Устройство для получения профилеметрической информации

 

Изобретение относится к исследованию скважин и позволяет повысить достоверность получения профилеметрической информации. Устройство содержит рычажный блок, датчик азимутального угла, телеизмерительный блок, соединенный через блок контроля с регистратором. Блок контроля выполнен в виде двух функциональных преобразователей 6, 7, блока 8 вычисления длины вектора, блока 9 деления, синусного преобразователя 10, порогового блока 11 и блока 12 ключей. Регистрируются радиальные отклонения всех измерительных рычагов и азимутальное направление опорного рычага. При этом регистрация производится в случае совпадения значений измеренного азимутального угла и его вычисленного значения по результатам отклонения измерительных рычагов рычажной системы. По этим отклонениям в функциональных преобразователях 6,7 определяются проекции на оси X и Y равнодействующей сил реакции пружин измерительных рычагов. В блоке 8 вычисляется равнодействующая сила по осям X и Y, а в блоке 9 - синус угла ориентации опорного измерительного рычага. В пороговом блоке 11 осуществляется сравнение измеренных и вычисленных величин, по совпадению которых на блок 12 ключей поступает управляющий сигнал. Последние открываются, а на регистратор поступает информация о величине измеренного угла и отклонениях измерительных рычагов. Применение устройства повышает надежность заключений о геометрическом профиле скважины и прихватоопасности исследуемой части ее ствола. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) Ai (51) 4 Е 21 В 47/08

ВСЕСОЮЗНМ

11Л 7 L,ц рц

E. 44ьл(10 ТЕ A

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2I) 4326651/23-03 (22) 12. 11. 87 (46) 07. 07. 89. Бюл. N 25 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических методов исследований, испытаний и контроля нефтегазоразведочных скважин (72) Л. А. Арнополина и А. П ° Загайнов (53) 622. 241 (088. 8) (56) Померанц Л. И., Белоконь Д. В.

Козяр В. Ф. Аппаратура и оборудование геофизических методов исследования скважин. — М.: Недра, 1985, с ° 199—

201.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОФИ(ЕМЕТРИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к исследованию скважин и позволяет повысить достоверность получения профилеметрической информации. Устр-во содержит рычажный блок, датчик азимутального угла, телеизмерительный блок, соединенный через блок контроля с регистратором. Блок контроля выполнен в виде двух функциональных преобразователей 6, 7, блока 8 вычисления длины вектора, блока 9 деления, синусного преобразователя 10, порогового блока

11 и блока 12 ключей. Регистрируются радиальные отклонения всех измери1492040 тельных рычагов и азимутальное направление опорного рычага. При этом регистрация производится в случае совпадения значений измеренного аэи5 мутального угла и его вычисленного значения по результатам отклонения измерительных рычагов рыч:.жной системы. По этим отклонения", в функциональных преобразователях Ь, 7 определяются проекции на оси Х и Y равнодействующей сил реакции пружин измерительных рычагов. В блоке 8 вычисляется равнодействующая сила по осям

Х и Y а в блоке 9 — синус угла ориИзобретение относится к области контроля технического состояния скважин методом профилеметрии.

Целью изобретения является повышение достоверности получения профилеметрической информации.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 — функциональная схема блока контроля профилеметрической информации; на фиг. 3— силы, действуюцие на скважинный при30 бор, на фиг. 4 — поперечное сечение скважины с ориентацией измерительных рычагов, где Q — вес скважинного прибора в промывочной жидкости; сила натяжения; Q — прижимавшая си- 35 ла; P — равнодействующая сил реакции пружин изме ри тель ных рыч аго в; Р, P — равнодействующие сил реакции

Ф пружин противоположных измерительных рычагов; P„, P — прое*ции равнодей- 40 ствувщих сип P реакции пружин измерительных рычагов на оси координат; о,определенный по величинам измеренных радиальных отклонений R, — Ка аэимутальный угол. 45

Устройство для получения профилеметрической информации содержит измерительный рычажный блок 1, датчик 2 азимутального угла, телеизмерительный блок 3, соединенный через блок 4 контроля профилеметрической информации с регистратором 5. Блок 4 контроля профилеметрической информации выполнен в виде первого и второго функциональных преобразователей 6 и 7, блока

8 вычисления длины вектора, блока 9 деления, синусного преобразователя

10, порогового блока 11, блока 12 ентации опорного измерительного рычага. В пороговом блоке 11 осуществляется сравнение измеренных и вычисленных величин, по совпадению которьм на блок 12 кличей поступает управляющий сигнал. Последние открываются, а на регистратор поступает информация о величине измеренного угла и отклонениях измерительных рычагов. Применение устр-ва повышает надежность заключений о геометрическом профиле скважины и прихватоопасности исследуемой части ее ствола. 1 з ° и. ф-лы, 4 ил. кличей. Входы блока 12 ключей объединены с входами синусного преобразователя 10, первого и второго функциональных преобразователей 6 и 7,выходы которых подключены к входам блока

8 вычисления длины вектора, Выход второго функционального преобразователя 7 соединен также с вторым входом блока 9 деления, первый вход которого и выход соответственно подключены к выходу блока 8 вычисления длины вектора и первому входу порогового блока 11, второй вход которого соединен с выходом синусного преобразователя

10, выход подключен к управляющему входу блока 12 кличей, выход которого является выходом блока 4 контроля.

Устройство работает следующим образом.

Устройство опускается в скважину, на требуемой глубине рычаги блока 1 раскрываются и производится иэмерение величины R; их отклонений (i

1,...,...,N .N — количество измерительных рычагов). Специализированным датчиком 2 азимутального угла ° производится измерение угла еС „ „, поворота первого измерительного рычага.

С помощьв телеизмерительного блока 3 величины R, радиальных отклонений измерительных рычагов и аэимутальный угол cc „ передаются в блок 4 контроля.

Блок 4 контроля осуществляет определение азимутального угла поворота первого измерительного рычага по результатам измерений радиальных отклонений измерительных рычагов о о и сопоставление о, со значением k» .Ори14 1 Р

Ы t — arc sin— о

1 где 1 Р„+ Р

2 ентация скважинного прибора зависит от действующих на него с ил (фиг. 3 и 4) . Равнодействующая этих сип уравновешивается реакциями пружин рычажной системы, которым соответствуют измеряемые радиальные отклонения рычагов блока I. Азимутальный угол поворота перного измерительного рычага определ ется следующим образом

»»12 и

Є= P; cos — (i — 1);

»ы»

»»12 л

Р0 P sin (— (i — 1))

1а» проекции на оси Х и Y равнодействующей сил реакции пружин P. иэмери-! тельных рычагов

6 рой вход порогot»ot 6 така 11, на первый вход которого подается выхо!»»»ой» сигнал sin о, блока 9 деления. Поро5 говый блок 11 осуг»естнляет сравнение

ЗкаЧЕНИй ВЕЛИЧИН Sltl OCo И Sit»0L „1,„! и если они совпадают, то на блок 12 ключей подается сигнал управления, а «а регистратор 5 поступает информаI

1Р циЯ о значениЯх R, и о „э„

Следует отметить, что в отличие от иэ вестных устройств, где информация о ве. ичи»»е определяемого угла ориентации представляется в виде ted !

15 н предлагаемом устройстве применяется sin Kо . 3a счет этого повышается точность определения угла ориентао ции при с = 90, так как в данных случаях тапгенсоида претерпевает раз20 рывы и величина О(, определяется с большой погрешностью.

Устройство позволяет повЫсить. достоверность Измеряемой профилеметри- .

25 ческой информа»»»»и и надем ость заключений о геометрическом профиле скважины, так как ошибки при измерениях поперечного профиля скважины профилемерами снижают достоверность суждений

3р о прихватоопасности той или иной части ст вола ск в аж ины.

Формул а изобретения где N — число рычагов измерительной системы;

R i 1,...,N — величины измеренных

19 радиальных отклонений рычагов; а - коэффициент, зависящий от конструкции пружин рычажной системы.

Функциональные преобразователи 6 и 7 блока 4 контроля по значениям измеренных радиусов формируют íanряжения, пропорциональные Р„и Р (фиг. 4). Эти напряжения UÄ t» UI поступают в блок 8 вычисления длины вектора, на выходе которого имеем

U = Ц +

В блоке 9 деления определяют значение синуса угла ориентации первого измерительного рычага относительно азимутальной плоскости sin k как частного от деления UII u Ut .

Измеренное датчиком 2 значение угла ориентации»»». „„через синусньп» преобразователь 10 поступает на вто1, Устройство для получения профилеметрической информации, содержащее измерительный рычажный блок с независимыми рычагами, датчик азимутального угла, подключенные к входам теле4р измерительного блока, и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности получения профилеметрической информации, оно снабжено блоком контроля профиле45 метрической информации, входы которо-! го соединены с выходами телеиэмерительного блока, а выходы подключены к входам рег ист рато ра.

2. Устройство по п. I,,о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок кон" троля профилеметрической информации состоит из первого и второго функциональных преобразователей, блока вычисления длины вектора, блока деления, синусного преобразователя, порогового блока и блока ключей, причем входы блока ключей являются входами блока контроля и соединены с входами синусного преобразователя, первого и вто149? 040

Составитель А. Рыбаков

Редактор В. Бугренкова Техред А.Кравчук Корректор M. Шароши

Заказ 3847/35 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 рого функционапьных преобразователей выход первого функционального преобразователя подкличен к первому входу блока вычисления длины вектора, второй вход которого соединен с выходом второго функционального преобразователя и вторым входом блока деления, выход блока вычисления длины вектора подключен к первому входу блока деления, выход которого соединен с первым входом порогового блока, второй вход которого и выход соответственно подкличеньи к выходу синусного преобразов ателя и управлявшему входу блока кличей, выход которого я вля ется выходом блока контроля.