Устройство для измерения диаметра скважин Советский патент 1984 года по МПК E21B47/08 

о эо

ND

СО

4

О Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано в горном, геологоразведочном и строительном деле при бурении скважин, Известно устройство для измерени диаметра скважин, включающее измерительные рычаги, 3лектро-,телеизмерительную систем;/|р кабельный кангип ,связи и регистраторы f . Однако указанный измеритель обладает низкими точностью измерений и надежностью в работе, а также недостаточно компактен. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения диаметра скважин, содержсицее. корпус в котором расположена тарелка, соеди ненная канатом со штоком, на который насажена возвратная пружина, измерит.ельные. рычаги, контактирующие в . верхней части с тарелкой, датчик перемещения, включакяций катушку ий. дуктивности, преобразователь, связанный с регистратором 2| . К недостаткам известного измери.тёля относите низкая точность измерений, проявляющаяся в отсутствии в электроизмерительной систоле элементов, устраняющих влияни(е остаточных токов в произвольном отклонении стрелки регистрИЕ)ующего прибора, и существ енных погрешностях измерений при укладке кабеля связи петлями, и низкая надежность в работе, проявляющаяся в выходе из строя стального тросика и измерительных рьпагов в месте их крепления при превышении оптимальных углов поворота верхней тарелки. изобретения - повышение точности измерений и надежности работы Поставленная цель достигается т&л, что устройство для измерения диаметра скважин, содержгицее корпус в котором расположена тарелка, соеди ненная канатом со штоком, на кото1яай насажена возвратная пружина, измерительные рычаги, контактирующие в верхней части с тарелкой, датчик перемещения, включающий катуоису Инд4ктивности, преобразователь, свя. ,занйый с регистратором, сиабжено Iустановленным йа основной тарелке коническим фиксатором, дополнительной тарелкой с направляющей трубкой и экранирующим полым сердечнике I контактирующим с короткоэаАОснутым кольцом, с дополнительной катупжой индуктивности, при этом тарелки размещены одна под другой с возможное тью вертикального .перемещения веросней тарелки со шток сил, а экран установлен в датчике перемещения между „основной и дополнительной катушкйй. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - тарелка с пазом для трубки; на Фиг. 3 электрическая схема устройства. В состав предлагемого устройбтва входят цилиндрический )орпус измерителя, состоящий из верхней 1, средней 2 и нижней 3 частей, соединена ных между собой посредством резьбы, маслостойкий кабель 4 для связи между измерительным пр еобразЪвателем 5 и регистратором 6. Верхняя часть корпуса содержит гайку 7 для крепления кабеля 4. Средняя часть корпуса содержит Верхнюю т 1релку 8 с пазом 9 для направляющей трубки 10, в которой расположен кабель 4; ограничитель 11 с коническим гнезде 12, конический фиксатор 13, закрепленный на верхней тарелке, нижнюю тарелку 14 с пазом для направляющей трубки 10, шток 15, обойму 16, пружину 17 шток, ограниченную обоймой и нижней тарелкой, ст 1льной тросик 18 для сдязи верхней тарелки со штоком, разрезное 19, три измерительных рычага 20, расположенных в окнах корпуса по окружности под углом диафрагму 21, предохраняющую измерительный преобразователь от попадания влаги, трансформаторный датчик перемааеиия, содержгщий подвижный экран 22, закрепленный на на нижнем конце штока, внутреннюю 23 и внешнюю 24 катушки индуктивноети, короткозамкнутое кольцо 25, контактирующее с экраном, а также электронный блок 26 измерительйого преобразователя, который содержит генератор на транзисторах 27, согласующий трансформатор 28, однополупернодный шшрямитель с фильтром на диоде 29 и конденсаторе 30 . В нижней части корпуса расположены предохранительный кожух 31 замка 32, башмак 33 зсШка, Захваты 34 измерительных рычагов и пружина 35 замка. К регистратору 6 кабель 4 связи подключают с помощью разЬема 36. Регистратор содержит микроаМперметр 37, батарею питания 38, тумблер 39 и регулйрукиций резистор 40. Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом. Перед измерением Диаметра скважины производят калибровку измерительного инструмента. Для этоХо при полностью раскрытых измерительных {шчагах 20 с пткщью регулирующего резистора 40 устанавливеиот стрелку прибора на деление 500 мм. После калибровки измерительные рычаги Йр вводят в захваты 34 замка 32, и измеритель Опусг кают в скаажину до забоя и слегка ударяют его нижним концом о забой. В результате этого башмак 33 движется вверх у сжимает пружину 35 и рсвЬбож-i ает измерительные рычаги 20 из захватов. Все три рычага отклоняются цл одинаковый угол и ориентируют измеритель по осевой линии скважины, йатем производят подъем измерителя с регистрацией диаметра скважины по ; шкале прибора 37. При этом пружина 17 штока 15 при освобождении рычагов разжимается и толкает шток 15 Вместе со штоком 15 :Движется:1 и экра 22 f закрепленный в нижней части гитока. Перемещение экрана 22 вызывает изменение взаи 1ои|1дуктивности 23 и 24.Так как на катушку 23 йн дуктивности через трансформатор 28 подается с генератора 24 постоянное по амплитуде синусоидальное напрЯйсеыие, при изменении взаимоиндуктивности соответственно изменяется на-пряжение на катушке 24. Последнее выпрямляется диодом 29 и сглаживаетс конденсатором 30. Выходное напряжет ние преобразователя, пропорциональное диаметру скважины, по кабелю 4 связи подается в регистрирующий при бор б и фиксируется .на шкале микроамперметра 37, отградуированного в миллиметрах. При этом ограничитель 11 верхней тарелки 8, коническое гнездо 12 в ограничителе 11, коничес кий фиксатор13, закрепленный на . ; верхней тарелке 8, кольцо 19 и раз-рез в кольце 19 в створе с пазом в i ограничителе 11, .пазом 9 в верхней тарелке 8 и пазом в нижней тарелке 14, в которых установлена трубка 10, взаимодействуя, ограничивают проворот верхней тарелки 8, фиксируя ее положение в оптимальной плоскбсти по отношению к стальному тросику 18 , :И измерительным рычагом 20, и полностью йредотвращают проворот нижней тарелки 14 в горизонтальной,и вертикальной плоскостях, что обеспечивает, высокую надежность в раЪоте без обрыва стального тросика 18 и полрмок измерительных рычагов 20. Кроме того, наличие экрана 22 с дополнительной катушкой 23 индуктивности и короткозамкнутого кольца 25, размещенных в катушке 24 индуктивного датчика, позволяет повысить точ кость измерений вследствие устранения влияния на датчик потоков рассеивания. , Высокая точность и надежность предлагаемого измерителя по&воляют улучшить эффективность исследования взрьшных скважин, что в конечном итоге позволяет уменьшить o6iJEM буровых работ.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ. Г ДИАМЕТРА СКВАЖИН, содержащее корпус, в котором расположена тарелка, соединенная канатом со штоком, на кото1зый J - ш шзмля насажена возвратная пружина, измерительные рычаги, контактирующие в верхней части с тарелкой, датчик перемещения, включающий катушку ни-- . .дуктивности, преобразователь, связан;ный с регистратором, отличающееся тем, что, с целью повышения тЬчности измерения и надежности работы, оно снабжено установленным на основной тарелке коническим фиксато- ром, дополнительной тарелкой с на.правляющей трубкой и экранирующим полым сердечником, контактирующим с . короткозамкнутым кольцом, с дополни- ,тельной катушкой индуктивности, при этом тарелки размещены одна под другой с возможностью вертикального перемещения верхней тарелки со ком, а экран установлен в датчике перемещения между основной и дополС ;НительноЙ катушкой.

W

(Ptti.f