Датчик каверномера Советский патент 1983 года по МПК G01V9/00 E21B47/12 E21B47/00 

4; :о :д

sj ИзЪбретен е относится к технике геофизических исследований скважин и предназначено для геофизической аппаратуры контроля технического состояния бурящихся скважин методом кавернометрий. При кавернометрий скважин отклонение измерительного рычага скважинного прибора преобразуется в возвратно поступательное движеньа шток который кинематически связывается с датчиком перемещения. Датчики перемещения в скважиннок приборе работают в весьма специфических условиях, связанных с широким диапазоном изменения температур окружающей среды (от -10 до +250с) в среде жидкого диэлектрика, находяще гося под гидростатическимдавлением до 1200 кгс/см. Известны пртенциометрические датчики перемещения применяемые в каверномерах, состоящие из резистивного элемента и скользящего по немуподвижного контакта i . Однако такие датчики имеют . Низкую надежность (подвижный скользящий контакт). Известен индуктивный датчик, где перемещение измерительных рычагов передается ферромагнитному сердечни соленоида, обмотка которого включен в мостовую схему 2J . Известен также индуктивный датчи имеющий две последовательно располо женные обмотки индуктивности на жес ком каркасе и сердечник, вьтолненны из ферромагнитного материала. Обмотки включены по дифференциальной мос товой схе,мб 2 , Недостатком указанных индуктивны датчиков является большая погрешность измерения (до± 15 мм) во всем диапазоне измерения диаметра скважин обусловленная дроссельным исполнение датчиков и наличием ферромагнитного материала. При измерении температуры окружающей среды в широком диапазоне (от -10 до + 250°с) значительно меняется магнитная проницаемость ферромагнитного материала, причем эти изменения при подъеме температуры и ее снижении неоднозначны, т.е. имеет место температурный магнитный гистерезис, чч-о практически учесть при кабернометрии скважины невозможно. Вследствие дроссельного исполнения датчиков изменение омического сопротивления обмоток от температуры влияет на точность измерения, даже несмотря на дифференциальное исполнение, так как для исключения влияни омического сопротивления необходимо изготовить датчик с достаточной электрической и геометрической симметрией, что обесдечено лишь в единичных (уникальных) экземплярах дагчккбв. При использованииизвестных датчиков в многорычажных каверномерах. (12-16 рычажных) возникают большие трудности, а в некоторых случаях (малогабаритные скважинные приборы) невозможно расположить в корпусе .аппаратурного отсека прибора. Кроме того, выносится дополнительная погрешность от взаимного влияния датчиков ввиду близости их расположения друг к другу. Недостатком известных датчиков является также невозможность применения их для детализаиионных исследований скважины (микрокавернометрия, трубная профилеметрия), где точность измерения среднего диаметра требуется не менее ± 1 мм. Целью изобретения является повышение точности работы датчика каверномера в широком диапазоне изменения температуры окружающей среды и устранения взаимного влияния датчиков друг на друга. Поставленная цель достигается тем, что в датчик введена дополнительная, обмотка возбуждения на каркасе меньшего диаметра, включенная встречно-последовательно с основной обмоткой, при этом обе обмотки возбуждения расположены концентрично относительно друг друга, а сердечники с измерительными обмотками расположены между обеими обмотками возбуждения .на одинаковом расстоянии от оси датчика. На чертеже схематически изображен датчик каверномера.Датчик содержит внешний цилиндрический каркас 1, на поверхности которого расположена внешняя общая обмот на возбуждения 2, внутренний цилиндрический каркас 3 с дополнительной обмоткой возбуждения 4, цилиндрические сердечники 5 и 6 с измерительными обмотками 7 и 8. Сердечники 5 и € кинематически связаны с измерительными рычагами 9 и 10 через штоки 11 и 12. Внешний 1 и внутренний 3 каркасы соединены так, что начало и конец обмотки возбуждения 2 расположены напротив начала и конца дополнительной обмотки возбуждения 4, между собой они соединены последовательновстречно и подключены к источнику стабилизированного тока 13 через кабель 14. Измерительные обмотки 7 и 8 подключены к входам усилителей 15, расположенных в скважинном приборе. Сердечники 5 и б измерительными обмотками 7и 8 расположены в отверг стиях, находящихся на внешнем каркасе 1, между обмотками 2 и 4 и на одинаковом расстоянии от оси датчика.

ДАТЧИК КАВЕРНОМЕРА, содержащий сердечник с измерительными обмоткги4и на каждом стержне и обмотку возбуждения иа жестком каркасе, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения путем устранения «лияиия измеиения текпературы окружающей среды, в него введена дополнительная обмотка возбуждения иа каркасе иленьшего дигилетра, включенная встречно-последовательно с основной обмоткой, при этом обе обмотки вбзбуждеиия расположены коицеитричио отиосительио друг друга и сердечники с изJмepитeльными обмотками расположёны между обеими обмотками возбуждения на Щ одинаковом расстоянии от оси датчика (Л