Профилемер скважинный Советский патент 1986 года по МПК E21B47/08 

Изобретение относится к технике геофизических исследований и может быть использовано в устройствах для измерения профиля поперечного сечения ствола скважины.

Цель изобретения - повышение надежности в работе за счет упрощения конструкции.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2-4 - схемы, поясняющие его работу.

Устройство содержит корпус 1, к которому шарнирно посредством осей 2 прикреплены попарно длинный 3 и короткий 4 измерительные рычаги. С измерительными рычагами жестко связан рычаг 5 с площадкой а, с которой кинематически связан ползун 6 потенциометрического преобразователя 7. Прижатие измерительных рычагов к стенке скважины осуществляется пружиной 8. Спуск и подъем устройства, а также передача измерительной информации производит ся посредством геофизического кабеля 9.

Значение угла между измерительными рычагами определяется следующим образом.

Согласно фиг. 2 для беспрепятственного перемещения устройства при его спуске необходимо соблюсти условие, чтобы измерительные рычаги находились внутри корпуса устройства, т.е. при соблюдении равенства

d sino, (I)

где ci. - внутренний .аиаметр устройства; i -длина длинного рычага; ос -угол между измерительными рычагами.

При измерении профиля скважины с размером, показанным схематично на фиг. 3, в контакте со стенкой скважины одновременно участвуют оба рычага, так что справедливо равенство

г, sine r;j sin(§ -об), (2)

где

гг

угол поворота измерительного рычага.

При измерении профиля скважины максимального размера D, что соответствует фиг. 4, размер D определяется как D а+2гг51п(). (3) Учитывая, что f -S-оС, где f- угол отклонения длинного рычага от оси устройства, и принимая во внимание тот факт, что чувствительность рычажного м:еханизма постоянна при углах поворота рычагов до 30°, можно записать, что . Из уравнения (3) находим, что Гг D-d(За)

или

Подставляя (За) в (1), имеем

d sinoC(D-d)(4)

06

arc sin . Устройство работает следующим образом.

При спуске устройства в скважину измерительные рычаги 3 и 4 находятся в сложенном положении. Измерение профиля скважины производят при подъеме устройства. Для этого с наземной панели подается сигнал на механизм раскрытия измерительных рычагов (на фиг. 1 не показан), имеющий конструкцию, аналогичную серийно выпускаемой аппаратуре СКП-1. Под действием

пружин 8 измерительные рычаги прижимаются к стенке скважины, перемещая ползун 6 преобразователя 7 вдоль него. С преобразователей 7 при этом снимается и передается в наземную панель электрический сигнал,

пропорциональный углу раскрытия измерительных рычагов. Измеряя профиль скважины предложенным устройством, при малых его размерах, носителем информации является короткий рычаг 4 (фиг. 3), чувствительность при этом, определяемая выражением постоянна при углах

$ 30°. При измерении профиля больщих размеров в измерении автоматически включается длинный рычаг, при этом короткий рычаг 4 находится вне контакта со стенкой скважины (фиг. 4). Чувствительность измерения при этом к также постоянна при f 30°. Таким образом, предложенное устройство позволяет автоматически с передачей информации на один пре- образователь производить измерение профиля скважины рычагами равной длины, сохраняя при этом постоянство чувствительности при из мерении каждым из них.

Формула изобретения

Профилемер скважинный, содержащий корпус, установленные на нем оси вращения для измерительных рычагов, которые имеют разную длину и связаны с преобразователями перемещения, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности в работе за

счет упрощения конструкции, измерительные рычаги попарно установлены на общей оси вращения и жестко соединены между собой под углом оС , определяемым из формулы

arc sin где D -диаметр скважины;

ХГЭ.

d -диаметр корпуса устройства.

fpue.Z

(рае.З

X X

X

X X X X X X X X X X X X

cpi/e.4

Изобретение относится к технике исследования скважин и предназначено для измерения профиля поперечного сечения ствола скважины и каверн. Целью изобретения является повышение надежности в работе за счет упрощения конструкции. К корпусу 1 устройства (У) шарнирно посредством осей 2 вращения прикреплены попарно длинный 3 и короткий 4 измерительные рычаги (ИР). Между собой ИР 3 и 4 соединены под углом сс. arc sin d/D-d, где d и D соответственно диаметры корпуса У и скважины. С ИР 3 и 4 жестко связан рычаг 5 с площадкой а, связанной с ползуном 6 по- тенциометрического преобразователя 7. Прижатие ИР 3 и 4 к стенке скважины осуществляется пружиной 8. Спуск и подъем У и передача информации производится гюсредство.м геофизического кабеля 9. Измерение профиля скважины производится посредством геофизического кабеля 9. Измерение профиля скважины производится при подъеме У. Под действием пружины 8 ИР 3 и 4 прижмутся к стенке скважины, перемещая ползун 6 преобразователя 7 вдоль него. С преобразователя 7 будет сниматься и передаваться в наземную панель электрический сигнал, пропорциональный углу раскрытия ИР 3 и 4. 4 ил. W о 00 о СП