Скважинный профилемер Советский патент 1984 года по МПК E21B47/08 

Изобретение относится к геофизическял исследованиям скважин и может быть использовано для выявления дефектов в об садных колоннах скиажин. Известно устройство, содержащее корпус, выдвижные элеме::ты, механизм управления, феобразователи перемещений Вг.1движных элементов в электрические сигналы и ограничитель выдвижения .

Недостатком этого устройства явл 1е1сч то, что оно основано на принципе контактирования датчика измеряемого паоамегра со стенкой обсадной трубы.

Наиболее близким к изобретению является скважинный профилемер, содержащий корпус, рычаги со след /шими щупами, подпружиненные штоки, блок учравленик рычагами, преобразователи еремеплегмй щупа в электрический сигнал, преобразователе «зазор-напряжение установленные на рычагах, источник опорного сигнала, компаратор и селектор. В этом профилемере ветичина опорного Сигнала устанавливается в зависимости от выбранного оптимального зазора между стенкой обсадной трубы к преобразователями «лазер-напряжение и соответствует сигналу от греобразователя перемещения щупа при этом зпзоре 2.

Однако изменение ycлoв lй окружающей среды приводит к несоответствию выходного сигнала преобразователя тому значению перемещения, которое задавалось при настройке, что при неизменности опорного сигнала приведет к ощибке в установке исходного зазора между стенкой трубы и преобразователями «зазор-напряжение, т. е. к снижению точности измерений. Кроме того, профилемер сложен по конструкции.

Целью изобретения является повышение точности измерения и упрощение конструкции профилемера.

Указанная цель достигается тем, что скважинный профилемер, содержащий корпус, блок управления, скважинный переключатель, транспортирующий рычаг, следящий щуп, связанный с подпружиненным щтоком, и преобразователь «зазор-напряжение, снабжен двумя концевыми выключателями, установленными на транспортирующем рычаге, причем подпружиненный щток выполнен с профилированным кулачком для вза. имодействия с концевыми выключателями, контакты которых электрически соединены с блоком управления.

На ф:-1|-, показан скважинный профилемер, общий вид; на фиг. 2 - электрическая схема блока управления и скважинного переключателя; на фиг. 3-6 - взаимное расположение подпружиненного штока и концевых выключататей при различных зазорах между стенкой трубы и преобразователями «зазор напряжение ; на фиг. 7 - схематическое изображение положения транспортирующих рычагов, следущих щупов и

еско тактных преобразователей «зазор-иампяжение в поперечном сечении скважины. лстрэйство включает корпус 1, транспор. :УЮ1ций рычаг 2, кронщтейн 3, бескон: кг(ый преобразователь «яазор-напряженке; 4, с.гедящий щуп 5, концевые выключателя 6 и 7, кнопки 8 и 9 концевых выключятспей. пружину 10, щток 1, профи.чированнь кулачок 12 щтока, ис ;илнительньй .i 13 блока управления рычагами,

палец 14 исполнительного оргака, стенку 15 обсадной трубы, скважинный переключатель 16, где . - зазор между стенкой 15 трубы и бесконтактным преобразователем 4, М 1- электродвигатепь, НО - нормально открытый контакт, НЗ - нормально закрыт о1Й контакт, X,, Х,, - положение ск;иЖинного персллючятеля 16.

Регулировка концевых выключателей производится следующим образом.

В калибровочном кольце раскрывают

0 рычаги 2 до установки выбранного оптимального зазора , при этом добиваются такого положения концевых выключателей 6 и 7, чтобы при зазоре t их кнопки 8 и 9 оказались бы прижатыми кулачко.м 12 щтокоз 1 1 (фиг. 5), при зазоре меньшем t

кнопки 9 выключателей 7 оказались бы отпущенными (фиг. 6), при зазоре большем И должны отпускаться кнопки 8 выключателей 6 (фиг. 4).

Скважинный профилемер работает следующим образом.

Нри спуске в скважину транспортирующие рычаги 2 прижаты к корпусу 1, а кронпгейны 3 удалены от стенок 15 колонны, что

г улучшает прохождение прибора. При этом следящие щупы 5 не упираются в стенку 15, и щтоки 11 под действием пружин 10 отжаты Е крайнее нижнее положение, кулачки 12 не взаимодействуют с кнопками 8 и 9 (фиг. 3), в результате чего концевые выключатели находятся по схеме (фиг. 2) в положении НЗ. Скважинный переключатель

10находится в положении Xj.

На заданной 1лубине по команде с поверхности гфибор центрируется, на блок управления, рычагами (фиг. 2) подается питание, и электродвигатель М начинает перемещать исполнительный орган 13 (фиг. 1) вниз. При этом пальцы 14 воздействуют на рычаги 2, заставляя их раскрываться. В процессе раскрытия рычагов 2 кронщтей0 ны 3 приближаются к стенке колонны 15, и следящие щупы 15, упираясь своими короткими плечами в стенку 15 колонны, начинают перемещать длинными .плечами штоки

11вверх. При этом кулачки 12 штоков надюлзают на кнопки 9 (фиг. 4), отжимая

5 их, и переводят концевые выключатели 7 в положение НО (фиг. 2). Однако, поскольку при положении скважинного переключателя 16 в позиции Xj .электрическая цепь включения электродвигателя М не зависит от положения концевых выключателей 7, раскрытие рычагов 2 продолжается до тех пор, пока хотя бы один из штоков 11 (или оба сразу) не наползет своим кулачком 12 на кнопку 8(фиг. 5), переводя концевой выключатель 6 в положение НО и разрывая цепь электродвигателя М. Это происходит только тогда, когда зазор между стенкой колонны 15 и хотя бы одним из бесконтактных преобразователей «зазор-напряжение 4 станет равным заданному. Таким образом, при достижении заданного зазора Е концевые выключатели 7 и хотя бы один из концевых выключателей 6 находятся в положении НО. После этого по команде с поверхности скважинный переключатель 16 переводится в положении Хг... В процессе работы величина зазора t при перемещении вдоль ствола скважины может меняться. Если зазор t уменьшается, то вследствие перемещения штока 11 вверх (фиг. 6) хотя бы один из концевых выключателей 7 занимает положение НЗ, что при положении скважинного переключателя 16 в позиции Хз .приводит к созданию цепи электродвигателя М на обратное вращение, и рычаги 2 начинают закрываться до тех пор, пока исходный зазор t не восстановлен. При этом штоки II занимают прежнее положение и хотя бы один из выключателей 7 вновь оказывается в положении НО. При увеличении зазора f штохи 11 перемещаются вниз и оба концевых выключателя 6 оказываются в положении НЗ, что приводит к открытию рычагов 2 до восс ановления зазора f. Таким образом, в процессе измерений обеспечивается автоматическая установка заданного зазора t, не зависящая от условий окружающей среды. В рабочем положении все бесконтактные преобразователи 4 фиксируют зазоры между собой и стенкой трубы, в результате чего при перемещении прибора по стволу скважины регистрируются вертикальные профили. После окончания измерений скважинный переключатель 16 переводится в положение Хз, и рычаги 2 закрываются независимо от того, какое положение занимают концевые выключатели 6 и 7. Остановка рычагов при положен.чи скв,жинного переключатся 16 в позиции X осуществляется отдельным концевым .выключателем (не показан). Таким образом, введение дополнительных концевых выключателей вместо преобразователей перемещения щупа в электрический сигнал, как это сделано в прототипе, приводит к повышению точности измерений профилемера и упрощению его конструкции.

СКВАЖИННЫЙ ПРОФИЛЕМЕР, содержащий корпус, блок управления, скважинный переключатель, транспортирующий рычаг, следящий щуп, связанный с подпружиненным щтоком, и преобразовате 1ь «зазор-напряжение, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерения и упрощения конструкции профилемера, он снабжен двумя концевыми вык тючателями, установленными на транспортирующем рычаге, причем подпружиненный щток выполнен с профилированным кулачком для взаимодействия с концевыми выключателями, контакты которых электрически соединены с блоком управления. (Л с со 00 ю