Термометр глубинный манометрический Советский патент 1985 года по МПК E21B47/06 G01K5/32 

о:)

4 1 V Изобретение относится к термометрии, а именно к конструкциям глубинных термометров для измерения температуры в нефтяных скважинах, преимущественно, в процессе теплового воздействия на пласт. По основному авт. св. № 1006932 из вестен термометр глубинный манометрический, содержащий корпус, расположенные в нем термометрический блок и регистрирующий прибор, выполненный в виде закрепленного в корпусе щасси, на ко-10 тором установлена каретка, соединенная со стержнем, расположенным в отверстии закрепленной на шасси неподвижной втулки и аксиально расположенной по отнощению к ней подвижной втулки, несущей. груз и имеющей на одном конце выступ. а на другом - гайку, связанную с щасси, между которыми расположена пружина, причем подвижная и неподвижная втулки снабжены стопорами в виде коаксиально посаженной на стержень. подпружиненной20 обоймы с шариками, находящимися в контакте с поверхностями стержня и гнезда конической формы, образованного внутренней поверхностью каждой вtyлки вдоль ее продольной оси, а гайка установлена,« с зазором по отношению к выступу подвижной втулки II. Существенными недостатками известного термометра являются невозможность регистрации измеряемой температуры во времени с заранее заданной (нормирован--ЗО ной) точностью, а также низкая надежность измерения, обусловленные нестабильностью перемещения каретки регистрирующего прибора в направлении оси времени при воздействии динамических импульсов (встряхивании прибора). Это происходит,35 потому, что соединенный с кареткой стержень взаимодействует с шариковыми стопорами подвижной и неподвижной втулок, которые препятствуют, его перемещению вверх, и после возврата подвижной втулкидо под действием пружины в исходное положение стержень, перемещаемый втулкой, продолжает .движение вверх -под действием сил инерции. Величина перемещения стержня значительно больше, чем ход подвижной втулки h, и зависит в каждом конкрет-S ном случае от амплитуды воздействующего динамического импульса, жесткости пружины подвижной втулки, состояния трущихся поверхностей, зависящих в свою очередь от температуры, и таким образом, является нестабильной. Нестабильность перемещения стержня, соединенного с кареткой регистрирующего прибора, не позволяет производить запись измеряемой температуры во времени с нормированной точностью. Кротче того, при достаточно сильной амп-55 литуде единичного динамического импульса стержень, соединенный с кареткой, может проскочить вверх на полный ее рабочий ход, 11347 6 2 и при последующих динамических импульсах каретка не перемещается, что приводит к невозможности регистрации измеряемой температуры. Цель изобретения - повышение точнос™ термометра путем ограничения перемещения стержня регистрирующего прибора вверх. Поставленная цель достигается тем, что регистрирующий прибор снабжен дополнительным стопором, выполненным в виде шариков, размещенных в подвижной втулке и взаимодействующих со стержнем и конической поверхностью дна цилиндрического гнезда гайки, выполненного вдоль продольной оси. На чертеже показана конструкция термометра. Глубинный термометр манометрический состоит из корпуса 1, в верхнюю часть которого ввернут переходник 2. К переходнику прикреплен термобаллон 3, выполненный в виде змеевика. Термобаллон может иметь любую конструкцию. От механических повреждений он защищен кожухом 4, который имеет прорези для поступления сква- ии ой среды. Кожух привинчивается к переходнику 2, в верхнюю часть кожуха ввинчивается головка 5, служащая- для спуска прибора в скважину. К переходнику присоединена также геликсоидальная пружина 6, внутренняя полость которой с помощью капиллярной трубки 7 соединяется с внутренней емкостью термобаллона 3. К свободному концу геликсной пружины 6 с помощью вала 8 присоединено пищущее устройство 9. Вал 8 установлен в двух подшипниках 10, расположенных в переходнике 11. Переходник П. ввинчен в корпус 1, а на второй конец переходника навинчен корпус 12. Внутри корпуса расположено шасси 13, на котором установлена каретка 14 с бланком. Каретка соединена с гладким цилиндрическим стержнем 15.,. связанным со стопорным механизмом, собранным в подвижной втулке 16, несущей подпружиненный при помощи пружины 17 груз 18. Второй стопорный механизм собран в неподвижной втулке 19, закрепленной на шасси 13 аксиально над подвижной втулкой 16. Для регулировки величины хода подвижной втулки 16 служит гайка 20, которая кроме поджима пружины 17 позволяет регулировать зазор h, определяющий величину хода подвижной втулки. Собранные в подвижной и неподвижной втулках стопорные обоймы 21 с шариками 22, взаимодействующие с поверхностями конической формы гнезд втулок 16 и 19 и цилиндрической поверхностью стержня 15. Стержень 15 связан с дополнительным (третьим) стопором, ограничивающим его перемещение вверх. Стопор выполнен в

виде шариков 23,размещенных в отверстиях подвижной втулки 16 и взаимодействующих с конической поверхностью дна цилиндрического гнезда гайки 20, расположенного вдоль ее продольной оси.

Термометр работает .следующим образом.

По мере спуска прибора в скважину термобаллон 3 нагревается и повышается давление в системе термобаллон - геликсная пружина. Под действием давления пружина 6 разворачивается на угол, пропордиональный измеряемой температуре. Для фиксации величины температуры в точке измерения производится встряхивание лрибора. При встряхивании груз 18 и втулка 16 под действием силы инерции перемещаются вниз, сжимая пружину 17. При этом стержень 15 зажимается щариками 22 стопорного механизма, втулки 19 и остается на месте. Зажатие происходит вследствие заклинивания при попытке перемещения стержня 15 вниз подпружиненных шариков 22 между конусным дном гнездавтулки 19 и стержнем 15. После окончания действия силы инерции пружина 17 возвращает вт-улку 16 в первоначальное положение При этом стержень 15 зажимается стопорным механизмом втулки 16 аналогично описанному выше и перемещается

совместно с ней вверх, отжимая шарики стопорного механизма втулки 19.

При ходе вверх подвижной втулки 16 размешенные в ней шарики 23 перемещаются по цилиндрическому гнезду гайки 20

и в конце хода зажимаются между конической поверхностью гнезда гайки и поверхностью стержня 15, который прекращает свое движение. В результате пр« одном встряхивании прибора стержень 15

и каретка 14 с бланком перемещаются вверх строго на одну ступень, величина которой равна ходу h подвижной втулки 16 и сох-, раняется постоянной в процессе работы прибора в скважине.

Таким образом, применение дополнитель ного шарикового стопорного механизма, ограничивающего перемещение стержня вверх, обеспечивает надежное перемещение каретки на постоянную величину при каждом динамическом импульсе (встряхивании), и, следовательно, ее стабильное перемещение при воздействии серии динамических импульсов постоянной частоты.

Экономическая эффективность предлагаемого изобретения заключается в возможности записи измеряемой температуры по времени с нормированной точностью работы прибора.

ТЕРМОМЕТР ГЛУБИННЫЙ МАНОМЕТРИЧЕСКИЙ по авт. св. № 1006932, отличающийся тем, что, с целью повышения точности термометра путе.м ограничения перемещения стержня регистрирующего прибора вверх, регистрирующий прибор снабжен дополнительным стопором, выполненным в виде щариков, размещенных в подвижной втулке и взаимодействующих со стержнем и конической поверхностью дна цилиндрического гнезда гайки, выполненного вдоль ее продольной оси.