148745. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés fúrólyuk talpának, cementdugó tetejének és a karottázs szondák és perforáló eszközök leengedését gátló akadályok indikálására vízzel vagy vízgázisú iszappal töltött fúrólyukakban és kutakban
2 148.745 oldatok határán kialakuló elektródpotenciálok észlelése. Jelen találmány egy fogalmilag új eljárást is tartalmaz (lásd 4. igénypont) azzal, hogy a karottázs műveletek műszaki biztonságát növelő új karottázs műveletet vezet be: a fúrólyukak és kutak kaliiberezését, amellyel a fúrólyuk vagy kút előre ismert rossz műszaki állapota ©setén — a karottázs műveletet megelőzően — át lehet vizsgálni a lyukfuratot a karottázs eszközökkel való járhatóság szempontjából. Erre a célra a találmány alapelvén működő fcalibarező. szondát engedünk le a lyukba vagy kútba, amely jelz/i, hogy az milyen mélységig járható biztonságosan. Az 1. ábra a béléscsövezetlen fúrólyukakhoz kidolgozott indikáló berendezés elvi elektromos sémáját és működését mutatja. Nyugalmi állapotban (la. ábra) a 2 elektródától elkülönített 1 elektródára a szigetelt karottázs kábel 3 ere kapcsolódik, mely a felszínen elhelyezett 4 egyenáramú feszültségkompenzátorhoz és azon át 5 indikáló vagy regisztráló műszer egyik sarkához kapcsolódik. 5 műszer másik sarka a földfelszínen elhelyezett 6 földelésre van kötve. Az indikáló •áramkör másik ágát földvisszavezetés képezi. Munkaállapotban — amikor 1 elektróda felül a mozgást akadályozó objektumra — (lásd lb. ábra) 1 és 2 elektródák fémes érintkezésbe kerülnék. Nyugalmi állapotban az indikáló áramkörben létrejövő eredő feszültség az alábbi lesz: (1) (UA-,F)O = EA + E,, + UPS + UK ahol: EA — az 1 elektróda elektródpatsnciálja; Ep — a 6 földelés elektródpotenciálja; UPS — a 6 földelés és 1 elektróda közt a fúróiszapon keletkező PS-potenciálkülönbség; UK — a 4 kompenzátoron beállított kompenzáló egyenfeszültség. Munkaállapotibian 1 elektróda potenciálja á'U értékkel megváltozik, vagyis az eredeti EA érték helyett E^ + AU értéket vesz fel; ezáltal az indikáló áramkörre munkiaállapótban ható eredő feszültség az alábbi lesz: VA,I' = E,EP U PS U,. -AV> (2) A 4 kompenzátor 'beállítása célszerűen úgy történik, hogy: UK = (ÜA ,F) O (3) legyen, miáltal érzékeny 5 műszer alkalmazása biztosítható. A 2. ábra magyarázatul szolgál a munkaállapotban kialakuló zJU feszültségváltozás megvilágításához. Legyen 1 és 2 két különböző fémből készített, tetszőleges alakú, egymástól elkülönített elektróda vizes oldatba merítve. 1 elektróda elektródpotenciálja Ei ;(po:laritása a folyadék felé mutat), 2 elektródáé E2 (polaritásia az elektróda felé mutat) (lásd a 2a. ábrát). Ha a két elektródát 7 vastag dróttal rövidrezárjuk (2b. ábra), galvánáram indul, mely 1 elektródából a folyadékon át 2 elektródába folyik, a onnan a 7 vezetékien keresztül elektronáram formájában visszafolyik 1-ibe. A folyadékban kialakuló áramtér előállítható úgy, hogy az 1 elektródából kifolyó és a teljes térben szétterjedő + I áram terére szuperpenáljuk a 2-be a teljes térből visszafolyó — I áram terét (lásd 2c. ábrát). A rövidrezárás következtében 1, 2 és 7 kiözös Uz potenciált vesznek fel a folyadékhoz képest: Uz = (E1 +E 2 )(R 1 —R 2)1 ) (4) Rí+R2 —Ri,2—R 2 ,i ahol: Rí — 1 elektróda földelési ellenállása; R2 — 2 elektróda földelési ellenállása; Ri,2 — 1 elektródának a 2 elektródára való feszültségcsatolását jelképező ellenál. lás; R2 ,i — 2 elektródának az 1 elektródára való feszültségcsatolását jelképező ellenállása. Mivel /IU = Uz — E|, (o ízért: z1U = (E, + E2 )Rí —R2 Rí +R2 —Ri,2 —R2, (6) összefüggés vizsgálata azt mutatja, hogy ha R? R2 , R2 — . es (6) Rí Rl,2 R2,i értéke minden határon túl nő, akkor /IU értéke a zérus felé csökken; viszont ha Rí Rí R? RÍ,-, Rí R2>1 értéke nő minden határon túl, akkor zlU értéke E, +E2 felé tart. Fentiekből következik, hogy E2 és E| polaritását ellentétesre célszerű választani (akkor összegeződik az indikáló áramkörben a két potenciál) és Rj-et nagyra kell méretezni R2-höz képest (vagyis 1 elektródát kis méretűre kell készíteni 2/-'höz képest) maximális zJU indikációs feszültség nyerése céljából. A 3. ábra a béléscsövezett kutakhoz készített indiikáló berendezés elvi elektromos áramköri kapcsolását és működését szemlélteti. — Itt 2 elektróda fémesen érintkezik a 13 béléscső belső falával, 1 elektróda viszont el van tartva attól. Az indikáló műszer 6 földelt sarka a béléscsőre van kapcsolva, ezáltal az áraimkör visszavezetéséül a béléscső, mint jól vezető fém szolgál. Nyugalmi állapotban (3a. ábra) az indikáló körre jutó eredő feszültség: (UA,F)O — EA + E£ (V) amely munkaállapotban (3b. ábra), — amikor 1 elektróda a 11 cementdugó 12 tetejére felül — zérussá válik: UA,F = 0. (8) tehát az indiikáló feszültség: zfU = EA + E B lesz. A 4. ábra a berendezés elektródáinak szerkezeti rajzát adja meg abban az esetben, amikor rugó
