ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторской разработки

Устройство состоит из немагнитного герметичного корпуса 1 (см. рисунок 1) с цилиндрическим основанием 2, на котором размещен магнитопровод 3 в виде полого цилиндра со сплошными кольцевыми полюсными торцами 4 и генераторная катушка 5. Витки последней расположены коаксиально цилиндрическому основанию 2. Толщина стенки цилиндра магнитопровода 3 и высота каждого торца 4 равны между собой, а между торцами 4 по окружности равномерно расположено четное количество индикаторных катушек 6, установленных аксиально и равноудаленно относительно цилиндрического основания 2, в два ряда с соблюдением соосности между последними. Индикаторные катушки 6 (см. рисунок 2) представляют собой многовитковые рамки без сердечника, имеющие в сечении форму параллелограмма (см. рисунок 3) с углом наклона большей стороны параллелограмма к цилиндрическому основанию 2. Индикаторные катушки 6 прилегают вплотную меньшими сторонами параллелограмма к торцам 4 магнитопровода 3 и между собой в рядах. Две диаметрально противоположные индикаторные катушки из разных рядов, оси которых смещены относительно друг друга, представляют пару (cм. рисунок 1) параaaи пара ВВ. Индикаторные катушки 6, образующие пару, включены встречно.

Устройство работает следующим образом. Индукционный зонд вместе с системой телеметрии ТИС - 16 входит в состав скважинного прибора, который в процессе исследования перемещают в скважине на каротажном кабеле. При спуске на скорости 1000 м/ч проводят обзорное исследование, а при подъеме, для более детального исследования, скорость варьируют в пределах 300-600 м/ч.

Сигналы, снимаемые с индикаторных катушек раздельно по нескольким (в данном случае восьми) каналам, соответствующим секторам исследования, поступают в систему телеметрии ТИС - 16, где смешиваются и преобразуются в частотно-модулированный сигнал. Последний по каротажному кабелю поступает в наземный блок каротажа Б - 41, в котором смешанные сигналы разделяют и передают на ПЭВМ для их визуализации и записи в файл.

По каротажному кабелю производится запитка генераторной катушки переменным током частотой 200 Гц величиной 200 мА.

При пропускании переменногоэлектрического тока через генераторную катушку 5 наибольшая плотность линий магнитной индукции, взаимодействующих со стенкой колонны, будет сосредоточена на кольцевых полюсных торцах 4 магнитопровода 3. В промежутке между торцами 4 и стенкой колонны линии магнитной индукции распределяются следующим образом: часть из них замкнется на внутреннюю поверхность трубы, а другая часть, образующая поле рассеивания, замкнется на цилиндрическую поверхность магнитопровода 3, пересекая при этом контуры индикаторных катушек 6. В зависимости от изменения магнитной проводимости участка трубы, величина которой обусловлена наличием дефекта, его ориентацией, протяженностью, глубиной, если он не сквозной, и другими факторами, будет происходить перераспределение линий магнитной индукции между торцами 4 и стенкой трубы и торцами 4 и цилиндрической поверхностью магнитопровода 3. ЭДС полезного сигнала, наводимого в индикаторных катушках 6, определится плотностью линий магнитной индукции,пересекающих контуры индикаторных катушек 6, но взаимодействие с трубой будет осуществляться в основном на участке цилиндрическая поверхность торца 4-внутренняя поверхность трубы. Выбранная форма магнитопровода 3 в виде полого цилиндра со сплошными кольцевыми полюсными наконечниками позволяетпроектировать на внутреннюю стенку обсадной трубы магнитное поле в виде сплошных колец с равномерным радиальным распределением линий магнитной индукции, что способствует увеличению чувствительности и разрешающей способности зонда. А соосное расположение индикаторных катушек 6 обеспечивает максимальное взаимодействие последних с линиями магнитной индукции, обеспечивая при этом повышение чувствительности.

Применение данного зонда позволило повысить чувствительность и разрешающую способность индукционного зонда за счет изменения ориентации линий магнитной индукции, часть которых, пересекая контуры многовитковых рамок индикаторных катушек, приводит к большей величине электродвижущей силы (ЭДС), что способствует получению достоверного результата - регистрации мелких дефектов перфорационных отверстий порядка 14-16 мм даже при увеличенном зазоре между стенкой немагнитного герметического корпуса и внутренней стенкой обсадной трубы, достигающем 40 мм, упростить конструкцию за счет применения единого магнитопровода; увеличить зону исследования трубы в два раза.

Рис. 1 Индукционный зонд (продольное сечение)

Рис. 2 Индикаторная катушка

Рис. 3 Развертка части внешней поверхности индикационного зонда