RU142003U1 - DEVICE FOR CALIBRATION OF NEUTRON LOGGING Borehole Equipment - Google Patents

Abstract

Устройство для калибровки скважинной аппаратуры нейтронного каротажа, содержащее контейнер с цилиндрическим каналом вдоль продольной оси, контейнер выполнен из замедляющего нейтроны водородосодержащего материала, отличающееся тем, что контейнер выполнен в виде цилиндрического стакана, вдоль продольной оси которого расположена цилиндрическая труба, а в пространстве между стенками контейнера и трубой параллельно и симметрично ей установлено, по крайней мере, две трубки, внутри которых размещены цилиндрические стержни, с возможностью их извлечения, при этом все внутренние трубы и стержни выполнены из водородосодержащего материала, расстояние между поверхностями стакана и центральной трубой удовлетворяет выражениюΔ≥2L,где Δ - расстояние между поверхностями стакана,L - длина пробега нейтронов,а все внутреннее оставшееся пространство контейнера заполнено крошкой из водородосодержащего материала.A device for calibrating borehole neutron logging equipment containing a container with a cylindrical channel along the longitudinal axis, the container is made of a neutron-slowing hydrogen-containing material, characterized in that the container is made in the form of a cylindrical glass with a cylindrical pipe along the longitudinal axis, and in the space between the walls of the container and at least two tubes are installed in parallel and symmetrically to the pipe, inside which cylindrical rods are placed, with the possibility their extraction, while all the internal pipes and rods are made of hydrogen-containing material, the distance between the surfaces of the glass and the central pipe satisfies the expression Δ≥2L, where Δ is the distance between the surfaces of the glass, L is the mean free path of the neutrons, and the entire remaining internal space of the container is filled with crumb from hydrogen-containing material.

Description

Полезная модель относится к области метрологического обеспечения скважинной геофизической аппаратуры, а именно к калибровке аппаратуры для исследования нефтяных и газовых скважин нейтронным методом с целью определения объемной пористости горных пород, в частности к созданию технических средств для базовой и полевой калибровки аппаратуры нейтронного каротажа нефтяных и газовых скважин.The utility model relates to the field of metrological support of borehole geophysical equipment, namely, to calibration of equipment for studying oil and gas wells by the neutron method in order to determine volumetric porosity of rocks, in particular, to the creation of hardware for basic and field calibration of neutron logging equipment for oil and gas wells .

Согласно действующим нормативным документам, скважинную аппаратуру нейтронного каротажа калибруют не реже одного раза в квартал и/или после любых ремонтных работ, проводимых с ней.According to current regulatory documents, neutron logging equipment is calibrated at least once a quarter and / or after any repair work carried out with it.

В большинстве крупных геофизических предприятий для решения вопросов метрологического обеспечения имеются метрологические центры или лаборатории, оснащенные соответствующими средствами измерения параметров аппаратуры. Применительно к аппаратуре нейтронного каротажа для этих целей используют модели пластов и/или их имитаторы.In most large geophysical enterprises, metrological centers have metrological centers or laboratories equipped with appropriate means for measuring the parameters of equipment to solve the problems of metrological support. In relation to neutron logging equipment, reservoir models and / or their simulators are used for these purposes.

Однако эти известные средства измерения имеют достаточно большие габариты, что не позволяет их использование на удаленных труднодоступных площадях.However, these known measuring instruments have large enough dimensions, which does not allow their use in remote, inaccessible areas.

Кроме того, как правило, одним из ингредиентов этих устройств является вода, что делает не возможным их эксплуатацию при отрицательных температурах внешней среды.In addition, as a rule, one of the ingredients of these devices is water, which makes it impossible to use them at low ambient temperatures.

Известно устройство для калибровки аппаратуры нейтронного каротажа, содержащее полый стальной герметичный цилиндрический корпус, заполненный водой, пересеченный внутренней трубой меньшего диаметра, заглушенной с одной стороны капролоновой заглушкой, и набор капролоновых стержней разного диаметра. В.В. Илюшин, С.А. Венско, Е.В. Громов, В.Г. Цейтлин. Центр метрологии и сертификации ОАО «Газпромгеофизика». Установка УКУ-НК, «Каротажник» №9 (162), Тверь. 2007 г. с. 110-112. При калибровке скважинный прибор устанавливают во внутренней трубе устройства на нижней его образующей. Для воспроизведения различных значений пористости в трубу вводят необходимое количество капролоновых стержней. Недостатком такого устройства является наличие в корпусе установки воды, а также габаритные размеры и вес.A device for calibrating neutron logging equipment is known, comprising a hollow steel sealed cylindrical body filled with water, crossed by an inner pipe of a smaller diameter, plugged on one side with a caprolon plug, and a set of caprolon rods of different diameters. V.V. Ilyushin, S.A. Vensko, E.V. Gromov, V.G. Zeitlin Center for metrology and certification of JSC Gazpromgeofizika. Installation UKU-NK, “Logger” No. 9 (162), Tver. 2007 p. 110-112. During calibration, the downhole tool is installed in the inner tube of the device on its lower generatrix. To reproduce various values of porosity, the required number of caprolon rods is introduced into the pipe. The disadvantage of this device is the presence in the housing of the water, as well as overall dimensions and weight.

Наиболее близким техническим решением является устройство в виде цилиндрического контейнера с толщиной стенки 50-70 мм, выполненного из замедляющего нейтроны водородосодержащего материала. Блюменцев А.М., Калистратов Г.А., Лобанков В.М., Цирульников В.П. Метрологическое обеспечение геофизических исследований скважин. М., Недра, 1991, стр. 138-142. Контейнер надевают на зондовую часть аппаратуры нейтронного каротажа при его калибровке. Недостатком устройства является имитация всего одной точки при калибровке.The closest technical solution is a device in the form of a cylindrical container with a wall thickness of 50-70 mm, made of a neutron-slowing hydrogen-containing material. Blumentsev A.M., Kalistratov G.A., Lobankov V.M., Tsirulnikov V.P. Metrological support of geophysical research of wells. M., Nedra, 1991, pp. 138-142. The container is put on the probe part of the neutron logging equipment during calibration. The disadvantage of this device is the simulation of only one point during calibration.

Полезная модель устраняет недостатки аналога и прототипа.The utility model eliminates the disadvantages of analog and prototype.

Техническим результатом полезной модели является уменьшение габаритов устройства и расширение области его эксплуатации.The technical result of the utility model is to reduce the size of the device and expand the scope of its operation.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для калибровки скважинной аппаратуры нейтронного каротажа, содержащем контейнер с цилиндрическим каналом вдоль продольной оси, контейнер выполнен из замедляющего нейтроны водородосодержащего материала, контейнер выполнен в виде цилиндрического стакана, вдоль продольной оси, которого расположена цилиндрическая труба, а в пространстве между стенками контейнера и трубой параллельно и симметрично ей установлено, по крайней мере, две трубки, внутри которых размещены цилиндрические стержни, с возможностью их извлечения, при этом все внутренние трубы и стержни выполнены из водородосодержащего материала, расстояние между поверхностями стакана и центральной трубой удовлетворяет выражению:The technical result is achieved in that in a device for calibrating borehole neutron logging equipment containing a container with a cylindrical channel along the longitudinal axis, the container is made of a neutron-slowing hydrogen-containing material, the container is made in the form of a cylindrical glass, along the longitudinal axis, which is a cylindrical pipe, and in the space between the walls of the container and the pipe parallel to and symmetrically installed at least two tubes inside which are cylindrical rods, with the possibility of their extraction, while all internal pipes and rods are made of hydrogen-containing material, the distance between the surfaces of the glass and the Central pipe satisfies the expression:

Δ≥2L, где:Δ≥2L, where:

Δ - расстояние между поверхностями стакана,Δ is the distance between the surfaces of the glass,

L - длина пробега нейтронов,L is the mean free path of neutrons,

а все внутреннее оставшееся пространство контейнера заполнено крошкой из водородосодержащего материала.and the entire inner remaining space of the container is filled with crumbs of hydrogen-containing material.

За глубинность исследования нейтронным методом обычно принимают такой радиус цилиндрического слоя R_0.9, из которого поступает к детектору 90% нейтронов относительно потока нейтронов из цилиндра бесконечного радиуса.The depth of the research by the neutron method is usually taken as the radius of the cylindrical layer R _0.9 , from which 90% of the neutrons relative to the neutron flux from the cylinder of infinite radius are fed to the detector.

Глубинность слабо зависит от расстояния между источником и детектором нейтронов и определяется главным образом длиной замедления нейтронов L:Depth weakly depends on the distance between the source and the neutron detector and is determined mainly by the neutron deceleration length L:

R_0.9=2.1∗L.R _0.9 = 2.1 ∗ L.

Выполнение этого условия обеспечивает регистрацию многократно рассеянных нейтронов. Для полимерных углеводородных материалов, из которых выполнено калибровочное устройство, длина замедления L_ув=7 см.The fulfillment of this condition ensures the registration of multiply scattered neutrons. For polymeric hydrocarbon materials from which the calibration device is made, the retardation length L _SW = 7 cm

В.А. Арцыбашев. Ядерно-геофизическая разведка. Москва. Атомиздат 1972, с. 187-189V.A. Artsybashev. Nuclear and geophysical exploration. Moscow. Atomizdat 1972, p. 187-189

Сущность полезной модели поясняется на фиг. 1 и фиг. 2.The essence of the utility model is illustrated in FIG. 1 and FIG. 2.

На фиг. 1 схематично представлен поперечный разрез устройства для тестирования скважинной аппаратуры нейтронного каротажа, где: 1 - цилиндрический корпус, 2 - по крайней мере, две трубки (на фиг. 1 приведены четыре трубки); 3 - стержни из капролона, 4 - замедлитель нейтронов, А - расстояние между поверхностями стакана и центральной трубы, 5 - скважинный прибор, 6 - центральная труба.In FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a device for testing borehole neutron logging equipment, where: 1 is a cylindrical body, 2 is at least two tubes (four tubes are shown in FIG. 1); 3 - rods of caprolon, 4 - neutron moderator, A - the distance between the surfaces of the glass and the Central tube, 5 - downhole tool, 6 - the Central tube.

На фиг. 2 схематично представлен продольный разрез устройства для тестирования скважинной аппаратуры нейтронного каротажа, где: 1 - цилиндрический корпус, 3 - стержни из капролона, 4 - замедлитель нейтронов, 6 - центральная труба.In FIG. 2 schematically shows a longitudinal section of a device for testing borehole neutron logging equipment, where: 1 - a cylindrical body, 3 - rods of caprolon, 4 - neutron moderator, 6 - a central tube.

Водородосодержащий материал для заполнения внутреннего пространства может быть выполнен и на основе отходов полимерного производства из полимеров высокого давления (ПВД), полимеров низкого давления ПНД, полипропилена ГШ и других. ООО «Полимер Ресурс». «Высококачественные полимеры в виде дробленки, гранулята». Гранулят ПВД, ПНД, ГШ. Дробленка ПВД, ПНД, ПВХ, ГШ, ПС, ПК, УПМ, ПСМ, АБС. «Высококачественные вторичные полимеры», 2008 г.Hydrogen-containing material for filling the internal space can also be made on the basis of polymer production wastes from high-pressure polymers (LDPE), low-pressure polymers PND, GSH polypropylene and others. LLC Polymer Resource. "High-quality polymers in the form of crushed granulate." Granulate LDPE, PND, GSH. Crusher of PVD, PND, PVC, GSh, PS, PK, UPM, PSM, ABS. "High-quality secondary polymers", 2008

ПВД: 10803-020, 11503-70, 15313-003, 15813-020. ПВД-кабельный: 153-02К, 153-10К. ПНД: 277-73, 276-73, 271-274К, 273-83, ПЭ 80Б-275, ПНД 293-285Д, ПЭ2НТ05-5. ЭБФ, ЖГШ. ООО "РАЙФ+", 2009 г.LDPE: 10803-020, 11503-70, 15313-003, 15813-020. LDPE cable: 153-02K, 153-10K. PND: 277-73, 276-73, 271-274K, 273-83, PE 80B-275, PND 293-285D, PE2NT05-5. EBF, ZhGSh. LLC RIFE +, 2009

Устройство работает следующим образом. Скважинный прибор - 5 устанавливают в центральную трубу - 6, располагая измерительный зонд скважинного прибора 5 полностью в теле цилиндрического корпуса 1. Проводят измерения без капролоновых стержней - 3, далее поочередно в каждую трубку - 2 устанавливают капролоновый стержень - 3 и выполняют новые измерения.The device operates as follows. The downhole tool - 5 is installed in the central pipe - 6, placing the measuring probe of the downhole tool 5 completely in the body of the cylindrical body 1. Measure without caprolon rods - 3, then alternately install a caprolon rod - 3 in each tube - 2 and perform new measurements.

Таким образом, для тестирования аппаратуры получают минимум три тестовые точки. При этом устройство из-за отсутствия в нем воды может храниться и эксплуатироваться при отрицательных температурах. Имеет компактные габариты, поэтому его переносят при помощи двух человек и перевозят на новое место работы.Thus, for testing equipment receive at least three test points. In this case, the device due to the lack of water in it can be stored and operated at low temperatures. It has compact dimensions, so it is transferred using two people and transported to a new place of work.

Для увеличения числа калибровочных точек увеличивают число трубок, а и имеют набор стержней - 3 разного диаметра.To increase the number of calibration points, increase the number of tubes, but also have a set of rods - 3 of different diameters.

Радиационная безопасность при работе с устройством обеспечивается стандартными общепринятыми способами, например, использование кадмий - свинцового экрана.Radiation safety when working with the device is ensured by standard generally accepted methods, for example, the use of cadmium - a lead screen.

Claims (1)

Устройство для калибровки скважинной аппаратуры нейтронного каротажа, содержащее контейнер с цилиндрическим каналом вдоль продольной оси, контейнер выполнен из замедляющего нейтроны водородосодержащего материала, отличающееся тем, что контейнер выполнен в виде цилиндрического стакана, вдоль продольной оси которого расположена цилиндрическая труба, а в пространстве между стенками контейнера и трубой параллельно и симметрично ей установлено, по крайней мере, две трубки, внутри которых размещены цилиндрические стержни, с возможностью их извлечения, при этом все внутренние трубы и стержни выполнены из водородосодержащего материала, расстояние между поверхностями стакана и центральной трубой удовлетворяет выражениюA device for calibrating borehole neutron logging equipment containing a container with a cylindrical channel along the longitudinal axis, the container is made of a neutron-slowing hydrogen-containing material, characterized in that the container is made in the form of a cylindrical glass with a cylindrical pipe along the longitudinal axis, and in the space between the walls of the container and at least two tubes are installed in parallel and symmetrically to the pipe, inside which cylindrical rods are placed, with the possibility their extraction, while all the inner pipes and rods are made of hydrogen-containing material, the distance between the surfaces of the glass and the Central pipe satisfies the expression Δ≥2L, Δ≥2L, где Δ - расстояние между поверхностями стакана,where Δ is the distance between the surfaces of the glass, L - длина пробега нейтронов,L is the mean free path of neutrons, а все внутреннее оставшееся пространство контейнера заполнено крошкой из водородосодержащего материала.

and the entire inner remaining space of the container is filled with crumbs of hydrogen-containing material.

Images