Рычажное устройство контроля обсадных колонн в скважине Советский патент 1986 года по МПК E21B47/08 

Изобретение относится к технике промысловой геофизики и может быть использовано при контроле технического состояния внутренней поверхности обсадных колонн нефтегазовых скважин.

Цель изобретения - повышение точности контроля обсадных колонн.

На фиг. 1 показано рычажное устройство, разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. I; на фиг. 3 - пример положения измеритело- ных рычагов в колонне кругового сечения: на фиг. 4 - то же, в колонне, имеюш,ей на внутренней поверхности локальный изъян; на фиг. 5 - пример овального сечения колонны.

На корпусе скважинного приборе 1 (фиг. ) на осях 2 и 3 в одной горизонтальной плоскости закреплены соответственно из.мерительные 4 и центрирующие 5 рычаги. Измерительные 4 рычаги снабжены пружк нами 6 и сформированы в отдельные группы (фиг. 2, 4 группы), контактирующие с опорами 7. Последние имеют упругие элементы 8, поджимающие их к измерительным рычагам 4, и штоки 9, связанные с датчиками 10 перемещения, число которых соответствует количеству групп измерительных рычагов. Центрирующие рычаги 5 опираются на толкатель 11, снабженный пружиной 12 и штоком 13, связанным с датчиком 14 перемещения. По кабелю 15 показания датчиков 10 и 14 поступают на дневную поверхность, по нему же подается команда на работу привода 16, который своим щтоком 17 раскрывает или закрывает рычаги 4 и 5.

г абота устройства происходит следую щи.м образом.

После достижения прибором 1 интервала измерения в исследуемой трубе 18 по кабелю 15 подается напряжение на привод 16 1птока 17, который раскрывает измерительные и центрирующие рычаги 4 и 5. После проведения данной операции прибор начинает с заданной скоростью перемеп аться вверх. Центрирующие рычаги 5 посредством пружины 12 поддерживают ;:рибор на условной оси исследуемой трубы. Рычаги 5, опираясь на толкатель И, могут раскрываться или закрываться только на одинаковый для них угол и информации о величине их раскрытия (т. е. показания минимального диаметра вписанной в исследуемую трубу окружности) непрерывно поступает через толкатель 11, I1JTOK 13 и датчик 14 по кабелю 15 на наземную регистрирующую аппаратуру. Пружины 6 прижимают измерительные рычаги 4 к внутренней поверхности трубы 18, однако каждый из них, имея свой упругий элемент (пружину 6), раскрывается (или закрывается) независимо от положения соседних рычагов.

В каждой из групп наиболее раскрытый рычаг 3 воздействует на онору 7, которая, перемещаясь вниз, воздействует на шток 9, положение которого изг.ляет показания

5

0

0

5

датчика 1.0. Информация от датчиков 0 (одноЕ.ременно с показаниями датчика 4 центрирующих рычагов 5) непрерывно поступает также по кабелю 15 на регистри- аппаратуру. Усилие, развиваемое пружиной 6, превосходит усилие пружины 8, обеспечивающей силовое замыкание опоры 7 одним или несколькими рычагами 4, входящими в свою группу.

Информация о минимальном диаметре (показания центрирующих рычагов) и нйи- больших размерах поперечного трубы (показания о наиболее раскрытых рь;- чагах в своих группах) может быть зарегистрирована в аналоговой форме, которая обладает наглядностью и позволяет выдавать оперативное заключение о поперечном сечении трубы и толщине ее стенки к. наиболее опасных местах.

В зависимости от задачи, ст-илилей г;с;;,.хл трубной профилеметряей, колйчсстйс Ц Э;:- рирующих и измерительных рыч.агов и. -. : объединение з требуемое количество rpvrm мо.жет быть различным.

Применительно к предлагаемой пиальной конструктивной схеме ггредлагае мого устройства, где показано 4 цент; -;;;;;:- щих pbi i La и 4 группы (в каждой г;., Тмг; показано по 3 измерительных рычага, : гг-;. их количество может быть и значитепьио большим), информация будет Пие.г. кривой радиуса минимальной OK;:J :.t н:. : -i и кривыми наибольшегс -la,. - . :.; от каждой группы в отдельности. /., . всех кривых в конкретной точке ;;::-.,::..::.. могут .иметь одинйковую величиг -/ ; :.i;-.yi- реннее сечение трубы опись 1вается :.. : ностыо) или ра; личные сочетания ос, :-: ;;: или меньших величин, что свидетельс .,:.:- об отклонении сечения от окружности. П величинам этих амплитуд получить фактическое сечение не представит трудности, не

пользуя известную методику ПОСТрОг::;.

этих сечений. Имея даь ные о наруж1;0л5 ;; . . метре спущенной в скзажияу трубы. 4о:: ... определить наиболее опасный кнтерва.:

бы с точки зрения остаточной |Г ;ОЧ.ЧГ.

этого участка.

На фиг. 3 приведен пример кругового сечения трубы, когда измерительные и центрирующие рычаги имеют одинаковое раскрытие (тонкие линии - вероятное положение измерительных рычагов, жирные - центрирующих). В этом случае амплитуды не зарегистрированной профилеграммы в данг ом сечении имеют равные величины ноу. аний наибольшего и минимального .в.

На фиг. 4 приведен пример кругового сечения трубы, имеющей на внутренней поверхности локальный изъян (например, односторонний износ от спуско-п: . . мных операций бурильного инструмен 1 а : Ь этом случае показания трех наиболь пях радиусов по амплитуде равны показаниям минимального радиуса, а четвертый наибо.чьщий радиус на профилеграмме имеет наибольшую амплитуду.

На фиг. 5 приведен пример овального сечения трубы. В этом случае кривая минимального радиуса имеет наименьшую амплитуду, два диаметрально противоположных наибольших радиуса имеют значения, при- ближаюш,иеся к первой кривой, а в двух других диаметрально противоположных наибольших радиуса имеют наибольшие значения, примерно равные между собой.

Опорные оси 2 измерительных рычагов 4 и 3 центрирующих рычагов 5 расположены в одной горизонтальной плоскости, а плечи этих рычагов имеют одинаковые размеры. Поэтому даже при наличии верхнего центратора дополнительной погрешности в показаниях измерительных рычагов не будет из-за влияния расцентровки прибора.

ф1/1&..

Фиг.З

Фиг.

Фмг.5