Устройство для измерения усилий,развиваемых движущимся жестким стержнем в скважине

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнх

Соцналнстнческнх

Республик о >994700 (61)Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05. 06. &1 (21) 3298439/22-03

151) М. Кл.з

Е 21 В 47/00 с присоединением заявки М = (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР о делам изобретений и открытий

)Щ УДК 550.832. . 622. 241. (088. 8) Опубликовано 07.02;83. Бюллетень Но 5

Дата опубликования описания 07.02.83. (72) Автор изобретения

Г.Г.Поляков

Ф.»:- г-,.

1 1в., """"- г"

"" Л . тт .гг

ГРОЗНенсКий ордена Трудового Красного Зна еащ .не* тяяой " институт им.акад. М.Д.Миллионщикова (71) Заявитель с (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСИЛИЙ, РАЗВИВАЕМЫХ

ДВИЖУЩИМСЯ ЖЕСТКИМ СТЕРЖНЕМ В СКВАЖИНЕ

„2

Изобретение относится к геофи- зическим исследованиям скважин и может быть использовано для измерения сил трения и сопротивления, возникающих в процессе перемещения и остановки глубинного прибора в скважине.

Известно устройство для определения нагрузки в колонне бурильных труб, включающее корпус, переводник,-. подвижный в осевом направлении вал, маслонаполненную камеру-между корпусом и валом с размещенным в ней поршнем и регистрирующие манометры, в котором с целью повышения качестваинформации при работе в сложных геологических условиях и при наклонном бурении поршень жестко связан с валом с образованием надпоршневой и под-. поршневой полостей, гидравлически связанных с манометрами 1).

Недостатком этого устройства является наличие герметиэированных трущихся частей и наличие резиновых разделяющих элементов, которые могутбыть разрушены, а также они создают дополнительное: трение в этой паре, в результате искажается показание тем больше чем, вьхае развиваемое давление в полостях измерения.

Наиболее близким к изобретению по техническсй сущности и достигаемому результату является устройство для измерения сил сопротивления перемещению каротажного кабеля в скважине, включающее корпус, связанный с корпусом измерительный шток, упорные фланцы пружины и регистрирующий узел, в котором, с целью повышения точности измерений, шток установлен в кронштейне, связанном с подшипником, и снабжен прерывистой зубчатбй рейкой, входящей в зацепление и шестерней, которая через зубчатый сектор взаимодействует с другой зубчатой рей- кой,установленной на дополнительном штоке измерительного узла. Величина перемещения.штока при возникающих силах сопротивления фиксируется электрическим =.датчиком и регистратором каротажной станции. Электрический сигнал, передаваемый по кабелю от датчика на регистратор каротажной станции, пропорционален усилию сжатия силовых пружин 12).

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции, необходимость питания и съема показаний при помощи каротажного кабеля.

Кроме этого, получаемая информация от

994700 датчика трансформирована и не соответствует физическому состоянию. Об ласть применения известного устройства ограничивается скважинами, где на устье давление достигает 10 МПа и более. В этих условиях становится невозможным проведение через сальник лубрикатора каротажного: кабеля большой длины.

Цель изобретения — повышение надежйости измерения и упрощения кон- 10 струкции.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, включающем корпус, измерительный патрубок, регистрирующий узел и силовую пружину, измерительный патрубок в нижней своей части связан с корпусом силовой пружиной и пером для записи, а регистрирующий узел, свободно подвешенный внутри измерительного патрубка, выполнен в виде автономного регистрирующего механизма, жестко связанного с корпусом.

Кроме этого,для обеспечения перемещения измерительного патрубка в корпусе при возникновении усилий, измерительный патрубок в месте контакта со шпилькой регистрирующего узла выполнен с диаметрально расположенными прорезями.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.

Устройство содержит корпус 1, подвижный измерительный патрубок 2 с диаметрально расположенными прорезя- 35 ми 3, силовую пружину 4, автономное регистрирующее утсройство с кареткой

5, пером б и часовым механизмом 7, удерживаемое шпилькой 8 с корпусом 1.

Устройство работает следующим об- 40 разом.

Спуск и подъем устройства осуществляется на проволоке 9 с лебедки

АзИНМАШ-8. Проволока 9 в устройстве крепится специальным замком 10. 45

В процессе подъема устройства из скважины корпус (стержень). 1 скользит по стенке скважины 11 (трубы), в результате возникают силы трения и сопротивления, которые удерживают 50 корпус 1 с некоторой силой. Измерительный патрубок 2 подвешен на пружение 4. Корпус 1 устройства начинает свое движение тогда, когда усилие, прилагаемое к измерительному патруфку 2 с помощью проволоки 9 становится равным силам трения и сопротивления, в это время пружина 4 .воспринимает это усилие от патрубка 2 и деформируется нЛ соответствующую величину.

Величина деформации пружины (удлинение) записывается пером б на картограмме на каретке 5.

Каретка 5 вращается вокруг своей оси с помощью специального часового механизма 7, который удерживается шпилькой 8 неподвижно с корпусом 1.

Для обеспечения свободного перемения патрубка 2 с изменением сил трения и сопротивления, испытываемого корпусом 1 при его движении в скважине 11, в измерительном патрубке 2 сделаны диаметрально расположенные прорези 3, вдоль которых скользит шпилька 8.

Устройство может быть выполнено по форме, размерам и массе, как существующие глубинные приборы, а также самостоятельно присоединяться к глубинному прибору на резьбе 12.

Применение предлагаемого устройства в практике позволяет установить .состояние ствола скважины и опредеI лить нагрузку, которая создается проволокой с прибором в процессе их движения в скважине, и разработать мероприятия по,улучшению их проходимости. Изучение характера нагрузки на проволоку при исследовании скважин приведет к сокращению числа аварий из-эа обрыва проволоки от пере- . грузки.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения усилий, развиваемых движущимся жестким стержнем в скважине, содержащее корпус, измерительный патрубок, регистрирующий узел и силовую пружину, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности измерения и упрощения конструкции, измерительный патрубок в нижней своей части связан с корпусом силовой пружиной и пером для записи, а регистрирующий узел, свободно подвешенный внутри измерительного патрубка, выполнен в виде автономного регистра, жестко связанного с корпусом.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а-. ю щ е е с я тем, что измерительный патрубок в месте контакта со шпилькой регистрирующего узла выполнен с диаметрально расположенными прорезями.

Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР

9 58835 1, кл. E 21 В 45/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 491782, кл. Е.21 В 47/00, 1972 (прототип).

Составитель В.Стрельченко

Редактор Т.Митрович Техред Т.Маточка Корректор Л. Бо.кшан

Заказ 596/14 Тираж 601 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул.Проектная,4