Скважинный профилемер

 

Изобретение относится к технике контроля состояния скважины и позволяет повысить достоверность восстановления формы поперечного сечения скважинь по данным ее вертикального Профиля, Профилемер включает блок (Б) выделения радиусов, входы которого через телеизмерительный Б соедн нены с четырьмя измерительными рычагами , а выходы подключены к регистратору . При этом Б выделения радиусов содержит Б 5 уставок, усилители (У) 6,7, сумматоры 8, 9, схёьы (С) 10, 11 деления, С 12, 13 вычитания , ключ 14, компаратор 15 и делитель 16 напряжения. На выходе Б 5 устанавливают напряжение U.; , соответструющее номинальному диаметру скважины. Напряжения и , соответствуюЕсие малому и большому диаметру , поступают на компаратор 15, который закрывает ключ 14, и на входы сумматора 9 поступают напряжения Ujj и Uj3. Напряжение поступает на вход У 7, коэффициент усиления которого пропорционален Uj,,. С выхода У 7 напряжение Uj, -Uj поступает на вход С 11, на другой вход которой с сумматора 9 подается напряжение (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (SD 4 E 21 В 47 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4244279/23-03 (22) 12.05.87 (46) 15.03.89. Бюл. № 10 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических методов исследований, испытания и контроля нефтегазо-разведочных скважин (7 2) Л.А. Арнополина и А.П.Загайнов (53) 622.241 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1317115, кл. E 21 В 47/08, 1985.

Геофизические методы исследования скважин: Справочник геофизика /

Под ред, В.М. Запорожца. M.: Недра, 1983, с. 327. (54) СКВАЖИННЫИ ПРОФИЛЕМЕР .(57) Изобретение относится к технике контроля состояния скважины и позволяет повысить достоверность восстановления формы поперечного сечения скважины по данным ее вертикального профиля. Профилемер включает блок

„„SU„„1465553 А1 (Б) выделения радиусов, входы которого через телеиэмерительный Б соеди иены с четырьмя измерительными рычагами, а выходы подключены к регистратору. При этом Б выделения радиусов содержит Б 5 уставок, усилители (У) 6,7, сумматоры 8, 9, схемы (С) 10, 11 деления, С 12, 13 вычитания, ключ 14, компаратор 15 и дели» тель 16 напряжения. На выходе Б 5 устанавливают напряжение U+ соотФ ветствулцее номинальному диаметру

Напряжения 1 o „H 11 в соответствующие малому и болылому диаметру, поступают на компаратор 15, который закрывает ключ 14, и на вхо- ф ды сумматора 9 поступают напряжения

U u U . Напряжение поступает на б м вход У 7, коэффициент усиления которого пропорционален U „. С выхода

У 7 напряжение U> U d ïîñòóïàåò на вход С 11, на другой вход которой с сумматора 9 подается напряжение

UI> + UD . На выходах С 11, 13 фор Б Ом мируются напряжения U д, и U р„, пропорциональные составляющим большого диаметра скважины. Аналогично на

1465553 выходах С 10, 12 формируются напряжения U р„ и Uz пропорциональные составляющим малого диаметра. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к контролю технического состояния скважины методом профилеметрии.

Целью изобретения является повышение достоверности Bocoòановления формы поперечного сечения скважины по данным ее вертикального профиля.

На фиг.1 приведена блок-схема скважинного профилемера;, на фиг.2 структурная схема блока выделения р адиу сов.

Скв ажинньп". профилемер содержит две пары измерительных рычагов 1, связ анных с телеизмерительным блоком

2, блок 3 выделения радиусов, инфор" мационные входы которого соединены с выходами телеизмеритсльного блока 2, а выходы подключены к соответствующим входам регистратора 4, элок 3 выделения радиусов (фиг.2) содержит блок 5 уставок, первый и второй усилители 6, 7 с регулируемы-. ми коэффициентами усиления, первый и ( второй сумматоры 8, 9, первую и вторую схемы 10,. 11 деления, первую и вторую схемы 12, 13 вычитания, ключ

14, компаратор 15 и делитель 16 напряжения .

Блок 3 выделения радиусов состоит из двух идентичных каналов. Б первом из них, реализуемом блоками 6,8,10, 12 выделяются напряжения U g,, пропорциональные составляющим малого диаметра Цп

Второ "r канал (блоки 7, 9, 11, 13) выделяег из напряжения U D составляющие Ur, U р,, пропорциональные составляющим большого диаметра

Первые и вторые входы сумматоров

8, 9 являются соответственно первым и вторым входами блока 3 выделения радиусов. Первые входы усилителей 6, 7 и информацион ьй вход ключа 14 соединеж1. с выходом блока 5 уставок, второй вход первого усилителя 6 и первый вход первой схемы 12 вычитания соединены с первыми входами сумматоров 8, 9, второй вход второго усилителя 7 и первый вход второй схемы 13

5 вычитания соединены с вторыми входа. ми сумматоров 8, 9, выходы первого и второго усилителей 6,7 и сумматоров 8, 9 подключены к входам соответственно первой и второй схем 10

11 деления, выходы которых соединены с вторыми входами схем 12, 13 вычитания, выходы которых1 как и выходы схем деления 10, 11, являются выходами блока 3 (фиг.1) выделения радиусов. Третий вход второго сумматора 9 соединен е выходом ключа

14, управляющий вход которого соединен с выходом компаратора 15, подключенного одним своим входом к первому информационному входу блока выделения радиусов, а другим входом— к выходу делителя 16 напряжения, сое диненного с вторым информационным

25 входом блока выделения радиусов.

Устройство работает следующим об1 раз ом.

Сигналы с четырех измерительных рычагов 1 поступают на вход телеиэме30 рительного блока 2, с выхода кото рого информация поступает в блок 3 выделения радиусов, в котором по назчениям входяиих напряжений, соответCTBy1oIIrIIM MGJIOMy U JJ H большому U в

35 диаметрам и номинальному П с диаметру н скважины определяются величины напряжений U g,,..., U < четырех иэ мери-, тельных рычагов 1 скважинного прибора.

Работа блока 3 базируется на ана-. лизе сил, действующих на геофизический прибор в скважине. Сила, прижимающая прибор к стенке скважины, является равнодействующей его веса в про45 мывочной жидкости и реакции. натяжения кабеля. Прижимающая сила уравно1465553 вешивается силами реакции пружинных систем измерительных рычагов, т, е, пропорциональна величинам их раскрытия. Величина раскрытия измерительных рычагов и положение центра прибора зависят от типа поперечного сечения скважины. В сечениях типа "окружность" центр скважинного прибора делит измеряемые диаметры D < и D„„ в отношении

10 об + Dhh

Для определенности будем считать

R, и R составляющими D„, à R < и К4 — составляющими П5. Эти величиЪ ны отклонений измерительных рычагов определяются по формулам

20 (2) (3)

25 1 11м

=1Ц, >

R=D -R1 (4)

R4= DS- R, (5)

Для сечений типа "желоб и каверна", у которых коэффициент растяжения а 0 в отношении (1) . Радиус R< поперечного сечения определяется по формуле 40 (8) Rg= Dgt а R„, R>, R no формулам (2)э (4)э (5}.

Рассмотрим работу блока выделения, 45 радиусов на примере второго канала, реализующего определение напряжений, пропорциональных величинам R, К

В зависимости от типа исследуемо50 го поперечного сечения скважины определ чие U производится по-раз-. ному.

На входи компаратора 15 с информационных входов блока выделения рэ диусов поступают напряжеия ц0 э цв . м 6

Напряжение U> подается через де6 литель 16, Коэффициент деления выбран так, что при U рб <1,2 Цр на

D5

3 1,2 (6) 30 цм различия в величинах отклонений составляющих большого и малого измеряе мых диаметров существенны.

Измеренный П5 делится в отношении

dí 35 и (7)

D6+ 11м+ <1н выходе компаратора 15 формируется сигнал низкого уровня, который закрывает ключ 14 для напряжения Ud„, устанавливаемого на выходе блока 5 уставок перед началом измерений. В этом случае на входы сумматора 9 поступают лишь напряжения U д и Цр

Напряжение U поступает на вход усив6 лителя 7, коэффициент усиления которого пропорционален величине Ug„, С выхода усилителя напряжение Up поступает на вход схемы 11 делеК ния, на другой вход которой с сумматоРа 9 подаетсЯ напРЯжение U р + цр, м

Блок 11 реализует операцию деления, напряжение U g на его выходе, согласно (3), пропорционапьно величине R °

Схема 13 вычитания реализует определение U„no формуле (4), на ее входы подаются напряжения цр ц °

Первый канал блока 3 выделения работает аналогично второму. Он реапизует определение Up, и Ug,. В поперечных сечениях типа "желоб" или

"каверна" при Un,1,2 Ц „на компараторе 15 формируется сигнал высокого уровня, открывающий ключ 14. При этом на вход сумматора 9 поступает напряжение Ug„, а на его выходе получается суммарное напряжение цд„+

+ U + Цр . Схема 11 деления в этом случае реализует определение Ц11 по формуле (8). В остальном работа этого канала не изменится.

Использование предлагаемого уст-. ройства позволит получить информацию о положении центра прибора, повысить достоверность интерпретации профилеметрического материала с целью выделения желобов и оценки прихватоопасности их формы, определение фактического диаметра и объема скважины s

Формула изобретения

1. Скважинный профилемер, содержащий две пары измерительных рычагов, связанных с телеизмерительным блоком, и регистратор, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения достоверности восстановления формы поперечного сечения скважины . по данным ее вертикального профиля, он снабжен блоком выделения радиусов, информационные входы которого соеди1465553 иены с выходами телеизмерительного блока, а выходы блока выделения радиусов подключены к соответствующим входам регистратора.

Составитель А.Цветков

Редактор N. Циткина Техред М,Дидык Корр ект ор N. Самборская

Заказ 919/33 Тираж 514 Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина,101

2. Профкпемер по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что блок выделения радиусов содержит первый и второй усилители с регулируемыми коэффици- 10 ентами усиления, первый и второй сумматоры, первые и вторые входы которых являются соответственно первым и вторым входами блока, первую и вторую схемы деления, первую и вторую 15 схемы вычитания, компаратор, ключ, делитель напряжения и блок уставок, при этом первые входы усилителей и информационный вход ключа соединены с выходом блока уставок, второй 20 вход первого ускпитепя и первый вход первой схемы вычитания соединены с первыми входами сумматоров, второй вход второго усилителя и первый вход второй схемы вычитания соединены с вторыми входами сумматоров, выходы первого и второго усилителей и сумматоров подключены к входам соответственно первой и второй схем деления, выходы которых соединены с вторыми входами схем вычитания, выходы которых, как и выходы схем деления, являются выходами блока, третий вход второго сумматора соединен с выходом ключа, управляющий вход которого соединен с выходом компаратора, подключенного одним своим входом к первому информационному входу блока, а другим входом — к выходу делителя напряжения, соединенного с вторым информационным входом блока.