Датчик каверномера-профилемера Советский патент 1984 года по МПК E21B47/08 

СО

Jib

со

сл Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин и может быть использовано в скважинных приборах для измерения поперечных размеров скважины. Известен датчик рычажного каверн мера, представляющий собой механический суммирующий механизм, который преобразует поступательное движение штокчв, сообщенное им измерительными рычагами, во вращательное движение барабана, размещенного на оси реоста та. Суммирующий механизм состоит из системы подвижных и неподвижных роликов, огибаемых тросиком, один коне которого закреплен на корпусе прибора, а другой - на барабане fl Однако применение в устройстве тросика в качестве передающего звена приводит к увеличению инструментальной погрешности датчика из-за склонности тросика к вытягиванию в процессе эксплуатации, а в результат многократных перегибов может произой ти его обрыв, что снижает надежност работы датчика. Сложность конструкции устройства создает трудности при размещении в корпусе прибора несколь ких датчиков, связанных с независимыми рычагами каверномера-профилемера. Наиболее близким к предлагаемому является датчик каверномера-профилемера, в котором перемещение штока, связанного с измерительным рычагом, передается посредством зажима на шариковую цепь, которая через систему роликов и магнитную муфту приводит во вращение ось поворотного потенциометра. Натяжение шариковой цепи осуществляется с ПОМОРЬЮ цилиндрической пружины сжатия C2l. Однако из-за.сложности кинематической схемы и значительных габаритов невозможно расположить датчики концентрично оси прибора, вследствие чего они устанавливаются последовательно друг за другом вдоль оси прибора, тем самым существенно увеличивая его длину. Применение шариковой цепи в качестве гибкой связи между штоком и осью поворотного потенциала вносит дополнительную погрешность в общую инструментальную погрешность датчика При резком увеличении диаметра скважины, вследствие инерционности пру572жины, перемещение штока будет опережать перемещение сбегающей ветви шариков цепи, из-за чего в ней будет возникать прослабление цепи. В результате этого датчик не успевает отслеживать за резким увеличением диаметра скважины, что ведет к сглаживанию кавернограмм-профилеграмм. Целью изобретения является повышение точности измерения при уменьшении габаритов каверномера-профилемера. Указанная цель достигается тем, что в датчике каверномера-профилемеРа, содержащем корпус, поворотный потенциометр и механический преобразователь со штоком, связанным с измерительным рычагом, механический преобразователь выполнен в виде цилиндрической обоймы и закреплен на оси потенциометра, причем на штоке выполнена винтовая канавка для взаимодействия с обоймой посредством поводка, установленного на внутренней поверхности обоймы. На чертеже показан предлагаемый датчик, разрез. Датчик каверномера-профилемера содержит корпус 1, в котором установлен поворотный потенциометр 2 с закрепленной на его оси обоймой 3. С обоймой 3 одним концом жестко связана спиральная пружина 4, другой конец которой крепится к корпусу 1. Спиральная пружина 4 служит для выборки люфтов, появляющихся из-за неточности изготов- ления винтовой пары. В углублении обоймы 3 расположен поводок в виде шарика 5, который взаимодействует с винтовой канавкой 6 штока 7. Шток 7 снабжен уплотнительным кольцом 8 и поджимается винтовой цилиндрической пружиной 9 к измерительному рычагу 10. Датчик каверномера-профилемера работает следующим образом. При движении прибора в скважине величина раскрытия измерительного рычага 10 будет меняться в зависимости от изменения диаметра скважины. Измерительный рычаг 10, воздействуя на шток 7, сообщает ему поступательное перемещение, при этом шток 7 лишен возможности проворачиваться вокруг своей оси.

При движении штока 7 шарик 5 обкатывается по винтовой канавке 6, увлекая за собой обойму 3, закрепленную на оси поворотного потенциометра 2. Этим обеспечивается преобразование линейного перемещения штока 7 во вращение оси потенциометра 2, т.е. каждой величине раскрытия измерительного рычага будет соответствовать пропорциональное значение выходного электрического сигнала. Лпя нормальной работы устройства необходимо, чтобы угол подъема винтовой линии на штоке превышал угол трения винтовой пары.

Применение в каверномерах-профилемерах датчиков предлагаемой конструкции, каждый из которых связан с независимым измерительным рычагом позволит значительно упростить размещение датчиков в корпусе прибора. При этом появляется возможность расположить группу датчиков в плоскости, перпендикулярной оси

прибора, что существенно сокращает длину каверномера-профилемера без уменьшения его полезного объема.

Простота конструкции дает возможность уменьшить трудоемкость процесса сборки и регулировки датчиков во время проведения калибровки каверномера-профилемера при подготовке его к работе.

Замена гибкой связи в преобразующем механизме на жесткую обеспечивает надежность работы и уменьшает погрешность измерения датчика, что позволяет улучшить качество

кавернограмм-профилеграмм. Высокое качество кавернограмм-профилеграмм дает возможность более достоверно оценить диаграммный материал, получаемый при различных методах геофизических исследований скважин, точнее определить объемы затрубного пространства скважин, а следовательно, и количество закачиваемого в скважины цемч нтного раствора.

ДАТЧИК КАВЕРНОМЕРА-ПРОФИЛЕМЕРА, содержащий корпус, поворотный потенциометр и Механический преобразователь со штоком, связанным с измерительным рычагом, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности измерения при уменьшении габаритов каверномерапрофилемера, механический преобразователь вьтолнен в виде цилиндрической обоймы и закреплен на оси потенциометра, причем на штоке выполнена винтовая канавка для взаимодействия с обоймой посредством поводка, установленного на внутренней поверхности обоймы.