расположенным с задней стороны.

13. Способ по п.10, согласно которому размещение защитного изнашиваемого элемента (54), имеющего первую часть и вторую часть, на переводнике (10) между вторым концом антенного корпуса (52) и вторым фиксирующим кольцом (72) содержит шаги, на которых

размещают в радиальном направлении первую часть защитного изнашиваемого элемента (54) на переводнике (10) между вторым концом антенного корпуса (52) и вторым фиксирующим кольцом (72) и

размещают в радиальном направлении вторую часть защитного изнашиваемого элемента (54) на переводнике (10) между вторым концом антенного корпуса (52) и вторым фиксирующим кольцом (72) для взаимодействия с первой частью защитного изнашиваемого элемента (54).

14. Способ по п.10, согласно которому размещение защитного изнашиваемого элемента (54), имеющего первую часть и вторую часть, на переводнике (10) между вторым концом антенного корпуса (52) и вторым фиксирующим кольцом (72) содержит шаг, на котором

размещают защитный изнашиваемый элемент (54), имеющий первую часть, содержащую эпоксистеклопластик на основе Е-стекла, и вторую часть, содержащую эпоксистеклопластик на основе Е-стекла, на переводнике (10) между вторым концом антенного корпуса (52) и вторым фиксирующим кольцом (72).

15. Способ по п.10, согласно которому размещение защитного изнашиваемого элемента (54), имеющего первую часть и вторую часть, на переводнике (10) между вторым концом антенного корпуса (52) и вторым фиксирующим кольцом (72) содержит шаг, на котором

размещают защитный изнашиваемый элемент (54), имеющий первую часть, содержащую эпоксистеклопластик на основе S-стекла, и вторую часть, содержащую эпоксистеклопластик на основе S-стекла, на переводнике (10) между вторым концом антенного корпуса (52) и вторым фиксирующим кольцом (72).

16. Способ по п.10, согласно которому защитная часть (54) антенного корпуса (52) содержит высокопрочные стекловолокна с диаметром в диапазоне от 5 до 25 мкм.

17. Способ по п.10, согласно которому катушка (56) антенного корпуса (52) намотана внутри антенного корпуса (52) вокруг указанного отверстия, по существу, с постоянным шагом.

18. Способ по п.10, согласно которому катушка (56) антенного корпуса намотана внутри антенного корпуса (52) вокруг указанного отверстия в виде тороидальной структуры.

19. Способ по п.10, дополнительно содержащий шаги, на которых

присоединяют конец первого электропроводного вывода (86), предназначенный для катушки (56), к первому концу катушки и

присоединяют конец второго электропроводного вывода (87), предназначенный для катушки (56), ко второму концу катушки;

присоединяют конец, противоположный концу первого вывода (86), предназначенному для катушки, и/или конец, противоположный концу второго вывода (87), предназначенному для катушки, по меньшей мере к одному из следующих элементов, размещенных на переводнике (10): процессор, усилитель и источник электрической мощности.

20. Способ по п.10, согласно которому размещение металлической экранирующей гильзы (70) на внешней стенке антенного корпуса (52) содержит шаг, на котором

размещают экранирующую гильзу (70) на внешней стенке антенного корпуса (52) таким образом, чтобы конец (71) экранирующей гильзы (70) выходил за пределы второго конца антенного корпуса (52), для обеспечения канавки, расположенной в радиальном направлении между вешней стенкой переводника (10) и внутренней стенкой металлической экранирующей гильзы (70); и

при этом размещение в радиальном направлении первой части и второй части заменяющего защитного изнашиваемого элемента (54) на переводнике (10) для взаимодействия друг с другом между вторым фиксирующим кольцом (72) и вторым концом антенного корпуса (52) содержит шаг, на котором

размещают в радиальном направлении первую часть (55) и вторую часть (55) заменяющего защитного изнашиваемого элемента (54) на переводнике (10) для взаимодействия друг с другом между вторым фиксирующим кольцом (72) и вторым концом антенного корпуса (52) для размещения буртика (57), выступающего от первой части и второй части, в положении совмещения вдоль оси с окружной канавкой между внешней стенкой переводника (10) и внутренней стенкой экранирующей гильзы (70).

21. Скважинное каротажное устройство, содержащее

переводник (10) с первым концом, имеющим соединитель, вторым концом, имеющим соединитель, отверстием между ними и внешней стенкой, имеющей множество выемок (29);

антенный корпус (52), содержащий неметаллическую основную часть, отверстие, имеющее возможность размещения на внешней стенке переводника (10), и катушку электропроводного провода (56), имеющую первый конец, второй конец и среднюю часть, намотанную вокруг отверстия и помещенную внутрь основной части между ними;

экранирующую гильзу (70), содержащую отверстие, имеющее возможность размещения на внешней стенке антенного корпуса (52), и выступающую часть (71), выходящую за пределы второго конца антенного корпуса;

первую группу криволинейных вставок (28), размещенных внутри первой группы выемок (29) во внешней стенке переводника (10) и имеющих внешнюю поверхность (42) с резьбой (41) и внутреннюю поверхность (44), по существу, соответствующую внешней стенке переводника (10) внутри первой группы выемок (29);

вторую группу криволинейных вставок (28), размещенных внутри второй группы выемок (29) во внешней стенке переводника (10), расположенных на удалении от первой группы выемок (29) и имеющих внешнюю поверхность с резьбой (41) и внутреннюю поверхность (44), по существу, соответствующую внешней стенке переводника (10) внутри второй группы выемок (29);

первое фиксирующее кольцо (22), которое выполнено с возможностью размещения посредством резьбы на первой группе вставок (28), размещенных в первой группе выемок (29), смежной с первым концом антенного корпуса (52);

второе фиксирующее кольцо (72), которое выполнено с возможностью размещения посредством резьбы на второй группе вставок (28), размещенных во второй группе выемок (29), смежной со вторым концом антенного корпуса (52); причем

защитный изнашиваемый элемент (54), содержащий множество отдельных частей (55), имеющих возможность размещения в радиальном направлении на переводнике (10) между вторым фиксирующим кольцом (72) и вторым концом антенного корпуса (52) для взаимодействия друг с другом и совместного образования выступающего буртика (57), проходящего от защитного изнашиваемого элемента (54) вдоль внешней стенки переводника (10) и выполненного с возможностью размещения в канавке, образованной вторым концом антенного корпуса (52), внешней стенкой переводника (10) и внутренней стенкой экранирующей гильзы (70), которая выступает за пределы второго конца антенного корпуса (52);

при этом размещение посредством резьбы первого и второго фиксирующих колец (22, 72) на первой и второй группах вставок (28), размещенных внутри первой и второй групп выемок (29) во внешней стенке переводника (10), обеспечивает закрепление антенного корпуса (52) на переводнике (10).

22. Устройство по п.21, в котором защитный изнашиваемый элемент (54) выполнен с возможностью замены после эрозионного повреждения путем отвинчивания второго фиксирующего кольца (72) со второй группы вставок (28), размещенных во второй группе выемок (29) во внешней стенке переводника (10), перемещения посредством скольжения второго фиксирующего кольца (72) в сторону удаления от эродированного защитного изнашиваемого элемента (54), удаления в радиальном направлении множества частей указанного защитного изнашиваемого элемента (54), размещения в радиальном направлении частей (55) заменяющего защитного изнашиваемого элемента (54) между вторым фиксирующим кольцом (72) и антенным корпусом (52), перемещения посредством скольжения второго фиксирующего кольца (72) ко второй группе вставок (28) и навинчивания второго фиксирующего кольца (72) на вторую группу вставок (28) для закрепления антенного корпуса (52) на переводнике (10).

23. Устройство по п.21, в котором множество отдельных частей (55) защитного изнашиваемого элемента (54) выполнено с возможностью размещения на переводнике (10) таким образом для взаимодействия друг с другом и совместного образования второго выступающего буртика (58), проходящего от защитного изнашиваемого элемента (54) вдоль внешней стенки переводника (10) и выполненного с возможностью размещения в канавке, образованной внешней стенкой переводника (10) и удлинительной частью второго фиксирующего кольца (72).

Увеличить масштаб


наверх