Измерительное устройство скважинного геофизического прибора

 

ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО СКВАЖИННОГО ГЕОФИЗИЧЕСКОГО ПРИБОРА, содержащее корпус, внутри которого расположен механизм управления измерительными рычагами, выполненный в виде штанги, гидросистемы с рабочей камерой , рабочими плунжерами, упругим элементом , измерительные рычаги, шарнирно соединенные с корпусом, и потенциометрические датчики, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности eio в работе, оно выполнено с компенсирующей камерой, размещенной-в верхней части корпуса, сообщающим ее с рабочей камерой сквозным каналом, в котором установлена штанга с упором, при этом на одном его конце со стороны компенсирующей камеры расположен соосно со штангой плавающий поршень, а на другом - упорная щ-айба и компенсирующая пружина, причем упорная щайба связана с рабочими плунжерами, каждый из которы.х соединен с потенцио (Л метрическим датчиком, установленным в рабочей камере, которая посредством канала с обратным клапаном сообщена с компенсирующей камерой.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з(51) Е 21 В 47/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3388005/22-03 (22) 29.01.82 (46) 07.07.83. Бюл. ¹ 25 (72) В. M. Кудрявцев, Е. М. Пятецкий и А. Е. Власкин (71) Калининское отделение Всесоюзного на учно-исследовательского и проектно-конструкторского института геофизических исследований геолого-разведочных скважин (53) 550.839.622.24 1(088.8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР

¹ 530297, кл. E 21 В 47/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 642471, кл. Е 21 В 47/00, !979.

3. Авторское свидетельство СССР № 255882, кл. Е 21 В 47/08, 1968.

4. Пятецкнй Е. М. Изучение технического состояния ствола. скважины методом профилеметрии. М., ВИЗ/ 1С, 1970. (54) (57) ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЛСТВО СКВАЖИННОГО ГЕОФИЗИЧЕСКОГО

11РИБОРА, содержащее корпус, внутри ко„„SU„„1027382 А торого расположен механизм управления измерительными рычагами, выполненный в виде штанги, гидросистемы с рабочей камерой, рабочими плунжерами, упругим элементом, измерительные рычаги, шарнирно соединенные с корпусом, и потенциометрические датчики, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности его в работе, оно выполнено с компенсирующей камерой, размещенной.в верхней части корпуса, сообщающим ее с рабочей камерой сквозным каналом, в котором установлена штанга с упором, при этом на одном его конце со стороны компенсирующей камеры расположен соосно со штангой плавающий поршень, а на другом — упорная шайба и компенсирующая пружина, причем упорная шайба связана с рабочими плунжерами, каждый из которых соединен с потенциометрическим датчиком, установленным в рабочей камере, которая посредством канала с обратным клапаном сообщена с компенсирующей камерой.

1027382

Изобретение относится к рычажным -измерительным устройствам, используемым в геофизических приборах для промысловогеофизических исследований скважин.

Известны измерительные системы, содержащие корпус, шарнирно соединенные с корпусом двуплечие рычаги, короткие плечи которых связаны со штангой управления раскрытием и закрытием рычажной системы в целом (2), или каждого рычага в отдельности (1), что не позволяет в первом случае работать каждому рычагу независимо от остальных, во втором случае рычажная система стачовится сложной и громоздкой из-за наличия рабочей пружины на каждом рычаге, что затрудняет создание многорычажHbtx систем ограниченного диаметра для исследования скважин малого диаметра или исследования сверхглубоких или осложненных скважин через бурильную колонну.

Известно устройство для измерения диаметра скважины, в котором управление измерительной рычажной системой осуществляется гидравлическим способом, состоящее из силового плунжера, силовой пружины усилительной и суммирующей камер и блока рабочих цилиндров, в котором каждый рабочий плунжер с помощью гибких лент соединен с сектором измерительного рычага.

Перемещение силового плунжера гидравлически через рабочую жидкость вызывает перемещение рабочих плунжеров и наоборот, а в усилительной камере перемещение силового плунжера вызывает перемещение измерительного плунжера, соединенного с подвижным элементом измерительного потенциометра (3) и (4) .

Однако это устройтво не позволяет определить величину отклонения от оси прибора каждого измерительного рычага по отдельности, без чего невозможно определить форму поперечного сечения скважины. На определении формы поперечного сечения скважины основаны методы горизонтальной профилеметрии. Информация о форме сечения необходима для решения важных технологических задач при бурении скважин, в том числе для выделения желобов и оценки их при хватоопасности.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства.

Для достижения этой цели устройство, содержащее корпус, внутри которого расположен механизм управления измерительными рычагами, выполненный в виде штанги, гидросистемы с рабочей камерой, рабочими плунжерами, упругим элементом, измерительные рычаги шарнирно соединенные с корпусом, и потенциометрические датчики, выполнено с компенсирующей камерой, размещенной в верхней части корпуса, сообщающим ее с рабочей камерой сквозным каналом, в котором установлена штанга с упором, при этом на одном конце его со стороны компенсирующей камеры распо5

50 ложен соосно со» штангой плавающий поршень, а на другом — упорная шайба и компенсирующая пружина, причем упорная шайба связана с рабочими плунжерами, каждый из которых соединен с потенциометрическим датчиком, установленным в рабочей камере, которая посредством канала с обратным клапаном сообщена с компенсирующей камерой.

На чертеже изображено рычажное измерительное устройство в разрезе, общий вид.

Измерительное устройство содержит двуплечие рычаги 1, шарнирно закрепленные в корпусе 2 на оси 3. Короткое плечо рычага соединяется с рабочим плужером 4 шатуном 5. Рабочие плунжеры находятся в блоке 6 цилиндром и сообщаются с рабочей камерой 7. На торце рабочих плунжеров со стороны рабочей камеры закреплены подвижные элементы 8 измерительных потенциометров 9, преобразующих перемещение рабочих плунжеров, а следовательно, и измерительных рычагов в измерительный сигнал. Вывод проводов из рабочей камеры осуществляется с помощью специальных электровводов 10, смонтированных в корпусе 11. В корпусе 11 расположен плавающий поршень 12. Через плавающий поршень 12 и блок 6 цилиндров проходит штанга 13 управления, на которой закреплены упор 14, удерживающий плавающий поршень 12 в запертном положении, и в нижней части упорная шайба 15 и компенсирующая пружина 16. На плавающий поршень опирается пружина 17. Давление внутри устройства скомпенсировано с давлением бурового раствора компенсатором 18, а выравнивание давления в рабочей камере 7 с остальным объемом при запертом положении плавающего поршня осуществляется подпиточным клапаном !9.

Раскрытие рычажной измерительной системы осуществляется при движении штанги 13 управления вниз, вследствие чего плавающий поршень 12 устанавливается в рабочее положение за счет силовой пружины

17 и создает избыточное давление в рабочей камере 7, тем самым закрывая подпиточный клапан 19 и выдвигая рабочие плунжеры 4, которые раскрывают рычажную систему до контакта измерительных рычагов 1 с измеряемой поверхностью. Закрытие рычажной системы производи1ся при движении штанги 13 управления вверх, при этом плавающий поршень отводится в запертое положение упором 14, а рабочие плунжеры поджимаются упорной шайбой 15. Для предотвращения поломок в рычажной системе в момент закрытия рычагов предусмотрена компенсирующая пружина 16.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным имеет методическое преимущество, поскольку позволяет наряду с определением усредненного диаметра скважины

1027382

Составитель Г. Алексеев

Техред И. Верес Корректор А. Тяско

Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор P. Циника

Заказ 4697/37 получать и качественно новую информацию о форме поперечного сечения скважины любой произвольной конфигурации.

Возможность определения отклонения каждого измерительного рычага позволяет использовать предлагаемое рычажное измерительное устройство в комплексных геофизических приборах контроля технического состояния скважин, реализующих одновременно измерения несколькими геофизическими методами: горизонтальной профилеметрией (определение отклонений каждого измерительного рычага); вертикальной профилеметрией (определение наибольшего и наименьшего диаметра скважины); кавернометрией (определение усредненного диаметра скважин); объемометрией (определение площади поперечного сечения скважины и интегрирование площади по глубине скважины) .

В связи с этим уменьшается количество

1о спуско-подъемных операций при геофизическом исследовании скважин.