Профилемер скважинный Советский патент 1986 года по МПК E21B47/08 

Изобретение относится к устройствам для геофизических исследований скважин и может быть использовано для измерения профиля поперечного сечения ствола скважины.

Цель изобретения - повьпиение -точности и надежности работы устройства.

На фиг, 1 изображено предлагаемое устройство,, общий вид на фиг. 2 - преобразователь перемещения, вид сверху; на фиг, 3 - сечение, перпендикулярное оси барабанов и проходящее через концы измерительных рычагов .

Устройство состоит из корпуса 1, к которому шарнирно прикреплены измерительные рычаги 2. Свободный конец рычага, соприкасающийся со стенкой скважины 3, жестко соединен с гибким элементом - тросом 4, Другой конец троса закреплен на наружной винтовой поверхности барабана 5, Трос 4 уложен в резьбовые канавки барабана таким образом, чтобы соблюдалас ь перпендикулярность оси барабана, Ба- рабан насажен на Г-образный валик 6 и со,единен с ним посредством шпонки (не показана) . При помощи щпонки передаётся вращение Г-образному валику 6 от барабана, а также обеспечивается перемещение барабана вдоль валика. Валик 6 расположен в корпусе кон- сольно и вращается в опоре из ша- рико-подщипников 7. К валику прикреплена спиральная пружина 8, создающая вращающий момент на сматьшание тро- ta.Ha выступающей части валика расположен постоянньй магнит 9 для управления измерительным преобразователем Ю.Из- мерительньй преобразователь 10 выполнен в виде набора герконовых реле 11, равномерно расположенных по окружности (фиг.2). Середина реле (место контакта его пластин) расположена на окружности, описываемой постоянным магнитом 9 при вращении валика 6. Прижатие измерительньсс рычагов 2 к стенке скважины осуществляется пружиной 12. Герконовые реле включены последовательно в пределах каждого измерительного преобразователя и зашунтированы омическим сопротивлением, причем величины со- противленш различны и равномерно

увеличиваются,, На выходе измерительного преобразователя при такой схеме сигнал представлен в аналоговой форме (изменения величины тока в зависимости от количества замкнутых реле). Спуск устройства в скважину осуществляется на геофизическом кабеле 13.

Устройство работает следующим образо:м.

Опустив устройство в зону измерения, с поверхности подают сигнал на раскрытие измерительных рычагов (не показано)„ Измерение проводят при

подъеме устройства. Под действием пружины 12 измерительные рычаги 2 поворачиваются до упора их о стенку скважины, разматывая при этом трос 4 с барабана 5. Одновременно с барабаном 5 вращается и Г-образный валик 6, магнит 9 которого поочередно замыкает конта-кты герконового реле 11 измерительного преобразователя 10. На выходе преобразователя 10 при

этом появляется сигнал (электрический ток), величина которого пропорциональна количеству замкнутьк реле в одном направлении. Так как упругость пружины 12 больше упругости пружины

8, то трос 4 постоянно находится в натянутом положении. Таким образом, величина раскрытия измерительных рь1чагов, т.е. размер измеряемого профиля, равняется длине троса, смотанного с барабана. Размер диаметра в двух взаимно перпендикулярных направлениях выражает как 1 +d+l , и D,., lj+ d + 1(фиг,3), где d - размер между осями бар анов; 1 -1

величина раскрытия измерительных рычагов.

Так как трос на длине 400-450 мм и при усилии 200-300 г практически нерастяжимый, то точность устройства определяется дискретностью срабатывания герконового реле 11. При диаметре барабана d 8-10 мм и наружном диаметре измерительного преобразователя d 20-25 мм (фиг. 2 и 3.) дискретность отсчета может быть достигнута до 1 мм. При таких характеристиках устройства точность определения -профиля мм.

Фиг.г

Фаг. 3