Рычажное измерительное устройство

 

1. РЫЧАЖНОЕ ИЗ/ПБРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее корпус. рабочую камеру, поршни со штоками, шарнирно связанные через толкатели с измерительными рычагами, направляющую штангу , отличающееся тем, что, с целью упрО щения конструкции и расширения функциональных возможностей устройства за счет определения размеров водоприемной полости бесфнльтровых скважин, оно снабжено опорами и храповыми колесами, размешенными в нижней части направляюш,ей штанги , а на измерительных рычагах установлены фиксаторы, при этом храповые колеса к измерительные рычаги размещены иа осях опор, а фиксаторы кинематически связаны с храповыми колесами. 2. Устройство поп. 1, отличающееся тем, что храповые колеса снабжены стрелками, я поршни подпружинены. /

((9) SU(iII

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН о7 А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3425367/22-03 (22) !9.04.82 (46) 15.0!.84. Бюл. № 2 (72) H. В. Смирнов, Ю. А. Арсентьев, Г. В. Лукошков, В. A. Барашков. и Г. И. Лукинский (71) Московский ордена. Трудового Красного Знамени геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе (53) 622.241 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 685816, кл. Е 21 В 47/08, !978.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 3388005/22-03, кл. Е 21 В 47/08, 1982 (прототип). (54) (57) 1. РЫЧАЖНОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОИСТВО, содержащее корпус, рабочую камеру, поршни со штоками, шарнирно связанные через толкатели с измерительными рычагами, направляющую штангу, отличающееся тем, что, с целью упро. щения конструкции и расширения функциональных возможностей устройства за счет определения размеров водоприемной полости бесфильтровык скважин, оно снабжено опорами и храповыми колесами, размещен-. ными в нижней части направляющей штанги, а на измерительных рычагах установлены фиксаторы, при этом храповые колеса и измерительные рычаги размещены на осях опор, а фиксаторы кинематическн связаны с храповымн колесами.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что храповые колеса снабжены стрелками, а поршни подпружинены.

1 1

Изобретение относится к гидрогеологи-. ческому бурению скважин и может быть использовано для определения размеров во;доприемной полости бесфильтровых скважин

Известно устройство для измерения каверн в скважине, содержащее переходник, корпус и измерительный орган, выполненный в виде измерительных рычагов, жестко соединенных с зубчатыми секторами, кинематически связанными е винтом, подпружиненным с двух сторон (I ).

В устройстве после опускания каверномера в скважину по команде с поверхности включается электропривод, вращающий винт.

Зубчатые секторы, сцепленные с винтом, поворачиваются вокруг своих осей вращения, раскрывая при этом жестко связанные с ни. ми рычаги. После того, как концы измерительных рычагов упрутся в стенки скважины, винт, продолжая вращаться, сжимает пружину и останавливается после срабатывания датчика положения и выключения электропривода. Абсолютный диаметр скважины определяется по числу оборотов винта во время раскрытия рычагов. При подъеме устройства подпружиненные рычаги копируют рельеф стенок скважины. При этом винт через зубчатые секторы воспринимает усилия рычагов и совершает продольные перемещения, которые преобразуются блоком преобразователей, и цифровой код по кабелю передают на поверхность.

Недостатками данного устройства являются сложность конструкции из-за наличия специального привода на поверхности, контрольно-измерительной аппаратуры {преобразователи, датчики и т.д.), токопроводов, ограниченность диапазона измерений диамепров полостей длиною винта, необходимость привлечения специалистов для проведения измерений.

Известно также рычажное измерительное устройство, содержащее корпус, рабочую камеру, поршни со штоками, шарнирно связанные через толкатели с измерительными рычагами, направляющую штангу, электрические датчики (2).

Недостатком известного устройства является конструктивная сложность исполни.тельного механизма, обуславливающая увеличение времени управления рычагами.

Цель изобретения — упрощение конструкции и расширение функциональных возможностей устройства за счет определения размеров водоприемной полости бесфильтро вых с к в а ж и н.

Поставленная цель достигается тем, что рычажное измерительное устройство, содержащее корпус, рабочую камеру, поршни со штоками, шарнирно связанные через толкатели с измерительными рычагами, направпяющую штангу, снабжено опорами и храповыми колесами, размещенными в нижней пасти направляющей штанги, а на измеригельных рычагах установлены фиксаторы, 067207 яри этом храповые колеса и измерительные рычаги размещены на осях опор, а фиксаторы кинематнчески связаны с храповыми колесами..

Кроме того, храповые колеса снабжены стрелками, а поршни подпружинены.

На фиг. 1 изображено устройство, вертикальный разрез; на фнг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — храповое колесо, узел 1 на фиг. 1; на фиг. 4 — положение измерительных рычагов и храповых колес до прекращают при достижении рычагами крови во время проведения измерений.

Рычажное измерительное устройство состоит из колонны бурильных труб 1, через переходник 2 соединенной с корпусом устройства 3, в котором размещены подпружиненные поршни 4 (4 шт.), связанные через штоки 5 и толкатели 6 с измерительными рычагами 7, на осях 8 опор 9,размещенных в нижней части направляющей штанги 10, установлены храповые колеса 11 со стрелками и нанесенной на них графировкой, и измерительные рычаги 7, на которых установлены фиксаторы 12, кинематически связанные с храповыми колесами 11.

Устройство работает следующим образом.

25 На колонне бурильных труб 1 устройство в транспортном положении опускают на подошву полости бесфильтровой скважины.

Через колонну бурильных труб в надпоршневую камеру нагнетают жидкость, под давлением которой подпружиненные поршни 4 перемещаются вниз, и далее посредством штоков 5 и толкателей 6 раздвигают в стороны измерительные рычаги 7. Каждый измерительный рычаг отклоняется до упора в откосы водоприемной полости, поворачивая фиксатором 12 храповые колеса 11 со стрелкой на угол отклонения рычага. После этого давление жидкости сбрасывают, и под действием пружин рычаги 7 возвращаются в исходное положение. При этом угол поворота храповых колес не изменяется. За40 тем осуществляют пподъем устройства с одновременным нагнетанием жидкости, под давлением которой измерительные рычаги занимают горизонтальное положение. Подъем ли полости. Величина свободного хода устройства. определяет высоту полости бесфильтроной скважины. После этого снаряд опускают на длину рычагов, сбрасывают давление жидкости, и под действием пружин измерительные рычаги складываются в исходное транспортное положение и измеритель50 ное устроиство извлекается из скважины.

На фиг. 4 изображено три положения рычаги (1, 11, 111) и показана работа храпового механизма.

При раскрытии рычага 7 из положения 1 и ll фиксатор 12, шарнирно закрепленный яа нем, упирается в эуб храпового колеса

1! со стрелкой и поворачивает его на угол . отклонения рычага. При обратном движе1067207 з нии рычага (II, III, I) фиксатор, поворачиваясь на своей оси, выходит . из впадины между зубьями колеса и свободно скользит по вершинам зубьев неподвижного храпового колеса.

Пример. Предположим, что угол поворота храпового колеса со стрелкой при раскрытии измерительного рычага до упора в откосы. водоприемной полости составляет — — 60 . При возврате рычага в исходное положение угол поворота храпового колеса 10 не изменяется. Далее при максимальном раскрытии рычагов для измерения высоты водоприемной полости храповое колесо по ворачивается на 90 . После перевода устрайства в транспортное положение угол поЙората храпового колеса составит М = (60+

90 ) х 150 . Г!осле подъема устройства стрелка на храповом колесе будет указывать на Уд. Истинное значение угла наклона об-! разующей водоприемной полости к -вертикали определяется как разность углов Р

1 90, т. е. < = Р— 90 = 150 — 90 =

= 60 .

Поскольку рычаги кинематически не свя заны друг с другом, устройство позволяет определить искомые углы в любом азимутальном направлении. Применение данного устройства позволяет проводить измерения без вызова партии геофизиков. фиг. Р!

067207

Составитель Г. Алексеева

Редактор В. Ковтун Техред И. Верес Корректор б. Бйлвв

Заказ 10908/37 Тираж. 56У Подписное

ВНИИПИ,Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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