Профилемер

 

Союз Советскнк

Социалистических

Реснублйк

А

<111840322

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву

Ъ

{22) Заявлено 281278 (23) 2703026/22-03 (5t)M. Кл. с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Е 21 В 47/08

Государственный комитет

СССР во делам изобретений н открытий

Опубликовано 230681. Бюллетень ЙЯ 23

Дата опубликования описания 250681 (53) УДК 622.243 (088. 8) (72) Авары изобретения

А.И. Талалян и Г.Я. Перельман.

1Всесоюзный научно-исследовательский"йнетиуут нефтепромысловой геофизики

P3) Заявитель (54 ) ПРОФИЛЕМЕР

Изобретение относится к технике промысловой геофизики и может быть использовано при профилеметрии обсаженных и необсаженных скважин.

Известны каверномеры и профилемеры, принцип работы которых основан на взаимодействии длинного плеча измерительного рычага со стенкой скважины, а короткого — с толкателем, связанным с подвижным элементом преобразователя перемещений измерительного рычага в электрический.сиг-.

p).

Известен также профилемер, еодержащий корпус, выдвижные элементы, 15 механизм управления и преобразователь перемещений выдвижных элементов в электрический сигнал (2).

Недостатками указанных устройств является то, что плечо, взаимодейст- 20 вующее с толкателем, оказывается. нечувствительным к малым перемещениям плеча, взаимодействующего со стенкой скважины. Поэтому результирующая точность измерений даже в слу- 25 чае применения преобразователей высокой точности остается низкой. Для существенного повыаения чувствительности и точности измерения необходимо изменить соотношение длин плеч 30 таким образом, что плечо, взаимодействующее со стенкой скважины, значительно короче плеча, взаимодействующего с толкателем, т.е. приблизить шарнир измерительного рычага к стенке скважины. Однако в известных устройствах для этого необходимо наружный диаметр корпуса в месте установки измерительных рычагов довести до величины, близкой к диаметру скважины, что приводит к резкому увеличению количества типоразмеров профилемеров, необходимых для перекрытия всех возможных диаметров скважин, и ухудшению продвижения профилемера по стволу скважины при спуске.

Цель изобретения — повышение точности и чувствительности и расширение диапазона измерений., Поставленная цель достигается тем-, что профилемер снабжен ограничителем выдвижения, а каждый из выдвижных элементов выполнен в виде двуплечего выносного рычага, который связан с механизмом управления и шарнирно соединенного с ним измерительного рычага причем одно плечо выносного рычаУ га связано с механизмом управления шарнирно и установлено с возможностью контакта с ограничителем выдвижения

840322,выносных рычагов в крайнем нижнем положении.

На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства; на фиг. 2 — конструкция с расположением преобразователя перемещения в электрический сигнал на выносном рычаге, на фиг. 3—

5 плечо рычага с регулируемой длиной.

Профилемер содержит корпус i, вы- емку 2 корпуса; выносной рычаг 3, шарнир 4 измерительного рычага, ус- (О тановленный на выносном, измерительный рычаг 5, толкатель 6, пружину 7 толкателя, преобразователь 8 перемещения в электрический сигнал, муфту 9, палец 10 муфты, шарнир 11, связывающий, ец 10 с р агом 3, пружину 12 15 муфты, запорное устройство 13, огра ничитель 14 выдвижения выносных рычагов и стенку скважиныг Элементы 914 являются звеньями механизма управления. 2О

Для обеспечения параллельного переноса преобразователя 8 выносной рычаг выполнен в виде шарнирного четырехзвенника, включающего s себя неподвижное звено 15, жестко связанное с корпусом 1, кронштейн 16 для установки преобразователя 8 и две тяги

17 и 18, связанные шарнирами 19 с звеном 15 и шарнирами 20 — с кронштейном 16. Тяга 17, представляющая () . собой двуплечий рычаг, связана также с пальцем 10 муфты 9 с помощью шарнира 11.

Рычаг с регулируемой длиной содержит элементы 21 и 22 плеча, перемещающиеся один по другому, и фиксатор 23 их положения (фиг. 3).

Профилемер работает следующим образом.

Перед спуском в скважину выносные рычаги 3 прижаты к корпусу 1 (закрыты), измерительные рычапи 5 уложены в выемке 2 корпуса 1. На заданной глубине по команде с поверхности механизм управления перемещает запорное устройство 13 вниз в положение Я

13, освобождая пружину 12, которая

/ 1 давит на муфту 9, которая под ее действием раскрывает выносные рычаги 3, связанные с пальцами 10 с помощью шарниров 11. Выносные рычаги прини- щ мают новое положение 3 ., при этом угол раскрытия выносных рычагов определяется положением ограничителя

14, выставляемого в зависимости от диаметра скважины. Ограничитель 14 угла раскрытия выносных рычагов показан в виде гайки, перемещающейся йо корпусу 1 и ограничивающей в зафиксированном положении ход рычагов 3.

В общем случае регулятор может быть выполнен в виде элемента, перемеща- 40 емого механизмом управления.

В результате раскрытия выносных рычагов шарниры 4 измерительных рычагов 5 оказываются приближенными к, стенке 24 скважины. Положение 5 И измерительного рычага, занимаемое им в некоторый момент времени в процессе работы профилемера, при котором короткое плечо взаимодействует qo стенкой 24 скважины, а длинное — с толкателем б, обеспечивает резкое повышение чувствительности и точности измерений. Пружина 7 обеспечивает надежный контакт толкателя б с плечом измерительного рычага.

В случае упругого воздействия на муфту 9 величина усилия, создаваемого пружиной 12, выбирается в несколько раэ большей суммы сил трения в шарнирах измерительных рычагов. Это обеспечивает подвижность измерительных рычагов относительно их точек подвеса в процессе соприкосновения со стенкой скважины при неподвижности выносных., В случае жесткого воздействия на муфту 9, обеспечивается ее жесткая фиксация, и она сама может осуществлять функции регулятора угла раскрытия выносных рычагов.

После завершения работ в скважине по команде с поверхности механизм управления перемещает вверх запорное устройство 13, которое увлекает за собой муфту 9, в результате чего она, отжимая пружину 12, закрывает выносные рычаги 3. Измерительные рычаги при этом укладываются в выемку 2 корпуса 1.

Перекрытие существующих диаметров скважин обеспечивается сочетанием установки преобразователя 8 на кронштейне 16, являющемся звеном выносного рычага, (это обеспечивает неизменность расстояния от преобразователя 8 до шарнира 4) и выполнения тяг 17 и 18 выносного рычага с регулируемой длиной, что обеспечивает изменение угла раскрытия в ограниченных пределах.

Так как глубина каверн и желобов в необсаженных скважинах значительно превьиаает глубину желобных выработок в обсадных трубах, может возникнуть необходимость удлинения плеча измерительного рычага, взаимодействующего со стенкой необсаженной .скважины.

В связи с этим измерительный рычаг выполняется с регулируемой длиной плеча, что позволяет изменять соотношение длин плеч и делает предлагаемый профилемер универсальным в при- менении. Изобретение позволяет существенно повысить экономйческую эффективность проводки скважин за счет повьюжния оперативности предупреждения аварий и осложнений.

Фррмула изобретения

Профилемер, содержащий корпус, выдвижные элементы, механизм управления, преобразователи перемещений

840322 выдвижных элементов в электрические сигналы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, чувствительности и расширения диапа,зона измерений, он снабжен ограничителем выдвижения, а каждый из выдвижных элементов выполнен в виде двуплечего выносного рычага и шарнирно соединенного с ним измерительного, причем одно плечо выносного рычага связано с механизмом управления шарнирно и установлено с возможностью контакта с ограничителем выдвижения выносных рычагов в крайнем нижнем положений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .1. Померанц Л.И. и Чукин В.Г.

Аппаратура и оборудование для геофизических исследований скважин. М., "Недра", с. 241-244.

2. Проспект ОКБ НПО "Геофизика", Мингео СССР, каталог геофизической аппаратуры, Га, 02.07.26, Павильон

ВДНХ СССР, Л., "Недра", 1974 °, !

840322

Закаэ 4708/44

Тираи б27 Подписное

BHHHGH Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

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

Составитель И. Карбачинская

Редактор Г. Кацалап Текред3.Фанта . Корректор О. Билак