Скважинный профилемер

 

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться , например в промысловой геофизике, при изучении технического состояния скважин путем профилеметрии. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей профиленера за счет возможности определения ориентации измерительной системы профилемера относительно плоскости искривления скважины. Радиальные отношения двух пар измерительных рычагов 1, 3 и 2, 4, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях, передаются соответственно на датчики 5, 6 и 7, 8 перемещений. При этом на выходах с СЛ иг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 G 01 В 7/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3941 77 2/24-28 (22) 01.08.85 (46) 23.03.87. Бюл. Р 11 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических методов исследований, испытания и контроля нефтегазоразведочных скважин (72) Л.А.Арнополина, А.И.Барышников и А.П.Загайнов (53) 531.717(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 380949, кл. G 01 В 7/28, 1970.

Геофизические методы исследования скважин. Справочник геофизика./ Под ред. Запорожца В.M. N.: Недра, 1983, с. 327 °

„Л0„„1298524 А1 (54) СКВАЖИННЫИ ПРОФИЛЕИЕР (57) Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться, например в промысловой геофизике, при изучении технического состояния скважин путем профилеметрии. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей профилемера за счет возможности определения ориентации измерительной системы профилемера относительно плоскости искривления скважины. Радиальные отношения двух пар измерительных рычагов 1, 3 и 2, 4, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях, передаются соответственно на датчики 5, 6 и 7, 8 перемещений. При этом на выходах

129 двух пар сумматоров 12, 13 и 14, 15 соответственно формируются сигналы

Р и Ру, пропорциональные усилиям,. действующим по осям пар измерительных рычагов, возникающим вследствие о клонения скважины от вертикали.

Сигналы с сумматоров 13 и 15 подаются на делитель 16 напряжения, с выхода которого на вход передатчика 17 телеизмерительной системы поступает сиг8524 нал, пропорциональный ориентации системы рычагов профилемера относительно скважины. Сигнал поступает через кабель 18 и приемник телеизмерительной системы на регистратор 20. Питание профилемера осуществляется с помощью источника 21 переменного тока через согласующий трансформатор 11 и токостабилизирующие резисторы 9 и

10. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться, например в промысловой геофизике, при изучении технического состояния скважин путем профилеметрии. 5

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей профилемера за счет обеспечения возможности определения ориентации измерительной системы профилемера отно- ® сительно плоскости искривления скважины.

На фиг.1 представлена функциональная схема профилемера; на фиг.2 скважины с ориентацией в ней осей ры- 15 чагов, поперечное сечение.

Скважинный профилемер содержит рычаги 1-4, расположенные попарно (1-3, 2-4) во взаимно перпендикулярных плоскостях. Рычаги связаны механически с датчиками 5-8 перемещения, например резистивными. Питание последних осуществляется через токостабилизирующие резисторы 9 и 10.

Кроме того, профилемер содержит согласующий трансформатор 11 две пары . сумматоров 12, 13 и 14, 15, выходные сигналы которых поступают на делитель

16 напряжения . Выход делителя 16 подключен к передатчику 17 телеизмерительной системы, сигнал которого через кабель 18 поступает на приемник

19 телеизмерительной системы и далее на регистратор 20. Питание системы осуществляется от источника 21 пере- 35 менного тока, Совокупность блоков 17, 18, 19, 21 представляет собой телеиэмерительную систему.

На систему рычагов профилемера при ее движении в наклонной скважине дей- 40

2 ствует прижимающая сила Q (фиг.2), равная нормальной составляющей ее веса в промывочной жидкости. Под действием этой силы система рычагов от*лоняется в плоскости искривления скважины к нижней ее стенке, а сила

Q уравновешивается силами реакции пружин измерительных рычагов.

Силы реакции каждой из пар измерительных рычагов пропорциональны разности их радиальных отклонений, т.е. (фиг.2)

P =K(r -r); P =K(r -r)

Х 1 3 3 д 4, где К вЂ” коэффициент пропорциональности, r * r2 у rç r величины радиальных отклонений соответ=твующих измерительных рычагов .

Равнодействующая P сил Р, Р„ нах правлена в сторону, противоположную нормальной составляющей веса Q следовательно, также как и она лежит в плоскости искривления скважины.

Угол ориентации одного из измеэйтельных рычагов относительно этой плоскости может быть определен по еледующей формуле:

К= arctg-P х

Устройство работает следующим образом.

Радиальные отклонения двух пар измерительных рычагов 1, 3 и 2, 4, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях, с помощью резнстивных датчиков 5 и 6 преобразуют=я в электрические сигналы, пропорциональные суммам радиальных отклонений

3 12985 рычагов (диаметрам скважины). Далее эти сигналы передатчиком 17 телеизмерительной системы преобразуются в форму, удобную для передачи по кабельному каналу 18 связи, и поступа— ют в приемник 19 телеизмерительной

5 системы, где они демодулируются. Полученные в результате демодуляции напряжения, пропорциональные двум взаимно перпендикулярным диаметрам скважины, записываются регистратором

20 в виде аналоговых кривых. !

24

Выходные напряжения сумматоров 13 и 15 подаются на схему делителя 16 напряжений, который на выходе выдает сигнал, пропорциональный углу поступающий, в свою очередь, на вход передатчика телеизмерительной системы.

Питание датчиков профилемера осу— ществляется от источника 21 переменного тока через согласующий трансформатор 11 и токостабилизирующие резисторы 9 и 10.

Одновременно сигналы, пропорцио- Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я нальные диаметрам скважины, с датчиком перемещения поступают на сумма- Скважинный профилемер, содержащий торы 12 и 14, которые совместно с четыре измерительных рычага, располосумматорами 13 и 15 обеспечивают женные попарно в двух взаимно перпенформирование сигналов, пропорциональ- дикулярных плоскостях, две пары киных составляющим Р и Ру и работают 2 нематически связанных с рычагами датх следуюшим образом. На входы суммато- чиков перемещения, в каждой из котора 12 подаются напряжения, снимаемые рых датчики соединены последовательс последовательно соединенных датчи- но, телеизмерительную систему, подков 5 и 6. Так как одно из напряжений ключенный к ней регистратор, о т л и(7Р1) пропорционально измеряемому 25 ч а ю шийся тем, что, с целью данной парой рычагов диаметру сква- расширения функциональных возможносжины, а второе (VR1) — величине ради- тей профилемера за счет определения ального отклонения одного из рычагов, ориентации измерительной системы прото выходное напряжение сумматора 12 филемера относительно плоскости исг будет пропорционально величине ради- ЗО кривления скважины, он снабжен двумя ального отклонения второго рычага. парами сумматоров, делителем напряЭто напряжение подается на один из жения, инвертирующие входы сумматовходов сумматора 13, на другой вход ров каждой пары объединены и подкоторого поступает напряжение UR1 ключены к выходу второго датчика сов результате на выходе сумматора 13 ответствующей пары датчиков перемеще35 действует напряжение Up, пропорцио- ния, неинвертирующий вход второго нальное разности радиальных отклоне- сумматора каждой пары подключен к выний двух измерительных рычагов уст- ходу соответствующего первого суммаройства, а следовательно, пропорцио- тора, неинвертирующий вход первого нальное — составляющей P . Аналогич- 4() сумматора из каждой пары сумматоров х но работают сумматоры 14 и 15, под- соединен с выходом первого датчика ключенные к датчикам 7 и 8, принад- соответствующей пары датчиков перемележащим другой паре измерительных щения, выходы вторых сумматоров кажрычагов устройства. Выходное напряже- дой пары подключены к делителю нание этих сумматоров пропорционально 45 пряжения, выход которого соединен с составляющей P у телекзмерительной системой.

1298524

Составитель Ю. Петраков ский

Техред М.Ходанич Корректор.И.Эрдейи

Редактор С.Патрушева

Заказ 875/40

Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4