Устройство определения вибрации, применяемое к прибору ядерно-магнитного резонанса, использующемуся во время бурения Российский патент 2022 года по МПК G01M7/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится, но без ограничения, к области бурения на нефть, в частности к устройству определения вибрации, применяемому к прибору ядерно-магнитного резонанса, использующемуся во время бурения.

Предпосылки создания изобретения

В настоящее время для испытания производительности прибора необходимо провести на вибростенде испытание на вибрацию существующего прибора ядерно-магнитного резонанса, использующегося во время бурения. Однако в текущем процессе испытания прибор ядерно-магнитного резонанса, использующийся во время бурения, не может выполнять измерение эхо-сигнала на вибростенде, в то время как могут проводиться только простые испытания на вибрацию, а кроме того, является каротажный зонд исправным или нет, можно определить только с помощью внешнего устройства определения LCR (индуктивность/емкость/сопротивление) после завершения вибрации.

Как видно из вышеизложенного, в вышеупомянутом процессе определения прибор не может выполнять измерение характеристик излучения при высоком напряжении под воздействием вибрации, и работоспособность прибора ядерно-магнитного резонанса, использующегося во время бурения, не может быть эффективно проверена. Кроме того, процесс испытания является времязатратным, а операции усложненными.

Краткое описание изобретения

Ниже следует краткое описание объектов изобретения, подробно описанных в данном документе. Это краткое описание не предназначено для ограничения объема правовой охраны формулы изобретения.

В по меньшей мере одном варианте осуществления настоящего изобретения предоставляется устройство определения вибрации, применяемое к прибору ядерно-магнитного резонанса, использующемуся во время бурения, которое содержит вибростенд, который выполнен с возможностью зажимания прибора ядерно-магнитного резонанса, использующегося во время бурения, в горизонтальном направлении, при этом градуированная камера, заполненная жидкостью для определения, дополнительно установлена в устройстве определения вибрации и выполнена с возможностью подвешивания над верхней стороной вибростенда и расположена на расстоянии от прибора ядерно-магнитного резонанса, использующегося во время бурения, и во время вибрации вибростенда градуированная камера остается неподвижной, и прибор ядерно-магнитного резонанса, использующийся во время бурения, выполняет измерение характеристик излучения при высоком напряжении посредством градуированной камеры.

Другие аспекты станут очевидны при прочтении и понимании графических материалов и подробного описания.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 представлено схематическое изображение устройства определения вибрации согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 2 представлено схематическое изображение градуированной камеры и прибора ядерно-магнитного резонанса, использующегося во время бурения, в сборе в соответствии с фиг. 1.

На фиг. 3 представлено изображение устройства определения вибрации в разобранном виде в соответствии с фиг. 1.

На фиг. 4 представлено схематическое изображение градуированной камеры в соответствии с фиг. 1.

На фиг. 5 представлен вид в поперечном сечении градуированной камеры в соответствии с фиг. 1.

На фиг. 6 представлено схематическое изображение держателя в соответствии с фиг. 1.

На фиг. 7 представлено схематическое изображение крепежного хомута в соответствии с фиг. 1.

На фиг. 8 представлено схематическое изображение держателя устройства определения вибрации согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.

Ссылочные позиции: 100 - вибростенд, 101 - зажим, 200 - прибор ядерно-магнитного резонанса, использующийся во время бурения, 201 - область зондирования, 300 - градуированная камера, 301 - пробка, 302 - желоб, 303 - изогнутая поверхность, 304 - впускное отверстие, 305 - выпускное отверстие, 306 - полукольцевая полость, 307 - нижняя пластина, 308 - метка определения положения, 400 - держатель, 401 - основная часть держателя, 402 - опорные стойки, 403 - ролик, 404 - полость для установки, 405 - ребро жесткости, 406 - поддерживающие пластины, 407 - крепежное ребро, 500 - крепежный хомут, 501 - дуговая часть, 502 - горизонтальная часть и 600 - направляющие.

Подробное описание

Далее в данном документе варианты осуществления настоящего изобретения будут подробно описаны со ссылкой на прилагаемые графические материалы. Следует отметить, что варианты осуществления в настоящей заявке и признаки в вариантах осуществления могут быть объединены друг с другом случайным образом, если не противоречат друг другу.

В связи с недостатками соответствующих устройств определения вибрации в варианте осуществления настоящего изобретения предоставляется устройство определения вибрации, применяемое к прибору ядерно-магнитного резонанса, использующемуся во время бурения. Устройство дополнительно содержит градуированную камеру, которая подвешена над верхней стороной вибростенда и может одновременно регистрировать эхо-сигналы на вибростенде, тем самым обеспечивая более полное измерение вибрации прибора и лучшее определение фактических антивибрационных характеристик прибора.

Устройство определения вибрации, применяемое к прибору ядерно-магнитного резонанса, использующемуся во время бурения, согласно настоящему изобретению будет описано ниже со ссылкой на варианты осуществления.

Согласно фиг. 1-7, в варианте осуществления настоящего изобретения предоставляется устройство определения вибрации, применяемое к прибору ядерно-магнитного резонанса, использующемуся во время бурения, которое содержит вибростенд 100 и градуированную камеру 300, при этом вибростенд 100 выполнен с возможностью зажимания прибора 200 ядерно-магнитного резонанса, использующегося во время бурения, в горизонтальном направлении, и при этом градуированная камера 300 заполнена жидкостью для определения. В нижней части градуированной камеры 300 предусмотрен желоб 302 для размещения прибора 200 ядерно-магнитного резонанса, использующегося во время бурения. Изогнутая поверхность 303, соответствующая верхней поверхности прибора 200 ядерно-магнитного резонанса, использующегося во время бурения, предусмотрена в желобе 302. Дополнительно градуированная камера 300 выполнена с возможностью подвешивания над верхней стороной вибростенда 100 и расположена на расстоянии от прибора 200 ядерно-магнитного резонанса, использующегося во время бурения, для обеспечения возможности постоянного поддерживания градуированной камеры 300 в неподвижном состоянии во время вибрации вибростенда, и при этом прибор 200 ядерно-магнитного резонанса, использующийся во время бурения, может передавать сигналы высокого напряжения в реальном времени для измерения характеристик передачи высокого напряжения. Таким образом, прибор 200 ядерно-магнитного резонанса, использующийся во время бурения, может получать эхо-сигналы градуированной камеры 300 во время вибрации, в результате чего его работоспособность измеряется более точно, и испытание занимает меньше времени.

Как показано на фиг. 3, кольцевая область 201 зондирования образована в середине прибора 200 ядерно-магнитного резонанса, использующегося во время бурения, а именно область, где есть катушка антенны зонда, и при этом область 201 зондирования имеет определенный чувствительный диапазон для определения (как обозначено пунктирной линией на фиг. 2). Вибростенд 100 может приводить в действие расположенный на нем прибор 200 ядерно-магнитного резонанса, использующийся во время бурения, чтобы тот вибрировал. Для зажимания прибора 200 ядерно-магнитного резонанса, использующегося во время бурения, как показано на фиг. 1-3, верхняя часть вибростенда 100 снабжена зажимами 101, которые расположены с интервалом, при этом два зажима 101 установлены с возможностью отсоединения на вибростенде 100 посредством болтов, и расстояние между двумя зажимами 101 может быть отрегулировано согласно длине прибора 200 ядерно-магнитного резонанса, использующегося во время бурения. Таким образом, два зажима 101 зажимают соответственно два конца прибора 200 ядерно-магнитного резонанса, использующегося во время бурения, в результате чего прибор удерживается горизонтально.

Как показано на фиг. 2-5, градуированная камера 300 является полуцилиндрической, ее верхняя часть является дугообразной, а ее нижняя часть является горизонтальной, и нижняя поверхность градуированной камеры снабжена нижней пластиной 307 и желобом 302. Нижняя пластина 307 расположена так, чтобы находиться горизонтально, а желоб 302 расположен так, чтобы углубляться по направлению к внутренней стороне градуированной камеры 300. Ввиду наличия изогнутой поверхности 303 в желобе 302 желоб 302 имеет полукруглое поперечное сечение, и желоб 302 проходит через градуированную камеру 300. Более того, желоб имеет длину, которая больше длины области 201 зондирования, поэтому градуированная камера 300 имеет полуцилиндрическую форму. Кроме того, изогнутая поверхность 303 соответствует верхней поверхности области 201 зондирования, что означает, что когда градуированная камера 300 размещена на верхней стороне прибора 200 ядерно-магнитного резонанса, использующегося во время бурения, ось прибора 200 ядерно-магнитного резонанса, использующегося во время бурения, совпадает с осью изогнутой поверхности 303, что гарантирует, что расстояние между изогнутой поверхностью 303 и областью 201 зондирования согласовано. Дополнительно полукольцевая полость 306 с полукольцевым поперечным сечением образована в градуированной камере 300, и жидкость для определения в полукольцевой полости 306 представляет собой раствор на основе сернокислой меди. Верхняя часть градуированной камеры 300 дополнительно снабжена впускным отверстием 304 и выпускным отверстием 305, которые сообщают внутреннее пространство с наружным. Впускное отверстие 304 расположено на расстоянии от выпускного отверстия 305. Оператор может добавлять жидкость для определения через впускное отверстие 304 и выпускное отверстие 305, при этом во время определения впускное отверстие 304 и выпускное отверстие 305 должны быть закрыты пробками. Впускное отверстие 304 и выпускное отверстие 305 могут быть соответственно соединены с источником жидкости для определения и насосом, при этом насос может выдавать мощность для нагнетания жидкости для определения. Насос может выкачивать исходную жидкость для определения из градуированной камеры 300 и с приведением в действие силой всасывания нагнетать свежую жидкость для определения из источника жидкости для определения в градуированную камеру 300 для реализации циклической замены жидкости для определения в градуированной камере 300. Для определения относительных положений между градуированной камерой 300 и прибором 200 ядерно-магнитного резонанса, использующимся во время бурения. Как показано на фиг. 2, торцевая поверхность градуированной камеры 300 снабжена тремя метками 308 определения положения, которые могут использоваться для центрирования градуированной камеры 300 и прибора 200 ядерно-магнитного резонанса, использующегося во время бурения. В дополнение градуированная камера 300 большей частью изготовлена из пластмассы, армированной стекловолокном (FRP), и покрыта металлической оболочкой, и металлическая оболочка может быть изготовлена из легированной меди или нержавеющей стали и т.п. с созданием электромагнитного экранирования. Материал FRP может эффективно предотвращать влияние на индуктивность катушки антенны в области 201 зондирования прибора. Поскольку градуированная камера 300 покрыта металлической оболочкой, изготовленной из немагнитного материала (легированной меди или нержавеющей стали и т.п.), градуированная камера 300 не повлияет на изменение статического магнитного поля прибора ядерно-магнитного резонанса, использующегося во время бурения, и металлическая оболочка обладает хорошим свойством проводимости, что позволит обеспечить эффективное экранирование от влияния пространственных электромагнитных помех во время осуществления измерений прибором.

Чтобы обеспечить подвешивание градуированной камеры 300 над верхней стороной вибростенда 100, устройство определения вибрации дополнительно содержит держатель 400 для крепления градуированной камеры 300. Как показано на фиг. 1, 3, 6 и 7, два конца держателя 400 поддерживаются на земле. Держатель 400 не соединен с вибростендом 100. Держатель выполнен с возможностью расположения перпендикулярно направлению длины вибростенда 100 и перекрытия вибростенда 100. Держатель 400 содержит основную часть 401 держателя и опорные стойки 402. Основная часть 401 держателя выполнена с возможностью соединения с опорными стойками 402, и основная часть 401 держателя является перпендикулярной к вибростенду 100. Опорные стойки 402 предусмотрены на двух концах основной части 401 держателя и проходят вниз. Основная часть 401 держателя представляет собой горизонтальную каркасную конструкцию, образованную соединенными между собой полыми стальными трубами. В каркасной конструкции полость 404 для установки предусмотрена для размещения градуированной камеры 300, и две расположенные на расстоянии поддерживающие пластины 406 расположены в нижней части полости 404 для установки. Поддерживающие пластины 406 расположены в горизонтальном направлении для поддерживания нижней пластины градуированной 307 камеры 300, и зазор между двумя поддерживающими пластинами 406 соответствует желобу 302 в градуированной камере 300. Дополнительно градуированная камера 300 расположена и закреплена на держателе 400 посредством крепежного хомута 500, при этом крепежный хомут содержит горизонтальные части 502 и дуговую часть 501, которая является полукруглой. Дуговая часть 501 совпадает с верхней поверхностью градуированной камеры 300 и прикреплена к поверхности путем сварки. Горизонтальные части 502 расположены в горизонтальном направлении на двух сторонах дуговой части 501, и, соответственно, полость 406 для установки снабжена выступающими крепежными ребрами 407 на стороне каждой поддерживающей пластины 406. Горизонтальные части 502 выполнены с возможностью перекрытия верхних сторон крепежных ребер 407 и крепления к крепежным ребрам посредством винтов. Дополнительно основная часть 401 держателя снабжена множеством ребер 405 жесткости на двух сторонах полости 404 для установки, что позволяет улучшить прочность и обеспечить устойчивость конструкции. Чтобы облегчить перемещение держателя 400, несколько роликов 402 установлено в нижней части опорных стоек 402, которые расположены на нижних концах держателя 400, с целью предоставления оператору возможности легкого толкания держателя 400 и облегчения перемещения градуированной камеры 300 к верхней стороне вибростенда 100.

Когда необходимо выполнить испытание на вибрацию прибора 200 ядерно-магнитного резонанса, использующегося во время бурения, сначала прибор 200 ядерно-магнитного резонанса, использующийся во время бурения, следует закрепить на вибростенде 100, и держатель 400, к которому прикреплена градуированная камера 300, толкать для скольжения посредством роликов над прибором 200 ядерно-магнитного резонанса, использующимся во время бурения, и вибростендом 100 для обеспечения подвешивания градуированной камеры 300 над прибором 200 ядерно-магнитного резонанса, использующимся во время бурения, и полного перекрытия области 201 зондирования желобом 302 градуированной камеры 300. Кроме того, как показано на фиг. 2, область, окруженная пунктирной линией, представляет собой чувствительный диапазон для определения области 201 зондирования, и, таким образом, можно увидеть, что изогнутая поверхность 303 градуированной камеры 300 находится в пределах чувствительного диапазона для определения для того, чтобы определить сигнал шкальной жидкости под воздействием вибрации. Как показано на фиг. 2, прибор 200 ядерно-магнитного резонанса, использующийся во время бурения, может передавать сигналы высокого напряжения в реальном времени и определять эхо-сигналы шкальной текучей среды в градуированной камере 300, чтобы обеспечить определение эхо-сигналов в градуированной камере в процессе вибрации. Дополнительно, несмотря на то, что это испытание на вибрацию может только определять информацию шкальной текучей среды в области в пределах полуцилиндрической градуированной камеры 300 в верхней половине прибора 200 ядерно-магнитного резонанса, использующегося во время бурения, это не повлияет на задачу прибора 200 ядерно-магнитного резонанса, использующегося во время бурения, одновременного определения сигнала шкальной текучей среды при проведении испытания на вибрацию.

Следовательно, прибор 200 ядерно-магнитного резонанса, использующийся во время бурения, может выполнять описанное выше испытание на вибрацию на устройстве определения вибрации и может в полном объеме определять разные характеристики прибора 200 ядерно-магнитного резонанса, использующегося во время бурения, под воздействием вибрации.

В другом иллюстративном варианте осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 8, две параллельные направляющие 600 расположены на земле, и опорные стойки 402 на нижних концах держателя 400 не снабжены роликами, а вставлены в направляющих 600 с образованием соединения скольжения между держателем 400 и землей, что также может облегчить перемещение держателя 400.

Вышеупомянутые варианты осуществления выражают только несколько вариантов осуществления настоящего изобретения. Варианты осуществления подробно описаны в более конкретном и подробном виде, но описания представляют собой только варианты осуществления, используемые для легкого понимания настоящего изобретения, и не предназначены для ограничения настоящего изобретения. Не отступая от сущности и объема, раскрытых в данном документе, любой специалист в данной области техники, к которой принадлежит настоящее изобретение, может вносить любые модификации и изменения в форму и подробности реализации, но объем патентной охраны настоящего изобретения по-прежнему должен быть определен по приложенной формуле изобретения.

Использование: для определения вибрации. Сущность изобретения заключается в том, что устройство определения вибрации, применяемое к прибору ядерно-магнитного резонанса, использующемуся во время бурения, содержит вибростенд. Вибростенд выполнен с возможностью зажимания в горизонтальном направлении прибора ядерно-магнитного резонанса, использующегося во время бурения, и дополнительно содержит градуированную камеру, которая содержит жидкость для определения; градуированная камера выполнена с возможностью подвешивания над верхней стороной вибростенда и расположена на расстоянии от прибора ядерно-магнитного резонанса, использующегося во время бурения; когда вибростенд выполняет вибрацию, градуированная камера остается неподвижной, и прибор ядерно-магнитного резонанса, использующийся во время бурения, выполняет излучение при высоком напряжении и измерение посредством градуированной камеры. Технический результат: обеспечение возможности более полного измерения вибрации прибора. 11 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Устройство определения вибрации, применяемое к прибору ядерно-магнитного резонанса, использующемуся во время бурения, которое содержит вибростенд, который выполнен с возможностью зажимания прибора ядерно-магнитного резонанса, использующегося во время бурения, в горизонтальном направлении, при этом градуированная камера, заполненная жидкостью для определения, дополнительно установлена в устройстве определения вибрации и выполнена с возможностью подвешивания над верхней стороной вибростенда и расположена на расстоянии от прибора ядерно-магнитного резонанса, использующегося во время бурения, и во время вибрации вибростенда градуированная камера остается неподвижной, и прибор ядерно-магнитного резонанса, использующийся во время бурения, выполняет измерение характеристик излучения при высоком напряжении посредством градуированной камеры.

2. Устройство определения вибрации, применяемое к прибору ядерно-магнитного резонанса, использующемуся во время бурения, по п. 1, отличающееся тем, что нижняя часть градуированной камеры снабжена желобом для размещения прибора ядерно-магнитного резонанса, использующегося во время бурения, и при этом в желобе предусмотрена изогнутая поверхность, соответствующая верхней поверхности прибора ядерно-магнитного резонанса, использующегося во время бурения.

3. Устройство определения вибрации, применяемое к прибору ядерно-магнитного резонанса, использующемуся во время бурения, по п. 2, отличающееся тем, что дополнительно содержит держатель, при этом держатель расположен перпендикулярно направлению длины вибростенда и перекрывает вибростенд, и градуированная камера выполнена с возможностью крепления на держателе.

4. Устройство определения вибрации, применяемое к прибору ядерно-магнитного резонанса, использующемуся во время бурения, по п. 3, отличающееся тем, что нижняя часть держателя снабжена роликами для перемещения держателя.

5. Устройство определения вибрации, применяемое к прибору ядерно-магнитного резонанса, использующемуся во время бурения, по п. 4, отличающееся тем, что верхняя часть градуированной камеры снабжена впускным отверстием и выпускным отверстием с интервалами, и при этом впускное отверстие и выпускное отверстие выполнены с возможностью обеспечения циркуляции жидкости для определения.

6. Устройство определения вибрации, применяемое к прибору ядерно-магнитного резонанса, использующемуся во время бурения, по любому из пп. 3-5, отличающееся тем, что держатель содержит основную часть держателя и опорные стойки, при этом основная часть держателя соединена с опорными стойками, градуированная камера закреплена на основной части держателя посредством крепежного хомута, опорные стойки расположены на двух концах основной части держателя для поддерживания основной части держателя.

7. Устройство определения вибрации, применяемое к прибору ядерно-магнитного резонанса, использующемуся во время бурения, по п. 6, отличающееся тем, что крепежный хомут выполнен с возможностью прикрепления к верхней части градуированной камеры путем сварки, и два конца крепежного хомута выполнены с возможностью прохождения к двум сторонам камеры со шкалой и с возможностью прикрепления к основной части держателя.

8. Устройство определения вибрации, применяемое к прибору ядерно-магнитного резонанса, использующемуся во время бурения, по п. 6, отличающееся тем, что основная часть держателя выполнена в виде горизонтальной каркасной конструкции, в которой предусмотрена полость для установки для размещения камеры со шкалой, и крепежный хомут выполнен с возможностью соединения с полостью для установки.

9. Устройство определения вибрации, применяемое к прибору ядерно-магнитного резонанса, использующемуся во время бурения, по п. 8, отличающееся тем, что основная часть держателя снабжена ребрами жесткости на обеих сторонах полости для установки.

10. Устройство определения вибрации, применяемое к прибору ядерно-магнитного резонанса, использующемуся во время бурения, по любому из пп. 2-5, отличающееся тем, что градуированная камера расположена так, чтобы соответствовать области зондирования прибора ядерно-магнитного резонанса, использующегося во время бурения, и при этом изогнутая поверхность находится в пределах чувствительного диапазона для определения области зондирования.

11. Устройство определения вибрации, применяемое к прибору ядерно-магнитного резонанса, использующемуся во время бурения, по п. 3, отличающееся тем, что нижние концы держателя опираются на землю, направляющие предусмотрены на земле, и при этом нижние концы держателя предусмотрены в направляющих.

12. Устройство определения вибрации, применяемое к прибору ядерно-магнитного резонанса, использующемуся во время бурения, по п. 2, отличающееся тем, что при расположении градуированной камеры на верхней стороне прибора ядерно-магнитного резонанса, использующегося во время бурения, ось прибора ядерно-магнитного резонанса, использующегося во время бурения, совпадает с осью изогнутой поверхности.