Способ калибровки скважинных устройств с механическими измерительными системами,управляемыми электроприводом

 

Изобретение относится к области контроля технического состояния скважин. Цель изобретения - повышение оперативности калибровки за счет ее проведения в процессе измерений в скважине. Калибровку скважинных устр-в осуществляют с помощью управляемых электроприводов со щтоками. Определяют эталонную и реальную характеристики преобразования перемещений механической измерительной системы в электрический сигнал в рабочем диапазоне измерений . Эталонную и реальную характеристики преобразования определяют по измеренной величине перемещения щтоков электроприводов. В процессе калибировки измеряется реальная характеристика преобразования линейных перемещений штока электропривода в электрический сигнал и сравнивается с предельными значениями эталонных характеристик. Реальная характеристика , кроме полезной информации, отражает погрешности, связанные с неточностью настройки аппаратуры. 3 ил. о (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 E 21 В 47 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4121781/22-03 (22) 22.09.86 (46) 15.05.88. Бюл. № 18 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических методов исследований, испытания и контроля нефтегазоразведочных скважин (72) А. П. Загайнов и Л. А. Арнополина (53) 622.241 (088.8) (56) Дьяконов Д. И. Общий курс геофизических исследований скважин. M.: Недра, 1984, с. 322 — 323. (54) СПОСОБ КАЛИБРОВКИ СКВАЖИННЫХ УСТРОЙСТВ С МЕХАНИЧЕСКИМИ

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫМИ СИСТЕМАМИ, УПРАВЛЯЕМЫМИ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ (57) Изобретение относится к области контроля технического состояния скважин. Цель изобретения — повышение оперативности

„„SU„„1395821 А 1 калибровки за счет ее проведения в процессе измерений в скважине. Калибровку скважинных устр-в осуществляют с помощью управляемых электроприводов со штоками.

Определяют эталонную и реальную характеристики преобразования перемещений механической измерительной системы в электрический сигнал в рабочем диапазоне измерений. Эталонную и реальную характеристики преобразования определяют по измеренной величине перемещения штоков электроприводов. В процессе калибировки измеряется реальная характеристика преобразования линейных перемещений штока электропривода в электрический сигнал и сравнивается с предельными значениями эталонных характеристик. Реальная характеристика, кроме полезной информации, отражает погрешности, связанные с неточностью настройки аппаратуры. 3 ил.

1395821

Изобретение относится к контролю технического состояния скважин методом профилеметрии.

Целью изобретения является повышение оперативности калибровки за счет ее проведения в процессе измерений в скважине.

На фиг. 1 приведены градуировочные характеристики, соответствующие рабочему диапазону раскрытия одного из измерительных рычагов устройства; на фиг. 2— блок-схема устройства калибровки; на фиг. 3 — функциональная схема блока уставок устройства.

В процессе калибровки устанавлива ется эталонная характеристика I, зона до) пуска, ограниченная двумя прямыми 2, реальная характеристика 3 преобразова ния.

Способ реализуется с помощью устройства, содержащего измерительные рычаги 4, механически связанные с датчиками 5 рычагов 4, электропривод 6 с датчиком 7, упор 20

8, шарниры 9, штоки 10 рычагов 4, пружи ны 11, опирающиеся на корпус 12, шток 13 электропривода 6, телеизмерительную систе,.му 14, регистратор 15, экстрематор 16, блоки 17, 18 уставок предельных значений эталонной характеристики Uý, компараторы

) 19 и 20, логический элемент ИЛИ 21, триггер 22, индикатор 23.

Блок уставок содержит двоичный п-раз, рядный счетчик 24, цифро-аналоговый пре образователь 25, операционный усилитель 3р

, 26.

Способ реализуется следующим образом.

В процессе калибровки аппаратуры уста (навливается вид эталонной характеристики, 1 преобразования линейных перемещений ,штока 10 (Н ) в электрический сигнал З5 ,М (Нш) при открытии каждого измерительного рычага 4. Здесь j= 1,...,8 — номер измерительного рычага. Диапазон перемещения штока 10 равен Нш мкн — Нш ма«с, Зона допуска ограничена двумя прямыми 2, задающими предельные значения максимальных 40 (Н ) и минимальных U Ä.„(Н ) величин эталонной характеристики 1 преобразования линейных перемещений штока 10 в электрический сигнал.

При каждом раскрытии измерительных 45 рычагов 4 производится калибровка аппаратуры.

В процессе калибровки измеряется реальная характеристика 3 преобразования линейных перемещений штока 13 электропривода

6 в электрический сигнал U (Н.>) для каж- 5р дого измерительного рычага 4 и сравнивается с предельными значениями 2 эталонных характеристик U „„„(Н„,. ), U „ (Н; ).

Реальная характеристика 3 кроме полезной информации отражает погрешности, 55 связанные с неточностью настройки аппаратуры, износом кулачков малых плеч измерительных рычагов 4 и др.

Если аппаратура работоспособна, то ее реальная характеристика должна лежать в пределах зоны допусков эталонной характеристики 1, на фиг. 1 эта зона ограничена прямыми 2.

При реализации предлагаемого способа выполняются следующие операции:

1) допустимая величина линейного перемещения штока 10, соответствующая рабочему диапазону раскрытия измерительных рычагов 4, квантуется с заданной дискретностью (Нш;

2) измеряется величина линейного перемещения штока 13 электропривода 6

Нш(= Нш()+ Hur

3) измеряется значение реальной характеристики преобразования линейного перемещения штока 10 в электрический сигнал 1Р (Ншс) для каждого измерительного рычага 4;

4) из всех измеренных значений

11)(Нша), j= 1,...,8 выбирается максимальное

1)макс(Ншъ) = I макс У (Нше) (1) и минимальное () (н е)= (нины(н,) (л)

5) проводится сопоставление дискретных значений реальной характеристики 3

1)макс(Нш,), 1 мин (Нш;) с соответствующими эталонными значениями 2, полученными при поверке прибора на базе, т.е. проверяются условия

U> мин (Нш ) (V»> (Ншь), (3)

Us макс(Ншф) ) 11макс(Нш1); (4)

6) по результатам проверки условий (3) и (4) при перемещении штока 10 в интервале (Н н, Нш макс) делается заключение о работоспособности аппаратуры;

7) процесс калибровки завершается при полном раскрытии рабочего диапазона измерительных рычагов 4.

Устройство, с помощью которого реализуется способ, работает следующим образом.

В исходном положении рычажной измерительной системы рычаги 4 закрыты (их положение изображено на фиг. 2 штриховой линией), упор 8, закрепленный на штоке 13 электропривода 6, находится в верхнем положении, пружины 11 сжаты. С выводов датчиков 5 измерительных рычагов 4 снимаются сигналы, пропорциональные радиусу скважинного прибора. При включении электропривода 6 шток 13 электропривода с упором 8 начинают перемещаться вниз, ослабляя пружины 11. Под действием пружин 11 начинают раскрываться рычаги 4, поворачивающиеся вокруг шарниров 9, перемещения штоков 10 рычагов 4 передаются датчикам 5 рычагов 4.

В качестве датчиков 5 могут быть использованы резистивные датчики линейных перемещений, с выходов которых снимаются сигналы, пропорциональные величинам радиаль1395821

Формула изобретения

/ acr nrem

Щмг1

//м max ных отклонений концов измерительных рычагов 4.

Перемещение штока 13 электропривода измеряется с высокой точностью датчиком 7.

В качестве датчика 7 может быть использован, например, преобразователь перемещения в код. С выхода датчика 7 снимаются дискретные сигналы (импульсы напряжения), формируемые в конце каждого единичного фиксированного перемещения штока 13.

При этом измерительные рычаги 4 раскрываются на величину Нэ.Сигналы с выходов датчиков 5 и 7. с помощью телеизмерительной системы 14 передаются на поверхность, где распределяются по каналам телесистемы. Из нее сигналы поступают на экстрематор 16. Из всех сигналов Ц(Нш<), поступающих на его вход, экстрематор выделяет минимальный Ue-(H ) и максимальный Ueexc (Н ш;), т.е. реализуется выполнение условий (1), (2).

Блоки 17 и 18 уставок формируют напряжения, величины которых пропорциональны предельным значениям эталонной характеристики 1 преобразования

Ue макфшс) Uý мнн (Ншс) каждого i-го фиксированного перемещения штока 13 электропривода.

Блоки 17 и 18 уставок построены идентично.

В начале работы блоков 17 и 18 формируется сигнал, paBHbIH Up= Ue макс(Нмнн) при полностью закрытых измерительных рычагах

4. Величина этого сигнала определяется кодом двоичного числа, поданного на «Рэвходы счетчика 24. Запись кода в счетчик 24 производится при нажатии кнопки Si «Установка».

При калибровке на вход С счетчика 24 поступают импульсы, соответствующие единичным перемещениями датчика 7 электропривода. Эти импульсы суммируются с кодом входного сигнала, записанного по D-входам.

Выходной сигнал счетчика 24 поступает на входы цифроаналогового преобразователя

25. На его выходе подключен операционный усилитель 26. Величина опорного напряжения преобразователя 25 подобрана таgg ким образом, что сигнал на выходе операционного усилителя 26 при записи кода по

D-входам счетчика 24 соответствовал величине.

Ue макс (Ншк) = Up+ + Ueex.,, где QUe x — допустимые отклонения выходных сигналов датчиков 5, определяемые предельными зна10 чениями эталонной характеристики преобразования;

i — номер перемещения.

С приходом каждого запускающего импульса двоичное число на выходе счетчика 24 увеличивается и соответственно на еди15 ничное приращение увеличивается выходной сигнал операционного усилителя 26.

Выходные сигналы экстрематора 16 и блоков 17, 18 уставок сравниваются на компараторах 19, 20, т.е. производится проверка условий (3), (4).

Если эти условия выполняются, на выходах компараторов 19 и 20 сохраняются сигналы низкого уровня, свидетельствующие о работоспособности калибруемой рычажной системы. В противном случае на этих

25 выходах формируется сигнал высокого уровня, который через логический элемент ИЛИ

21 поступает на запуск триггера 22, устанавливая его в состояние лог. «1». Об этом нарушении эталонной характеристики 1 и 2 сигнализирует индикатор 23.

Способ калибровки скважинных устройств с механическими измерительными системами, управляемыми электроприводом, включающий определение эталонной и реальной характеристик преобразования перемещений механической измерительной системы в электрический сигнал в рабочем диапазоне измерений, отличающийся тем, что, с целью повышения оперативности калибровки за счет ее проведения в процессе измерений в скважине, измеряют величину перемещения штока электропривода, по которой определяют эталонную и реальную характеристики преобразования.

1395821

Составитель А. Рыбаков . Редактор А. Долинич Техред И. Верес Корректор В. Гирняк

Заказ 1968/34 Тираж 531 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, >K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4