Устройство для измерения диаметра скважин

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ. Г ДИАМЕТРА СКВАЖИН, содержащее корпус, в котором расположена тарелка, соединенная канатом со штоком, на кото1зый J - ш шзмля насажена возвратная пружина, измерительные рычаги, контактирующие в верхней части с тарелкой, датчик перемещения, включающий катушку ни-- . .дуктивности, преобразователь, связан;ный с регистратором, отличающееся тем, что, с целью повышения тЬчности измерения и надежности работы , оно снабжено установленным на основной тарелке коническим фиксатором, дополнительной тарелкой с на .правляющей трубкой и экранирующим полым сердечником, контактирующим с . короткозамкнутым кольцом, с дополни- ,тельной катушкой индуктивности, при этом тарелки размещены одна под другой с возможностью вертикального перемещения верхней тарелки со ком, а экран установлен в датчике перемещения между основной и дополС ;НительноЙ катушкой.

(19) (12) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .

РЕСПУБЛИК

3(52) I Е 21 В 47/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБ1з ТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 3460122/22-03 (22) 22.06.82 (463 30.03.84. Бюл. Р 12 (72) В.Д.Сиротенко, H.Ï.Ковалев, С.В.Таранюк, A.T.Êîñåíêî, В.Д. Петренко н Н.П.Димарецкий (71) Институт геотехнической мехайики АН УССР (53) 622.241.5 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 773254, кл . Е 21 В 47/08, 1978;

2. Быков В.И., Рудь 10.С. и Валентиев В.И. Повышение надежности приборов для измерения диаметра сква жни.- 1 орный журнал, 1968, М 1, с 72-73 (прототип) ..(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ДИАМЕТРА СКВАЖИН, содержащее корпус, в котором расположена тарелка, соеди» ненная канатом со штоком, на который насажена возвратная пружина, измерительные рычаги, контактирующие в верхней части.с тарелкой, датчик, перемещения, включающий катушку ин-. ", дуктивности, преобразователь, связанный с регистратором, о т л .и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и надежности работы, оно снабжено установленным на основной тарелке коническим фиксатором, дополнительной тарелкой с направляющей трубкой н экранирующим полым сердечником, контактирующим с короткозамкнутым кольцом, с дополнительной катушкой индуктивности, при этом тарелки размещены одна под другой с возможностью вертикального е перемещения верхней тарелки со штоком, а экран установлен в датчике перемещения между основной и дополнительной катушкой. С:

1082940

I

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь-. зовано в горном, геологораэведочном и строительном деле при бурении скважин.

Известно устройство, для измерения диаметра скважин, включающее измерительные рычаги, электро-.,телеизмерительную систему, кабельный канал ,связи и регистраторы (Ц . . Однако указанный измеритель обла- 10 дает низкими точностью измерений и надежностью в работе, а также недостаточно компактен.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения )5 диаметра скважин, содержащее, корпус в котором расположена тарелка, соединенная канатом со штоком, на который насажена возвратная пружина, измерительные.рычаги, контактирующие в верхней части с тарелкой, датчик перемещения, включающий катушку иидуктивности, преобразователь, связанный с регистратором (2) . .I

К недостаткам известного измерителя относятся низкая точность измерений, проявляющаяся в отсутствии в электроизмерительной системе элементов, устраняющих влияние остаточных токов в произвольном отклонении стрелки регистрирующего прибора, и существенных погрешностях измерений при укладке кабеля связи петлями, и низкая надежность в работе, прояв ляющаяся в выходе из строя стального Э5 тросика и измерительных рычагов в месте их крепления прн превышении оптимальных углов поворота верхней тарелки.

Цель изобретения — повышение точ- 4п ности измерений и надежности работы.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения диаметра скважин, содержащее корпус,. в котором расположена тарелка, соеди-45 ненная канатом со штоком, на который насажена возвратная. пружина, измерительные рычаги, контактирующие в верхней части с тарелкой, датчик перемещения, включающий катушку индуктивности, преобразователь, свя.,Занный с регистратором, снабжено

;установленным йа основной тарелке коническим фиксатором, дополнитель ной тарелкой с направляющай трубкой и экранирующим полым сердечником, 55 ,контактирующим с короткозамкнутым кольцом, с дополнительной катушкой индуктивности, при этом тарелки,раз- мещены одна под другой с.возможнос тью вертикального .перемещения верх- 9) ней .тарелки со штоком, а экран установлен в датчике перемещения между ..основной к дополнительной катушкОй.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройством на фнг. 2 - тарелка с пазом для трубки; на фиг. 3— электрическая схема устройства.

В состав предлагемого устройства входят цилиндрический корпус измери-. теля, состоящий из верхней 1, средней 2 и нижней 3 частей, соединен.ных между собой посредством резьбы, маслостойкий кабель 4 для связи между измерительным преобразователем 5 и регистратором б. Верхняя часть корпуса содержит гайку 7 для крепления кабеля 4. Средняя часть корпуса содержит верхнюю тарелку 8 с пазом

9 для. направляющей трубки IO, в которой расположен кабель 4; ограничитель 11 с коническим гнездом 12, конический фиксатор 13, закрепленный на верхней тарелке, нижнюю тарелку

14 с пазом для направляющей трубки

10, шток 15, обойму 16, пружину 17 штока, ограниченную обоймой и нижней тарелкой, стальной тросик 18 для связи верхней тарелки со штоком, разрезное кольцо 19, три измерительных рычага 20, расположенных в окнах корпуса по окружности под углом

120©у диафрагму 21, предохраняющую измерительный преобразователь от попадания влаги, трансформаторный датчик перемещения, содержащий.подвижный экран 22, закрепленный на на нижнем конце штока, внугреннюю

23 и внешнюю 24 катушки индуктивнос« ти, короткоэамкнутое кольцо 25, контактирующее с экраном, а также электронный блок 26 измерителъного преобразователя, который сОдержит генератор на транзисторах 27, согласующий трансформатор 28, однополупериодиый выпрямитель с фильтром на диоде 29 и конденсаторе 30.

В нижней части корпуса расположены предохранительный кожух 31 замка

Э2, башмак 33 замка, захваты 34 asмерителъных рычагов и пружина Э5 замка. К регистратору б кабель 4 связи подключают с помощью разЪема

36. Регистратор содержит микроайцерметр 37, батарею питания 38, тумблер

39 и регулирующий резистор 40.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

Перед измерением диаметра скважины производят калибровку измерительного инструмента. для этого при полностью раскрытых измерительных рычагах 20 с помощью регулирующего резистора 40 устанавливают стрелку прибора sa деление 500 мм. После калибровки измерительные рычаги 20 вводят в захваты 34 замка 32, и измеритель опус-, кают в скважину до забоя и слегка ударяют его ийжним концом о забой.

В результате этого башмак 33 движется вверх, сжимает пружину 35 и освобож- дает измерительные рычаги 20 из захватов. Все три рычага отклоняются на одиназювый угол и ориентируют 1082940 измеритель по осевой линии скважины. батем производят подъем измерителя с регистрацией диаметра скважины по шкале прибора 37. При этом пружина 17 штока 15 при освобождении рычагов разжимается и толкает шток 15 вниз. 5

Вместе со штоком 15,движетсяа и экран

22, закрепленный в нижней части што« ка. Перемещение экрана 22 вызывает изменение взаимоиндуктивности катушек 23 и 24.Так как на катушку 23 ин-30 дуктивности через трансформатор 28 . подается с генератора 24 постоянное по амплитуде синусоидальное напряже-. ние, при изменении взаимоиндуктнвности соответственно изменяется напряжение на катушке 24 ° Последнее выпрямляется диодом 29 и сглаживается конденсатором 30. Выходное напряже-. ние преобразователя, пропорциональное диаметру скважины, по кабелю 4 О связи подается в регистрирующий при бор 6 и фиксируется,на шкале микроамперметра 37, отградунрованного B миллиметрах. При этом ограничитель

11. верхней тарелки 8, коническое гнездо 12 в ограничителе ll, конический фиксатор 13, закрепленный на, верхней тарелке 8,.кольцо 19 и раз-рез в кольце 19 в створе с пазом s ограничителе ll, .пазом 9 в верхней тарелке 8 и пазом в нижней тарелке

14, в которых установлена трубка 10, взаимодействуя, ограничивают проворот верхней тарелки 8, фиксируя ее положение в оптимальной плоскости по отношению к стальному тросику 18 и измерительным рычагом .20, и полностью предотвращают проворот нижней тарелки 14 в горизонтальнс и и вертикальной плоскостях, что обеспечивает. высокую надежность в работе беэ обрыва стального тросика 18 и полом6к измерительных рычагов 20.

Кроме того, наличие экрана 22 с дополнительной катушкой 23 индуктивности и короткозамкнутого кольца 25, размещенных в катушке 24 индуктивного датчика, позволяет повысить точность измерений вследствие устранения влияния на датчик потоков рассеивания.

Высокая точность и надежность предлагаемого измерителя позволяют улучшить эффективность исследования взрывных скважин, что в конечном итоге позволяет. уменьшить обМ м буровых работ.

l0S29$0

Составитель М.Коротков

ТехредЛ.Микеш Корректор A.Çèìoêoñoâ

Редактор Л.Филь

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 1704/30 Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам 4зооретенцй и открытий

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