Устройство для измерения деформации труб в скважине

 

ОП ИСАЙИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 456889 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24.02,72 (21) 1752559/22-3 с присоединением заявки №вЂ” (32) Приоритет

Опубликовано 15.01.75. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 14.03.75 (51) М. Кл, Е 21b 17/00

Е 21b 49/00

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР ао делам изобретений и открытий (53) УД1(622.241.5.05 (088.8) (P. А. Максутов, М. Г. Минигазимов и M. А. Залялиев 1!

; В

Татарский государственный научно-исследовательский Ьпроектный институт нефтяной промышленности

\ т

Ь (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ ТРУБ

В СКВАЖИНЕ

Изобретение относится к иефтегазодобыва(ощей промышленности, в частности к приборам для измерения деформаций подъемных труб, трубчатых штанг в насосных скважинах, а также обсадных колонн скважин.

Известно устройство для измерения деформаций труб в скважине, включающее корпус, чувствительный элемент и распорный меха(шзм с толкателями. Известное устройство не обеспечивает необходимую точность глубинш rx измерений деформаций.

Предложенное устройство отличается от известного тем, что оно снабжено подпружиненным поршнем, жестко связанным с чувствительным элементом и выполненным с внутренней полостью, в которой установлен второй дополнительный распорный механизм с толкателями, связанными с толкателями первого распорпого механизма. Это позволяет повысить точность измерений. 1(роме того, подпружиненный поршень снаожен упорами.

На чертеже показана принципиальная схема устройства.

Устройство содер>кит корпус 1 с отметчиком стыков труб 2, выполненным в виде подпружиненного плупжера 3, взаимодействующего с плавающими сооачками 4, и выключателем

5 электрического сигнала с контактным стержнем б, подключеипыкт к центральному электровводу 7. Внутри корпуса размещен электромеханический привод 8 с винтовой передачей 9, содер>кащей выступ 10, взаимодействующий с концевыми микровыключателями 11

5 и 12. Винтовая передача связана с распорпым механизмом 13, состоящим из толкателя 14 и подпружиненных упоров 15. 3TQT толкатель через шток 16 и замковое соединение 17, размещенное в направляющей втулке 18 подпру10 жипенпого пружиной 19 поршня 20, связан с толкателем 21 другого распорпого механизма

22, установленного в полости указанного поршня, снабженного подпружиненными упорами 23, взаимодействующими с толкателем

15 21. Поршень 20 с помощью стержней 24 и траверсы 25 жестко соединен с электрически изолировашп.1м концом 26 чувствительного элемента, например струны 27, с сопротивлением R„, натянутой в зазоре между полюса20 ми постоянного магнита 28. Другой конец 29 струны прикреплен к мембране 30 и замкнут па массу, причем для ее настройки имеются регулировочпые винты 31, установленные на стержнях 24. Струпа 27 подключена в схему

25 моста активных сопротивлений Rr, Rq, Яз, размещенных на плате 32, выходная диагональ которого электрически связана с блоком усилителя 33. Для управления работой электромеханического привода на плате смонтирован

30 блок управления 34, электрически связанный

456889

20

Зо

40 по внутреннему каналу в корпусе устройства с концевыми микровыключателями 11 и 12.

Предварительно оттарировав прибор опускают в скважину на электрокабеле 35. При прохождении устройства через стыки труб в скважине подпружиненный плупжер 3, воздействуя на плавающие собачки 4, выдвигает их так, что кольцевой зазор сооачек оказывается между этими стыками, и нажимает па выключатель 5 электрического сигнала, преобразуемого на поверхности в звуковой или световой сигнал. После обнаружения этим способом стыка на заданной глубине, прибор спускают несколько ниже, чтобы выключить полученный сигнал. При этом собачки, утапливаясь, отжимают плунжер 3 вниз, и контактный стержень б занимает нейтральное положение, прерывая тем самым электрическую цепь сигнала. Затем по кабелю 35 и центральному электровводу 7, а также через блок управления 34 включается электромеханический привод 8, который посредством винтовой передачи 9 начинает перемещать в направлении, показанном на чертеже стрелкой А, толкатели

14 и 21. При этом из корпуса 1 выдвигаются упоры 15 и 23 и установочными острыми концами упираются в стенку трубы, закрепляя устройство в скважине. Перед остановкой толкателей замковое соединение 17 выходит из направляющей втулки 18 и разрывает жесткую связь между ними (толкателями), обеспечив тем самым подвижность поршня непосредственно в процессе измерения деформаций труб. После нажатия выступа 10 на концевой микровыключатель 12 цепь тока электромеханического привода 8 прерывается, и в цепи питания моста активных сопротивлений ток не выключается. С передачей нагруз <и»а колонны труб или полых штапг (например, при ходе плунжера глубинного насоса вверх) деформация участка 1 на величину 1 (см.

4 чертеж), благодаря подвижности поршня 20, через стержни 24 и траверсу 25 передается па струну 27, что приводит к уменьшению ее «атяжения.

Частота колебаний струны меняется пропорционально изменению ее натяжения, и прп прохождении тока в пей на выходной диагонали моста активных сопротивлений появляется напряжение разбаланса, вызванное изменением сопротивления Р„колеблющейся в поле постоянного магнита 28 струны 27. Этот сигнал усиливается в блоке усилителя 33 и по электрокабелю 35 проходит на поверхность к вторичному блоку, где регистрируется частотомером (на чертеже не показаны). По разности частот, зарегистрированных до и после приложения нагрузки, судят о величине деформаций Л1 участка l трубы па заданной глубине.

После окончания работ тумблером переключения полярности, предусмотренным во вторичном блоке (на чертеже не показаны), меняют полярность подаваемого электромеханическому приводу 8 напряжения питания и осуществляют раскрепление устройства в обрат. и ой п осл едов а тель ности.

Предмет изобретения

1. Устройство для измерения деформаций труб в скважине, включающее корпус, чувствительный элемент, распорный механизм с толкателями, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено подпружиненным поршнем, жестко связанным с чувствительным элементом и выполненным с внутренней полостью, в которой установлен второй дополнительный распорный механизм, толкатели которого связаны с толкателями первого распорного механизма.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что поршень снабжен упорами.

456889

Составитель T. Ясенева

Редактор Л. Тюрина Техред 3. Тараненко Корректор И. Поздняковсюая

Заказ 854 Иэд. № 1011 Тираяс 648 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Череповецкая городская типография