Глубинный прибор

 

ГЛУБИННЫЙ ПРИБОР, имеющий корпус, чувствительный элемент и регистрирующий узел, включающий с диаграммным бланком, жестко соединенный с часовым механизмом и взаимодействующий с пером, связанным с чувствительным элементом, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности, он снабжен самотормозящим винтом и штырями, и на внутренней поверхности корпуса выполнены продольные шлицевые пазы, при этом на одном торце винта установлен барабан, а другой торед винта жестко соеданен с корпусом,.штыря диаметрально расположены на часовом (Л механизме и размещены в шлицезых па- : зах. ;М 4 Од 4 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(51)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР .

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3604845/22-03 (22) 15.06.83 (46) 23.03.85.Бюл. У 11 (72) Б.А.Кирш, Б.П.Атаджанян и M.P.Àíèåâ (71) Всесоюзный нефтяной научно-исследовательский институт но технике безопасности (53) 620. 1(088.8) (56) 1. Лаврушко П.Н. и др. Эксплуатация нефтяных и газовых скважин. И., "Недра", 1971, с. 48.

2. Перьков Н.А. Интерпретация результатов каротажа нефтяных скважин..

M., Гостоптехиздат, 1958, с. 246.

3. Исакович P.Я. и др. Контроль и автоматизация добычи нефти и газа.

M. "Недра", 1976, с. 61-69 (прототип).

„„SU„„ИМЗО (54) (57) ГЛУБИННЫЙ ПРИБОР, имеющий корпус, чувствительный элемент и регистрирующий узел, включающий барабан с диаграммным бланком, жестко соединенный с часовым механизмом и взаимодействующий с пером, связанным с чувствительным элементом, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен само:тормозящим винтом и штырями, а на внутренней поверхности корпуса выполнены продольные шлицевые пазы, при этом на одном торце винта установлен барабан, а другой торец винта жестко соединен с корпусом,.штыри диаметрально расположены на часовом механизме и размещены s шлицезых па

; зах.

1146430

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к области, связанной с исследованиями скважин и пластов.

Известен глубинный прибор-шаблон для определения проходного сечения .колонны труб в скважине (шаблонирования). Шаблон представляет собой цилиндр, наружным диаметром меньше внутреннего диаметра шаблонируемых 10 труб (1) .

Недостатком глубинного прибора является то, что при измерениях не про.изводится регистрация внутреннего диаметра шаблонируемых труб по всей !5 их длине. При этом остается неизвестным действительный внутренний диаметр шаблонируемых труб, так как точность измерений невысокая.

Известна конструкция глубинного 30 прибора-каверномера, предназначенного для определения состояния ствола скважины перед спуском колонн обсадных труб, Глубинный прибор каверномер состоит из корпуса, рычагов, каж-25 дый из которых коротким своим плечом перемещает шток, связанный с ползунком реостата. Каверномер спускается в скважину на кабеле, по которому на дневную поверхность к записывающему прибору поступают сигналы, соответствующие внутреннему диаметру скважины (2 .

Недостатками глубинного прибора- ° каверномера являются необходимость

35 использования многожильного многокилометрового электрокабеля, подачи электрического тока в скважину, сложность оборудования, спускаемого в

40 скважину и устанавливаемого у устья, невысокая точность измерений и недостаточная надежность.

Известен глубинный прибор-манометр для измерения давления в скважине, состоящий из корпуса, чувствительного элемента и узла регистрации измер ений f3) .

Недостатком известного глубинного прибора-манометра является невозмож- Я» ность точного непрерывного измерения давления от устья до забоя скважины, так как масштаб записи глубины скважины на диаграммном бланке не позволяет получить допустимую для использования точность измерений.

Цель изобретения — повышение точности измерения..

Поставленная цель достигается тем,. что глубинный прибор, имеющий корпус, чувствительный элемент и регистрирующий узел, включающий барабан с диаграммным бланком, жестко соединенный с часовым механизмом и взаимодействующий с пером, связанным с чувстви- . тельным элементом, снабжен самотормозящим винтом и штырями, а на внутренней поверхности корпуса выполнены продольные шлицевые пазы, при этом на одном торце винта установлен барабан, а другой торец винта жестко соединен с корпусом, штыри диаметрально расположены на часовом механизме и размещены в шлицевых пазах.

Благодаря этому запись на поверхности барабана производится по линии, близкой или совпадающей с винтовой.

На фиг. 1 показана схема глубинного прибора при спуске (подъеме) его в скважину; на фиг. 2 — запись на поверхности барабана измеренного внут» реннего диаметра труб в зависимости от времени; на фиг. 3 — запись на поверхности барабана глубины спуска прибора в зависимости от времени; на фиг. 4 — конструктивное исполнение записывающего механизма, узел А; на фиг. 5 — разрез Б-Б на фиг. 4.

Глубинный прибор на примере глу бинногo нутромера состоит из корпуса 1, подвешиваемого на тросе 2. В корпусе 1 размещается часовой механизм 3, соединенный с одним из торцов барабана 4, по которому переме— щается записывающее перо 5. Последнее крепится к штоку 6, на который надета пружина 7. К концу штока 6 под углом 120 прикреплены ушки 8, шарнирно соединенные осями 9 с изогнутыми рычагами 10. Рычаги 10 смонтированы в окнах 11 корпуса 1 на осях 12 и оканчиваются роликами 13.

Изогнутые рычаги 10, ролики 13, пру-, жина 7 и шток 6 являются в данном случае чувствительным элементом. Трос

2 перекинут через ролик 14 на устье скважины и идет на лебедку 15 замерной машины КИП.

Ось барабана лебедки соединена со счетным механизмом 16, иоторый в свою очередь соединен с барабаном

17 через шестеренчатую передачу 18.

По поверхности барабана 17 перемещается записывающее перо 19, прикрепленное к гайке 10. Гайка 20 навинчена на ходовой самотормозящий винт

1146430

21, приводимый во вращение часовым механизмом 22. Барабан 4 с одного торца навинчен на ходовой самотормозящий винт 23. Ролики 13 упираются о внутреннюю поверхность труб 24.

Вращающийся вал 25 часового механизма 3 соединен жестко с торцом бараба на 4, а невращающийся корпус часово го механизма имеет возможность осевого перемещения (по оси вращения ба-, 10 рабана) за счет перемещения его диаметрально расположенных штырей 26 в продольных шлицевых пазах 27 на внутренней поверхности корпуса 1.

Возможны также другие варианты: жесткое крепление корпуса часового механизма 3 к корпусу 1, а соединение вращающегося вала 25 часового механизма с торцом барабана с помощью соединения, допускающего осевое 20 перемещение часового механизма относительно барабана, при осевом перемещении последней, так например, с помощью шлицевой, кулачковой муфт, сильфонов и т.д. 25

На штоке 6, имеющем ряд углублений (лунок), соответствующих номи < Н И нальному диаметру труб (6, 5 и 4 сверху вниз), устанавливается втулка 28, крепящаяся к штоку 6 винтом З0

29. Последнее необходимо для тарировки нутромера в зависимости от диаметра труб. Так как при большем диаметре труб ролики 13 будут больше выступать из корпуса 24, а следовательно, записывающее перо 5 опустится ниже нулевых линий, нанесенных на поверхность барабана 4. С целью компенсации последнего и предусмотрено разное расположение втулки 28 на штоке 6.

При тарировке барабан 4 полностью навинчивается на винт 23. В зависимости от диаметра замеряемых труб положение втулки 28, а следовательно 45 и записывающего пера 5 регулируется по высоте установкой стопора 29 в ту или иную лунку.

Глубинный прибор работает следующим.образом.

Оттарированный глубинный прибор (нутромер) спускается в скважину, причем часовые механизмы 3 и 22 включаются одновременно. При изменении диаметра труб ролики 13 поворачивают 55 рычаги 10 и ту или иную сторону, перемещая при этом, шток 6 с пером 5 вверх или вниз.

Одновременно часовой механизм 3 вращает барабан 4, заставляя его вывинчиваться с винта 23. Таким образом, барабан 4 будет одновременно вращаться и перемещаться поступательно вверх, поднимая также весь часовой механизм 3, корпус которого будет поступательно перемещаться штырями

26 в пазах 27.

На барабане 4 предварительно нанесены тонкие линии под углом к основаш ю, равным углу подъема винтовой линии винта. Линия соответствует номинальному размеру внутреннего диаметра труб <24. Первоначальное перо устанавливают на нулевую линию. При спуске глубинного прибора (нутромера) в скважину перо будет наносить на барабане линию. Отклонение ее от Т0Нкой (нулевой) винтовой линии, уже нанесенной на барабане, будет равно отклонению внутреннего диаметра от номинала, умноженному на соответстг вующий передаточный коэффициент,. определяемый в зависимости от соотношения рычагов, на которых установлены ролики °

Развернув кривую записи на плоскости, получаем графическую зависимость (фиг. 2) внутреннего диаметра (D „) труб 24 от времени (t). На дневной поверхности на машине КИП будет записана синхронно зависимость глубины (S) спуска нутромера от времени, так как часовые механизмы 3 и

22 включены в одно и то же время (фиг. 3).

Таким образом, зная, на какой глубине и в какое время находится нутромер, можно определить отклонение внутреннего диаметра от заданного значения в зависимости от глубины

1 скважины.

Например, нам надо определить отклонение внутреннего диаметра на глубине 200 м. На графике (фиг. 3) проводим горизонтальную линию до пересечения с кривой в точке 0 проводим через точку д вертикаль, получаем

a=20 мин. На графике (фиг. 2) 20 мин» соответствует отклонение для внутреннего диаметра труб, равное нулю.

Благодаря записи по винтовой линии на барабане обеспечивается непрерывность ее при многркратном вра114б430 щении барабана, благодаря чему улучшается масштабность записи и полнота использования поверхности записывающего барабана, а также становится возможным запись параметров глубоких скважин с достаточной точностью, 1146430

Составитель N.Tóïûñåâ

Редактор Е.Лушникова Техред Т.Маточка Корректор,М.Леонтюк

Заказ 1331/25 Тираж 540 Подписное

ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4