Скважинный каверномер-планиметр

 

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин и м.б. использовано для определения диаметра и площади поперечного сечения ствола. Цель - повышение точности измерений в наклоннонаправленных скважинах и надежности конструкции . Каверномер-планиметр содержит корпус 1, шарнирно связанные с ним измерительные рычаги 3, реостатные датчики, перемещений. Последние включены последовательно и связаны с рычагами 3 через толкатели 4 и ползунки 7. Каверномер имеет регистрирующий прибор. Каждый датчик выполнен в виде треугольной пластинки , на которой уложена виток к витку намотка 9. Витки размещены перпендикулярно биссектрисе угла, в верщине которого размещено начало намотки 9. Рабочая кромка реостатов установлена параллельно образующей корпуса 1. Датчики, работающие на каждом рычаге 3, электрически соединены между собой последовательно и характеризуют сумму квадратов отклонений рычагов или квадрат диаметра измеряемого сечения ствола скважины. 1 ил. (Л N О5 О to О5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

m 4 Е 21 В 47/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4169999/22-03 (22) 10.11.86 (46) 23.02.89. Бюл. № 7 (72) Е. С. Яблоков (53) 550.83.002:622.241 (088.8) (56) Кривко H. Н., Шароварин В. Д., Широков В. Н. Промыслово-геофизическая аппаратура и оборудование.— М.: Недра, 1981, с. 30.

Авторское свидетельство СССР № 87032, кл. Е 21 В 47/08, 1949. (54) СКВАЖИННЫЙ КАВЕРНОМЕРПЛАНИМЕТР (57) Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин и м.б. использовано для определения диаметра и площади поперечного сечения ствола. Цель— повышение точности измерений в наклоннонаправленных скважинах и надежности кбн12 р

„„SU„„1460216 A 1 струк<ии. Каверномер-планиметр содержит корпус 1, шарнирно связанные с ним измерительные рычаги 3. реостатные датчики перемещений. Последние включены последовательно и связаны с рычагами 3 через толкатели 4 и ползунки 7. Каверномер имеет регистрирующий прибор. Каждый датчик выполнен в виде треугольной пластинки, на которой уложена виток к витку намотка 9, Витки размещены перпендикулярно биссектрисе угла, в вершине которого размещено нача lo намотки 9. Рабочая кромка реостатов установлена параллельно образующей корпуса l. 3атчики, работающие на каждом рычаге 3, электрически соединены между собой последовательно и характеризуют сумму квадратов отклонений рычагов или квадрат диаметра измеряемого сечения ствола скважины. 1 ил.

1460216

Изобретение относится к области геофизических исследований скважин и может быть использовано для определения диаметра и плошади поперечного сечения ствола вертикальных и наклонно-направленных скважин, осложненных кавернами.

Цель изобретения — повышение точности измерений в наклонно-направленных скважинах и надежности конструкции.

На чертеже изображена схема каверномера-планиметра.

В корпусе 1 шарнирно на осях 2 закреплены измерительные рычаги 3. Над коротким плечом рычага 3 расположен толкатель 4 с пружиной 5, один конец которой упирается в корпус 1, а другой в буртик толкателя 4. На верхнем конце толкателя 4 с помощью винта 6 закреплен ползунок,7 с контактной щеткой 8, прижатой к рабочей кромке намотки 9.

Намотка 9 уложена на каркасе 10, выполненном в виде треугольной пластинки. !

1амотка 9 уложена виток к витку, при этом витки размещены перпендикулярно биссектрисе угла, в вершине которого размешено начало намотки 9. Каркас 10, намотка

9 и контактная щетка 8 представляют собой реостат, ползунком 7 связанный через толкатель 4 с измерительным рычагом 3, и составляют реостатный датчик перемешений. Начало намотки 9 подключено к одной из клемм 11. К другой клемме 12 подсоединен токосъемник 13, который электрически соединен с рабочей кромкой реостата через контактную щетку 8. Рабочая кромка реостата установлена параллельно образующей корпуса 1. Каркас 10 реостатного датчика, токосъемник 13 и клеммы 1 и 12 закреплены н корпусе 1 при помощи вставок 14 из непроиодяшего материала. Все реостатные датчики (например, четыре) идентичны описанному и !эасполо>кены симметрично относи-, тельно корпуса 1.

Каверномер работает следующим образом.

Под действием пружины 5 толкатель

4 отжимает измерительный рычаг 3 к стенке скважины (не показана) и по мере продвижения корпуса 1 по стволу скважины происходит увеличение или уменьшение раскрытия рычага 3, а ползунок 7 реостатного датчика перемещается соответственно вниз или вверх параллельно образующей корпуса 1, копируя форму неровностей стенки скважины. Большему раскрытию измерительного рычага 3 соответствует большая часть на . отки реостатного датчика, включенная между вершинным концом намотки 9 и конгакгной щеткой 8. При этом сопротивление ме кду клеммами 11 и 12, замеряемое через токосъемник 13 и контактную щетку 8, на рабочей кромке намотки будет определяться как квадратичная функция перемешения по.чзуна 7, выраженная зависимостью р (х si nn+2bx), d где R — сопротивление подключенной части реостата; р — удельное сопротивление провода намотки;

l — длина подключенной части провода намотки;

d — диаметр провода; х — расстояние от вершины треугольника до ползунка реостата;

b — толшина каркаса реостатного датчика; а — угол при вершине треугольного каркаса реостатного датчика.

Выполнив преобразование, получают

R=m (х-х,) +Ro, 10 оьта где m —

d.

20 чувствительность реостатного датчика;

b э

Ro— ЗэяА неком пенсируемая погрешточки ползуна реостата относительно вершины треугольника, обеспечивающее точность измерения; осушествляется при настройке реостатных датчиков.

Переходя к радиальным перемещениям измерительного рычага 3, получают окончательное выражение, описываюшее работу кавернометра:

Я= —, (г — Cx.) +R„ где С вЂ” соотношения длинного и короткого

40 плеч измерительного рычага;

r=Cx — радиальное отклонение конца измерительного рычага от оси корпуса скважинного измерителя, или расстояние от оси корпуса до стенки скважины.

Реостатные датчики, работающие на каждом измерительном рычаге 3, электрически соединены между собой последовательно и характеризуют сумму квадратов отклонений рычагов или квадрат диаметра измеряемого сечения ствола скважины. Точность измерения каверномером определяется степенью совпадения фактической и расчетной зависимостей показаний каверномера от радиальных отклонений измерительных рычагов. Такое совпадение обеспечивается настройкой реостатных датчиков на каждом рычажно-измерительном механизме в отдельности путем снятия графической зависимости и последующей корректировки полоность измерения;

25 х„= —. — линейное смещение нулевой

Sided.

1460216

Составитель Н. Кривко

Редактор Е. Папп Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Заказ 437/31 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина. 101 жения ползунка 7, фиксируемого на толкателе 4 с помощью винта 6. Независимо от положения корпуса 1, по отношению к оси ствола скважины сопротивление каверномера будет неизменным в данной точке ствола. Это означает, что эксцентричность расположения корпуса каверномера в стволе скважины не влияет на результат измерения, следовательно, скважинный каверномер можно применять для точного измерения диаметра и площади поперечного сечения наклонно-направлейного ствола скважины.

Повышение точности измерений достигается также за счет того, что отсутствие межвитковых зазоров по обеим кромкам датчиков позволяет получить их высокую идентичность. Отсутствие зазоров также приводит к повышению надежности конструкции из-за наличия расклинивающего взаимодействия витков. При этом на боковых сторонах каркаса 10 витки намотки 9 образуют самоуплотняющуюся структуру. формула изобретения

Скважинный каверномер-планиметр, содержащий корпус, шарнирно связанные с ним измерительные рычаги, реостатные датчики перемещений, включенные последовательно и связанные с рычагами через толкатели и ползушки, и наземный регистрирующий прибор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений в наклонно-направленных скважинах и надежности конструкции, каждый реостатный датчик перемещения выполнен в виде тре)5 угольной пластинки, на которой уложена виток к в ку намотка, при этом витки размещены перпендикулярно биссектрисе угла, в вершине которого размещено начало намотки, а рабочая кромка реостатов установлена параллельно образующей корпуса.