Устройство для измерения диаметра скважин

 

ОПИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

255882

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 5а, 47/08

Заявлено 19Л1.1968 (№ 1219616/26-25) с присоединением заявки ¹

Приоритет

МПК Е 21Ь

УДК, 550.839:622.241 (088.8) Комитет оо делам изабретеиий и открытий ори Совете Мииистрое

СССР

Опубликовано 04.Х1.1969. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 24.II1.1970

Автор изобретения

В. П. Артемов

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИАМЕТРА СКВА)КИН

Устройство относится к области геофизического приборостроения, в частности, к приборам для изучения состояния, ствола скважины.

Известны каверномеры, содержащие корпус, шарнирно соединенные с корпусом измерительные рычаги с короткими плечами в виде секторов, концентричных оси шарнирного соединения, гидравлическую систему с силовым ,плунжером, связанным с одной стороны с подпирающим устройством, а с другой — с продолыным элементом, механически соединенным с секторами, и измерительный переменный потенциометр, подвижной элемент которого связан с силовым плунжером, В известной аппаратуре связь между секторами и продольным элементом осуществляется посредством зубчатой передачи, модуль зацепления которой сильно ограничен габаритами устройства.

Большое соотношение плеч измерительных рычагов обуславливает значительную нагрузку на зубья, что снижает надежность работы устройства.

Непосредственная передача хода продольных элементов подвижному элементу потенциометра ограничивает чувствительность кавер номера, делает необходимым использование для переменного потенциометра проволоки малого диаметра, быстро перетирающейся под действием, движения ползуна потенцпом етр а.

В предлагаемом устройстве, с целью повышения надежности и точности измерений, гидравлическая система содержит усилительную камеру, связанную с уступом силового плун жера и торцом измерительного плунжера, другой конец которого механически соединен с подвижным элементом измерительного пере10 менного потенциометра. Связь каждого сектора с продольным элементом осуществлена внатяг с помощью пары гибких элементов, жестко защемленных попеременно на противоположных концах круговой поверхности сектора и

15 поверхности продольного элемента.

Продольный элемент может быть составлен из продольных труитихся секций по числу измерительных рычагов, каждая из которых соединена гибкими элементами с секторами ры20 чагов.

Гидравлическая система. может включать в себя суммирующую камеру, гидравлически соединенную с торцом силового плунжера и торцами плунжеров, каждый из которых ме25 ханически связан с одной из секций продольного элемента.

Использование суммирующей камеры обеспечивает независимость хода рычагов.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устрой30 ство в разрезе с жесткой связью силового

255882

60 плунжера с продольным элементом; на фиг. 2 — то же, с гидравлической суммирующей камерой.

Устройство для измерения диаметра скважины содержит корпус 1, с которым шарнирно соединены измерительные или прижимные рычаги 2, имеющие секторы 3. Внутри корпуса размещен силовой плунжер 4, воспринимающий воздействие подпирающего устройства с одной стороны и продольного элемента

5 с другой.

Устройство имеет усилительную камеру б, гидравлически связанную с уступом 7 силового плунжера 4 и торцом измерительного плунжера 8, другой конец которого механически связан с подвижным элементом 9 переменного измерительного потенциометра.

Измерительный переменный потенциомol р содержит двухлепестковый контакт, один лепесток которого перемещается по,потенциометру, а другой — по шине, соединенной с корпусом.

Каждый сектор 3 соединен с продольным элементом 5 посредством двух гибких лент 10, жестко защемленных на противоположных концах сектора и продольного элемента. При повороте рычага, например, на раскрытие сектор закручивает одну ленту и посредством ее тянет продольный элемент 5 вниз, в то,время как другая лента развертывается и прилегает к плоскости продольного элемента. При складывании сектор закручивает вторую ленту и посредством ее перемещает продольный элемент вверх, а первая лента в это время развертывается и прилегает к плоскости продольного элемента.

В устройстве со свободным положением рычагов (фиг. 2) продольный опорный элеменг составлен из секций в виде плоскостных опор

11, связанных с секторами 8 гибкими лентами.

Плоскостные опоры 11 тыльной стороной прилегают одна к другой, образуя поступательно трущиеся пары. Гибкие ленты размещены между плоскостями продольного элемента и плоскостями крутовых поверхностей секторов.

Гидравлическая система этого варианта устройства содержит суммирующую камеру 12, гидравлически связанную с торцом силового плунжера 18 и торцами плунжеров 14, другой конец кажждого из которых механически соединен с одной из секций продольного опорного элемента 5.

Элементы устройства в нижней части корпуса изолированы от скважинной среды эластичной многорукавной камерой 15, заполненной густой смазкой.

Жесткие подвижные и неподвижные элементы измерительного устройства герметизированы уплотнительными кольцами 1б, а эластичная камера 15 с корпусом устройства — жесткими кольцами 17. Для удобства заливки жидкости в камеры б и 12 предусмотрены пробки 18. Силовой плунжер 4 подпружинен силовым упругим элементом 19.

При работе устройства под воздействием микронеровностей стенки, а также мелких и крупных каверн скважины рычаги 2 поворачиваются вокруг шарнира в ту или другую сторону, вызывая синхронный поворот секторов 8 в том же направлении. Секторы 8 перемещают плунжеры 14 или непосредственно силовой плунжер с помощью плоскостных опор и гибких лент 10 вверх или вниз.

В устройстве с суммирующей камерой жидкость воздействует на ступенчатый плунжер 4, перемещая его синхронно движению плунжеров 14. При этом ступенчатый плунжер преодолевает или освобождает усилие силового упругого элемента 19. Движение ступенчатого плунжера под действием жидкости камеры б передается плунжеру 8, который перемещает контакты подвижного элемента 9 по потенциометру и корпусу устройства в ту или другую сторону. Изменение сопротивления потенциометра фиксируется бликом фоторегистратора каротажной станции.

Предмет изобретения

1. Устройство для измерения диаметра скважин, содержащее корпус, шарнирно соединенные с корпусом измерительные рычаги с короткими плечами в виде секторов, концентричных оси шарнирного соединения, гидравлическую систему с силовым плунжером, связанным с одной стороны с подпирающим устройством, а с другой — с продольным элементом, механически соединенным с секторами, и измерительный переменный,потенцио метр, подвижной элемент которого связан с силовым плунжером, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и точности измерений, гидравлическая система содержит усилительную камеру, связанную с уступом силового плунжера и торцом измерительного плунжера, другой конец которого механически соединен с подвижным элементом измерительного переменного потенциометра, а связь каждого сектора с продольным элементом осуществлена внатяг с помощью пары гибких элементов, жестко защемленных попеременно на противоположных концах круговой поверхности сектора и поверхности продольного элемента.

2. Устройство,по п, 1, отличающееся тем, что продольный элемент выполнен в виде продольных трущихся секций по числу измерительных рычагов, каждая из которых с помощью указанной пары гибких элементов соединена с секторами рычагов, а гидравлическая система содержит суммирующую камеру, гидравлически соединенную с торцом силового плунжера и торцами плунжеров, каждый из которых механически соединен с одной из секций продольного элемента.

255882

16

1г фиг т

Составитель Ю. И. Сериков

Редактор Т. 3. Орловская Текред Л. В. Куклина Корректор Т. А. Абрамова

Заказ 572/5 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совстс Мшшстров СССР

Москва 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2