Электрогидромеханический каверномер

Изобретение относится к области нефтегазовой промышленности и может быть использовано для измерения диаметра буровых скважин, а также их глубины. Технический результат: сокращение числа потребных спускоподъемных операций и повышение надежности каверномера. Каверномер выполнен электрогидромеханическим, включающим электродвигатель, соединенный с насосом, который связан с фильтром, датчиком давления рабочей жидкости, предохранительным клапаном, и подключен через напорную магистраль к дополнительной напорной магистрали, а также к распределителям через обратный клапан. Причем у первого и второго гидроцилиндров, связанных с первым и вторым гидроаккумуляторами и подключенных ко второму и четвертому распределителям, на штоках, соединенных с первым и вторым центраторами, установлены первый и второй датчики перемещения. У третьего гидроцилиндра, подключенного к шестому распределителю, шток которого соединен с пружинами, прикрепленными к измерительным рычагам и опирающимися на опору, индикаторы положения рычагов выполнены в виде датчиков перемещения. Причем первый, третий и пятый распределители соединены с баком, к которому подсоединены датчик уровня, датчик температуры, второй датчик давления рабочей жидкости, уравнительный клапан и вентиль. 1 ил.

 

Изобретение относится к области нефтегазовой промышленности и может быть использовано для измерения диаметра буровых скважин, а также их глубины.

Известен электромеханический каверномер (Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия 1969-1978, т. 11, с. 111), состоящий из трех или четырех измерительных щупов, прижимаемых пружинами к стенкам скважины, и реостата, ползунок которого через толкатели связан со щупами. С изменением диаметра скважины пропорционально ему изменяется сопротивление реостата. Это сопротивление измеряется на поверхности и на основе кривой сопротивления получают кавернограмму.

Недостатком данного прибора является отсутствие центрирующих элементов, позволяющих проводить измерения в горизонтальных скважинах, а также отсутствие возможности совместной работы с другим геофизическим оборудованием.

Известен электромеханический каверномер (А.С. СССР №1326878, G01B 7/28; опубл. 30.07.1987), содержащий рычажный механический датчик перемещения, потенциометрический преобразователь, движок которого связан с выходным элементом механического датчика, и приемно-отсчетный узел, соединенный с выходом потенциометрического датчика через дистанционную линию связи. Особенностью дистанционной связи является то, что потенциометрический датчик выполнен с дополнительными выходами, расположенными на обмотке датчика в точках, которые соответствуют положению движка при заданных эталонных положениях рычагов механического датчика.

Недостатком данного прибора является отсутствие центрирующих элементов, а также отсутствие возможности совместной работы с другим геофизическим оборудованием.

Известно устройство для измерения внутреннего размера ствола скважины (патент РФ №2353766, Е21В 47/08; опубл. 27.04.2009), включающее в себя наконечник и систему рычагов, а также имеет возможность расположения внутри ствола скважины. Особенностью каверномера является наличие оптических датчиков, фиксирующих изменение положения щупов.

Недостатком такого каверномера являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные применением оптического волокна, исключающего возможность замены на геофизический кабель, а также сложность изготовления электрооптического кабеля и работа в ограниченном диапазоне температур.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является профилемер (патент РФ №2244120, Е21В 47/08, G01B 7/30; опубл. 27.10.2008), включающий корпус, шарнирно-соединенные с ним подпружиненные рычаги, индикатор положения раскрытия рычагов, выполненный в виде постоянного магнита, установленного на шарнирно-соединенном конце каждого измерительного рычага, и преобразователя сигнала, установленного в корпусе в защитной камере. Постоянный магнит выполнен в виде шайбы и установлен в круговом пазе на оси поворота каждого рычага, а в качестве преобразователя сигнала использован магниторезистивный датчик, представляющий собой резистивно-мостовую схему, чувствительную к направлению магнитного поля и нечувствительную к его напряженности, причем магнитная ось постоянного магнита находится в плоскости шайбы и изначально ориентирована перпендикулярно оси чувствительности магниторезистивного датчика.

Недостатком данного прибора является изменение точности показаний прибора из-за влияния геомагнитного поля.

Задача изобретения - сокращение числа потребных спускоподъемных операций для получения необходимого объема информации и последующей ее интерпретации и расширение функциональных возможностей путем обеспечения совместной работы электрогидромеханического каверномера в комплексе с другим геофизическим оборудованием.

Технический результат - сокращение числа потребных спускоподъемных операций и повышение надежности каверномера за счет использования электрогидромеханической системы.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что каверномер, содержащий корпус, шарнирно-соединенные с ним подпружиненные рычаги, индикатор положения рычагов, согласно изобретению выполнен электрогидромеханическим, включающим электродвигатель, соединенный с насосом, который связан с фильтром, первым датчиком давления рабочей жидкости, предохранительным клапаном, и подключен через напорную магистраль к дополнительной напорной магистрали, а также к соединенным между собой первому и второму распределителям через первый обратный клапан и к соединенным между собой третьему и четвертому распределителям через второй обратный клапан, а также к соединенным между собой пятому и шестому распределителям, причем у первого и второго гидроцилиндров, связанных с первым и вторым гидроаккумуляторами и подключенных ко второму и четвертому распределителям, на штоках, соединенных с первым и вторым центраторами, установлены первый и второй датчики перемещения, а у третьего гидроцилиндра, подключенного к шестому распределителю, шток которого соединен с пружинами, прикрепленными к измерительным рычагам и опирающимися на опору, индикаторы положения рычагов выполнены в виде датчиков перемещения, причем первый, третий и пятый распределители через сливную магистраль соединены с дополнительной сливной магистралью, а также с баком, к которому подсоединены датчик уровня рабочей жидкости, датчик температуры, второй датчик давления рабочей жидкости, уравнительный клапан и вентиль.

Существо изобретения поясняется чертежом. На чертеже изображена схема устройства.

Электрогидромеханический каверномер содержит электродвигатель 1, соединенный с насосом 2. Насос 2 связан с фильтром 3, первым датчиком давления рабочей жидкости 4 в напорной магистрали и предохранительным клапаном 5. Насос 2 подключен к первому 6 и второму 7 распределителям, соединенным между собой, через первый обратный клапан 8 и к третьему 9 и четвертому 10 распределителям, соединенным между собой, через второй обратный клапан 11. Первый 12 и второй 13 гидроцилиндры подключены ко второму 7 и четвертому 10 распределителям. На магистралях, ведущих в штоковые полости первого 12 и второго 13 гидроцилиндров, установлены первый 14 и второй 15 гидроаккумуляторы для компенсации утечек в контуре центраторов. На штоках первого 12 и второго 13 гидроцилиндров, соединенных с первым 16 и вторым 17 центраторами, установлены первый 18 и второй 19 датчики перемещения для отслеживания степени сжатия центраторов. Насос 2 подключен к пятому 20 и шестому 21 распределителям, соединенным между собой. Шестой распределитель 21 соединен с третьим гидроцилиндром 22. На пружинах 23, прикрепленных к штоку гидроцилиндра 22, установлены датчики перемещения 24, контролирующие степень раскрытия измерительных рычагов. Датчики перемещения 18, 19, 24 могут быть любого типа, например индуктивные или оптические. Пружины 23 шарнирно соединены с измерительными рычагами 25, каждый из которых имеет пружину и датчик перемещения. Рычагов может быть, например, четыре. Измерительные рычаги 25 опираются на опору 26. Первый 6, второй 7, третий 9, четвертый 10, пятый 20 и шестой 21 распределители связаны через сливную магистраль с баком 27. С баком 27 соединен датчик уровня рабочей жидкости 28, датчик температуры 29, второй датчик давления рабочей жидкости 30, уравнительный клапан 31, предназначенный для сохранения определенного перепада давления в скважине и баке, и вентиль 32. К напорной и сливной магистрали возможно подсоединение дополнительных напорной 33 и сливной 34 магистралей для подключения другого гидравлического оборудования.

Электрогидромеханический каверномер работает следующим образом. Электрический сигнал подается на электродвигатель 1, приводящий в действие насос 2. Насос 2 создает рабочее давление в системе, контролируемое предохранительным клапаном 5 и первым датчиком давления рабочей жидкости напорной магистрали 4, а также обеспечивает заданные расходы рабочей жидкости, передаваемые первым распределителем 6 во второй распределитель 7, а также вторым распределителем 7 в поршневую полость первого гидроцилиндра 12 и к первому гидроаккумулятору 14. Для исключения непроизвольного обратного хода штока первого гидроцилиндра 12 во время центрирования каверномера в скважине перед входом в первый распределитель 6 установлен первый обратный клапан 8. Аналогичный процесс прослеживается в контуре второго центратора. Для приведения в движение измерительных рычагов 25 рабочая жидкость от насоса 2 поступает через пятый 20 и шестой 21 распределители в штоковую полость третьего гидроцилиндра 22. При выдвижении штока третьего гидроцилиндра 22 пружины 23 сжимаются, измерительные рычаги 25, опираясь на опору 26, шарнирно поднимаются и прижимаются к стенке скважины. При наличии каверны рычаг проваливается в нее, пружина распрямляется и датчик перемещения 24 фиксирует величину удлинения пружины.

Первый 6, третий 9 и пятый 20 распределители выполнены с электромагнитным управлением. Второй 7, четвертый 10 и шестой 21 распределители выполнены с гидравлическим управлением.

Итак, заявляемое изобретение позволяет сократить число потребных спускоподъемных операций для получения необходимого объема информации и последующей ее интерпретации, расширить функциональные возможности и повысить надежность каверномера за счет использования электрогидромеханической системы.

Каверномер, содержащий корпус, измерительные рычаги, индикатор положения измерительных рычагов, отличающийся тем, что выполнен электрогидромеханическим, включающим электродвигатель, соединенный с насосом, который связан с фильтром, первым датчиком давления рабочей жидкости, предохранительным клапаном, и подключен через напорную магистраль к дополнительной напорной магистрали, а также к соединенным между собой первому и второму распределителям через первый обратный клапан и к соединенным между собой третьему и четвертому распределителям через второй обратный клапан, а также к соединенным между собой пятому и шестому распределителям, причем у первого и второго гидроцилиндров, связанных с первым и вторым гидроаккумуляторами и подключенных ко второму и четвертому распределителям, на штоках, соединенных с первым и вторым центраторами, установлены первый и второй датчики перемещения, а у третьего гидроцилиндра, подключенного к шестому распределителю, шток которого соединен с пружинами, прикрепленными к измерительным рычагам и опирающимися на опору, индикаторы положения рычагов выполнены в виде датчиков перемещения, причем первый, третий и пятый распределители через сливную магистраль соединены с дополнительной сливной магистралью, а также с баком, к которому подсоединены датчик уровня рабочей жидкости, датчик температуры, второй датчик давления рабочей жидкости, уравнительный клапан и вентиль.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано для бесконтактного измерения внутреннего диаметра металлических труб на металлургических, машиностроительных предприятиях, в том числе при их производстве, например, по методу центробежного литья.

Изобретение относится к области геофизических исследований глубоких и сверхглубоких скважин, может быть использовано в многорычажных профилемерах-сканерах для детального контроля качества внутренней поверхности обсадных колонн.

Изобретение относится к области нефтяной промышленности, а именно к устройствам для определения внутреннего диаметра труб, размещенных в скважине, необходимых для диагностики состояния труб в скважине и позволяющих в сочетании с данными других измерений определить остаточную толщину стенок трубы.

Изобретение относится к устройствам для измерения внутреннего диаметра тонкостенных цилиндрических оболочек и может быть использовано в промышленности при проверке качества серийных изделий.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к области измерения параметров глубоких отверстий. .

Изобретение относится к устройствам для внутритрубного неразрушающего контроля трубопроводов, а именно для контроля профиля полости уложенных магистральных нефтегазопродуктопроводов путем пропуска внутри контролируемого трубопровода устройства с установленными на корпусе средствами измерения дефектов полости трубопровода, средствами обработки и хранения данных измерений, продвигающегося внутри трубопровода за счет транспортируемого по трубопроводу потока жидкости (газа).

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для измерения внутреннего диаметра полых электропроводящих объектов. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано , например, в машиностроекиц для измерения внутренних и наружных диаметров изделий. .

Изобретение относится к измерительной технике. .

Изобретение относится к измеритель- ,)ОЙ технике, а именно к устройствам для измерения внутренних диаметров труб ступенчатого и переменного диаметра, а также труб, заполненных жидкостью под давлением .

Изобретение в целом относится к бурению скважин, и в частности к способу и устройству для распознавания трубного соединения внутри конструкции скважины. Система для обнаружения соединения труб внутри конструкции скважинного ствола содержит устройство, соединяемое в линию с конструкцией скважины.

Изобретение относится к аппарату и способу для определения внутренних профилей полых устройств. Техническим результатом является повышение точности определения внутреннего профиля конструктивного элемента.

Предлагаемое изобретение относится к области нефтегазовой промышленности и может быть использовано для контроля технического состояния нефтегазовых скважин. Предлагаемый способ включает регистрацию по стволу скважин амплитуды электромагнитного поля в низкочастотном диапазоне, вызванном вибрацией потока жидкости в заколонном пространстве обсадной колонны с остаточной намагниченностью.
Изобретение относится к средствам контроля технологического процесса эксплуатации и ремонта скважины и может быть использовано для измерения длины колонны труб, а также их идентификации при спускоподъемных операциях на скважине.

Изобретение относится к бурению скважин и может найти применение при определении профиля скважин. Техническим результатом является сокращение временных затрат путем совмещения технологических операций, т.е.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для определения объема скважины, пробуренной в газоносных породных массивах, а также в измерительной технике для определения объема негерметичной емкости.

Изобретение относится к измерению перфорационных каналов в нефтяных скважинах. Техническим результатом является уменьшение реверберационного шума.

Изобретение относится к области геофизических исследований скважин, а именно к комплексным средствам для изучения технического состояния обсадных колонн и насосно-компрессорных труб и измерения профиля необсаженных нефтегазовых скважин методами профилеметрии и кавернометрии приборами с бесконтактными датчиками перемещений.

Изобретение относится к горному делу, в частности к нефтегазовой промышленности, и может использоваться для замера профиля насосно-компрессорных и обсадных труб нефтегазовых скважин.

Изобретение относится к эксплуатации нефтяных и газовых скважин и может быть использовано при контроле коррозионного состояния обсадных колонн (ОК) и насосно-компрессорных труб (НКТ) скважин.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения внутреннего диаметра металлических труб как готовых изделий, так и при их производстве, в том числе при их производстве, например, по методу центробежного литья на металлургических, машиностроительных предприятиях. Сущность заявленного технического решении заключается в том, что в предлагаемом способе измерения внутреннего диаметра металлической трубы, при котором внутри трубы размещают коаксиально с ней металлический стержень, на измерительном участке трубы возбуждают электромагнитные волны в образуемом коаксиальном волноводе, возбуждение электромагнитных волн осуществляют на фиксированной частоте на одном из торцов измерительного участка, а прием распространившихся вдоль него электромагнитных волн - на другом его торце, частоту возбуждаемых электромагнитных волн выбирают меньшей, чем критическая частота возбуждения электромагнитных волн одного из высших типов в образуемом коаксиальном волноводе, и измеряют амплитуду принимаемых электромагнитных волн этого высшего типа, по которой судят о внутреннем диаметре металлической трубы. Частота возбуждаемых электромагнитных волн может быть выбрана меньшей, чем критическая частота возбуждения электромагнитных волн типа H11 в образуемом коаксиальном волноводе. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей способа измерения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области нефтегазовой промышленности и может быть использовано для измерения диаметра буровых скважин, а также их глубины. Технический результат: сокращение числа потребных спускоподъемных операций и повышение надежности каверномера. Каверномер выполнен электрогидромеханическим, включающим электродвигатель, соединенный с насосом, который связан с фильтром, датчиком давления рабочей жидкости, предохранительным клапаном, и подключен через напорную магистраль к дополнительной напорной магистрали, а также к распределителям через обратный клапан. Причем у первого и второго гидроцилиндров, связанных с первым и вторым гидроаккумуляторами и подключенных ко второму и четвертому распределителям, на штоках, соединенных с первым и вторым центраторами, установлены первый и второй датчики перемещения. У третьего гидроцилиндра, подключенного к шестому распределителю, шток которого соединен с пружинами, прикрепленными к измерительным рычагам и опирающимися на опору, индикаторы положения рычагов выполнены в виде датчиков перемещения. Причем первый, третий и пятый распределители соединены с баком, к которому подсоединены датчик уровня, датчик температуры, второй датчик давления рабочей жидкости, уравнительный клапан и вентиль. 1 ил.

Наверх