Скважинный профилемер

 

Изобретение относится к промысловой геофизике. Цель - расширение функциональных возможностей за счет определения координат центра окружности с проходным диаметром. Профилемер содержит две пары независимых рычагов 1, 2, 3, 4, связанных с резистивными датчиками 5, 6 и 7, 8, токостабилизирующие резисторы 9 , 10, согласующий трансформатор 11, блоки 12, 13 вычитания, телеизмерительный блок 15, регистратор 16, источник 17 переменного тока. Для достижения цели профилемер имеет блок 14 определения координат, включающий распределитель, блоки вычитания, делитель напряжения, ключи и компаратор. Датчики 5, 6, 7, 8 запитываются от источника 17 через трансформатор 11 и резисторы 9, 10. Сигналы датчиков 5, 6 и 7, 8, пропорциональные диаметру скважины, подаются на регистратор 16 через телеизмерительный блок 15. На входы блока 14 поступают сигналы, пропорциональные четырем измеряемым радиусам. С выхода блока 14 выдаются сигналы, пропорциональные текущим координатам центра окружности проходного диаметра скважины. В блоке 14 входные сигналы упорядочиваются по убыванию , вычисляются их разности, которые сравниваются со значениями радиусов. По определенному алгоритму вычисляется центр окружности проходного диаметра. Профилемер может быть использован для контроля проходимости обсадной колонны. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

союз сонетсних социАлистичесних

РЕСПУЬЛИН цр 4 Е 21 В 47/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБР(-ТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4178166/23-03 (22) 09. O i 87 (46) 15. 04. 89. Бюп. Ф 14 (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) 622.24 1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1320403, кл Е 21 В 47/08 1986

ÄÄSUÄÄ 1472656 (54) СКВАЖИННЫЙ ПРОФИПЕИЕР (57) Изобретение относится к промыс- .

-;ловой геофизике. Цель - расширение функциональных возможностей за счет определения координат центра окружности с проходным диаметром. Профилемер содержит две пары независимых рычагов 1-4, связанных с резистивными датчиками 5, 6 и 7, 8, токостаби-, лизирующие резисторы 9, 10, согла« с чй трансформатор 11, блоки 12, 1472656

13 вычитания, телеизмерительный блок

15, регистратор 16, источник 17 переменного тока. Для достижения цели профилемер имеет блок 14 определения координат, включающий распределитель, блоки вычитания, делитель напряжения, ключи и компаратор. Датчики

5-8 запитываются от источника 17 через трансформатор 11 и резисторы 9 и 10. Сигналы датчиков 5, 6 и 7, 8, пропорциональные диаметру скважины, подаются на регистратор 16 через телеизмерительный блок 15. На входы блока 14 поступают сигналы, пропорИзобретение относится к промысловой геофизике, в частности к устройствам, предназначенным для . контроля технического состояния скважин методом профилеметрии, и может быть использовано для контроля проходимости обсаднои колонны.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей скважинного профилемера за счет определения координат центра окружности с проходным диаметром.

На фиг.1 представлена функциональная схема скважинного профилемера; на фиг.2 — функциональная схема бнока определения координат центра окружности с проходным диаметром; на фиг.3 — схема распределитеяя.

Профилемер содержит две пары независимых рычагов 1-4, расположенных попарно во взаимно перпендикулярных плоскостях и связанных с резистивньцчи датчиками 5, 6 и 7, 8. Питание последних осуществляется, через токостабилизирующие резисторы 9, 10.

В состав устройства вхоцят согласующий трансформатор 11, блоки 12, 13 вычитания, соединенные с блоком 14 определения коордичат телеизмерительный блок 15, регистратор 16 и источник 17 переменного тока.

Блок 14 определения координат реализован в соответствии с функциональной схемой, показанной на фиг.2.

В его состав входят распределитель циональные четырем измеряемым радиусам. С выхода блока 14 выдаются сигналы, пропорциональные текущим координатам центра окружности проходного диаметра скважины. В блоке 14 входные сигналы упорядочиваются по убыванию, вычисляются их разности, которые сравниваются со значениями радиусов. По определенному алгоритму вычисляется центр окружности проходного диаметра. Профилемер может быть использован для контроля .проходимости обсадной колонны. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

18, блоки 19, 20, 21 вычитания и делители 22, 23 напряжения, ключи 24, 25, компаратор 26.

Распределитель 18 включает пять

5 однотипных блоков 27-31, содержащих компараторы 32, инверторы 33, элементы И.

Устройство работает следующим образом.

10 Радиальные отклонения двух пар независимых измерительных рычагов .1, 3 и 2, 4 с помощью резистивных датчиков 5, б и 7, 8 преобразуются в электрические сигналы, пропорциональные суммам. расстояний этих рычагов от оси скважиниого прибора (диаметру скважины) Далее эти сигналы.с помощью телеизмерительного блока 15 передаются на поверхность, 20 где поступают на. регистратор 16.

Питание датчиков осуществляется от источника 17. переменного тока че-, рез согласующий трансформатор tt u токостабилизирующие резисторы 9и 10.

Одновременно. сигналы, пропорциональные диаметрам скважины (Ш)1, UD2), подаются на неинвертирующие входы блоков t2,13 Инвертирукяцие входы соединены с..точкой. соединения

30 датчиков 5, б и.7, 8. Так на входы блока 12 поступают напряжения, r:-ропорциональные диаметру (UOt).и одному из его радиусов. (1Ж1), В результате на выходе блока 12 формирует"я напряжение оЕ3, пропорциональное

1472656 кл при Дl Г4

К< — Ry при Д Г ) Г4

R L,R4

2 при Дг г (2) R2 R4 при Дг ) r радиальному отклонению третьего рычага. Аналогично на выходе блока 13 формируется напряжение, пропорциональное радиальному отклонению четвертого измерительного рычага (UR4).

Сигналы, пропорциональные четырем измеряемым радиусам, поступают в блок 14 определения координат. С выхода блока 14 напряжения U> и U пропорциональные текущим координатам центра окружности проходного диаметра скважины, подаются на входы телеизмерительного блока 15 и далее записываются регистратором. 16 в виде аналоговых кривых. В блоке 14 реализуется определение координат центра окружности проходного диаметра по формулам где R< — К4 — измеренные профилемером радиусы;

Ьг — вычисленные разности радиусон, измеренных рычагами 1-4.

Блок 14 работает следующим образом.

Сигналы UR1 — UR4 пропорциональные измеряемым радиусам,""подаются на распределитель 18 на выходе ко-. торого они упорядочиваются по убываHHIO TcLK Что Г„p Г < p r+ P r CH1 На лы r, и r подаются на входы блока

21 формирующего сигнал дг = г, — r» который на компараторе 26 сравнивается с r4. Если выполняется условие

Дг ) r„, то на выходе компаратора

26 формируется сигнал высокого уровня, который открывает ключи 24, 25, благодаря чему изменяется коэффициент деления делителей 22,23. На входы делителей 22, 23 поступают сигналы с выходов блоков 20, 19. На выходе блока 20 действует напряжение, пропорциональное разности. К < — R>, за счет подачи на его входы URi

UR3, а на выходе блока 19, пропор-. циональное R — R< (на входы блока

19 подаются напряжения UR2, UR4). В результате с выхода делителя 22 снимается напряжение Uz, которое в случае Ь r . r 4 пропорционально

R< — Rg — а при Ьr ) r пропорцио2

10

R< — R нально

Аналогично с выхода делителя 23 снимается напряжение U

15 нальное — — -- — при Д г < r u

2 4

R g — Rq — при Д r ? r4.

Распределитель 18 работает следующим образом.

Входные сигналы UR1 — UR4 .поступают на входы компараторов 32 блоков

27, 28. В зависимости от того, какое из напряжений на входах этих блоков больше, на выходах компараторов 32 устанавливается низкий или высокий уровень и открываются соответствующие элементы И блоков 27, 28. При этом с первого выхода элемента И снимаются напряжения максимальные из двух сравниваемых, а со второго выхода — минимальные. Далее максимальные выходные напряжения блоков

27, 28 аналогичным образом.обрабатываются в блоке. 29, а миннмальные— в блоке 31..Максимальный выходной сигнал блока 29. является выходным сигналом распределителя 1 8, а минимальный сигнал .подается на блок 30.

Одновременно на блок 30 подается максимальный выходной сигнал блока

31, минимальный выходной сигнал которого также яВляется минимальным сигналом r распределителя t 8, 45 Блок 30 из двух поступивших на его вход сигналов также выделяет максимяльнын Г и минималыпэщ Г> сигналы, которые являются сигналами распределителя 18.

50 Таким образом, входныс сигналы

UR1 — UR4 на выходе распределителя

18 упорядочиваются по убыванию так, что r< ) r2 ) г ) г4. .Формула изобретения

1. Скважинный профилемер, содержадий две пары Независимых рычагов, расположенных попарно во взаимно перпендикулярных плоскостях и связанных

72656 выходами блока. зо ( г 1

Составитель А.Рыбаков

Техред Л.Олийнык Корректор Л.Патай

Редактор А.Долинич

Заказ 1688/35

Тираж 514

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 14 с соответствующими попарно соединенными в последовательную цепь резис° тивными датчиками, источник тока, подключекнйй через телеизмерительный блок, согласукщий трансформатор и токостабилиэифукщие резисторы к попарно соединенным.резистивным, датчикам, первый и рторс4 блоки вычитания, первые входы которых подключены m выходам попарно соединенных датчиков, вторые входы подключены к точке соадинфиия реэкстивиых„дат,чиков, регистратор, о т л и ч а ю— щ и и .с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет. определения координат центра окружности с проходным диаметром, он снабжен блоком определения координат, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом и вторым входом первого блока вычитания, третий и четвертый входы подключены соответственно к выходу и второму входу второго блока вычитания, а выходы соединены через телеизмеритель- ный блок с регистратором.

2. Профилемер по п.1 ° о т л и— ч а ю шийся тем, что блок определения координат выполнен в виде распределителя, третьего, четвертого и пятого блоков вычитания, первого и второго делителей напряжения, первого и второго ключей, компаратора, причем первьй, второй, третий и четвертый входы распределителя являются первым, вторым, третьим и четвертым входами блока и соответственно соединены с первым входом третьего блока вычитания, первым входом четвертого блока вычитания, вторым входом третьего блока вычитания и вторым входоИ четвертого блока вычитания, первый н третий выходы распределителя подключены соответственно к первому и второму входам пятого блока вычитания, выход которого соединен с пер2р вым входом компаратора, второй вход которого подключен к четвертому выходу распределителя, выход соединен с управлякщими входами первого и второго ключей, входы которых под25 ключены соответственно через первый и второй делители напряжения к выходам третьего и четвертого блоков вычитания,, при этом выходы делителей являются