Каверномер Советский патент 1987 года по МПК E21B47/08 

1

Изобретение относится к промыслово-гео- физическим исследованиям скважин и может быть использовано для измерения диаметра буровых скважин.

Цель изобретения - повышение точности измерений и надежности эксплуатации каверномера.

На фиг. 1 показан каверномер, общий вид; на фиг. 2 - узел 1.на фиг. 1.

Каверномер содержит корпус 1, один или несколько измерительных рычагов 2, кон- сольно закрепленных в корпусе, и распорных рычагов 3, шарнирно соединенных с измерительными рычагами и направляю цей втулкой 4, которая передает на рычаги усилия пружины 5. Измерительный рычаг 2 выполнен в виде гибкой герметичной трубы 6 (фиг. 2), консольно закрепленной в корпусе 1 каверномера. Необходимая для работы гибкость трубы может быть достигнута, например, ее перфорированием с пос1288289

трубы подвижная часть 12 преобразователя, соединенная со стержнем, перемещается на величину t, зависящую соответственно от величины изгиба трубы, т. е. от изменения диаметр.а скважины. Чтобы скомпенсировать температурные удлинения трубы 6 и стержня 10, их длина и материал подобраны определенным образом. Например, труба и стержень равны по длине, выполнены из одинакового материала с одинаковым коэф10 фициентом линейного расширения. Таким путем исключена зависимость t от температуры в скважине.

Каверномер работает следующим образом. При спуске или подъеме каверномера в

скважине измерительные рычаги 2 за счет пружины 5 и гибкости трубы б постоянно прижаты к стенке, скважины. В зависимости от диаметра скважины меняется и величина раскрытия измерительных рычаледующим обрезиниванием. Пазы перфора- 20 Максимальные углы раскрытия рычагов ции, их направление (не показаны) выбра-не превышают тех значений, в пределах

35

ны таким образом, что труба выдерживает необходимое гидростатическое давление скважинной жидкости, осевые нагрузки, и в то ,же время может упруго изгибаться в одной из плоскостей в поперечном наорав- 25 лении. Внутренняя полость 7 трубы соединена с полостью 8 электрической схемы каверномера через отверстие 9.

Во внутренней полости трубы размещен гибкий стержень 10, который однимПри минимальном раскрытии рычагов концом закреплен в трубе 6 с помощью подвижная часть 12 преобразователя нахо- винта 11, а другим концом соединен с подвижной частью (якорем) 12 преобразователя механического перемещения рычагов в электрический сигнал.

Статор - неподвижная часть (блок катушек) индуктивного дифференциального преобразователя 13 закреплен в трубе с .помоа1ью гайки 14. Кроме того, обозначены продольные оси 15 и 16 изгиба соответственно трубы б и стержня 10. Каверномер показан в положении, когда его 40 рычаги прижаты к стенке скважины 17, Е - ход подвижной части преобразователя.

Измерительные рычаги выполнены изогнутыми в противоположную от оси ка- ..

верномера сторону. Такой предварительный 45 в корпусе, и преобразователь механического изгиб обеспечивает прижим рычагов кперемещения рычагов в электрический сигстенке скважины 17 при малых углах рас-нал, огугичаюм ыйся тем, что, с целью повышения точности измерений и надежности эксплуатации, преобразователь перемещения рычагов выполнен индуктивным, каждый из измерительных рычагов выполнен в виде гибкой герметичной трубы с расположенным внутри гибким стержнем, который одним концом закреплен в трубе, а другим соединен с якорем преобразователя, статор которого закреплен в трубе вокруг якор я, причем труба и стержень выполнены из материала с

которых возможно прохождение каверномера в скважине при его спуске.

При изгибе трубы б стержень 10 смещает подвижную часть 12 преобразователя 13 на величину {. В результате этого смещения преобразователь выдает электрические сигналы, соответствующие величине измеряемого диаметра скважины.

дится в крайнем верхнем положении, О. Преобразователь 13 выдает сигналы, соответствующие минимальному значению измеряемого диаметра скважины в диапазоне измерения.

При максимальном раскрытии рычагов подвижная часть 12 находится в крайнем нижнем положении, t - максимальное, что соответствует максимальному значению диаметра скважины в диапазоне измерения.

Формула изобретения

Каверномер, содержащий корпус, измерительные рычаги, консольно закрепленные

крытия измерительных рычагов, т. е. на границе с «мертвой точкой, когда совпадают направления перемещения пружины 5 и продольные оси распорных 3 и измерительных 2 рычагов. На больших углах раскрытия рычагов их прижим к стенке скважины осуществляется пружиной 5. При изгибе трубы 6 изгибается и стержень 10. Так как способь крепления концов трубы и стержня и их изгибные жесткости различны, то их продольные оси 15 и 16 изгиба не совпадают. Поэтому при изгибе

50

55

о.п,инаковым коэффициентом линейного расширения.

88289

трубы подвижная часть 12 преобразователя, соединенная со стержнем, перемещается на величину t, зависящую соответственно от величины изгиба трубы, т. е. от изменения диаметр.а скважины. Чтобы скомпенсировать температурные удлинения трубы 6 и стержня 10, их длина и материал подобраны определенным образом. Например, труба и стержень равны по длине, выполнены из одинакового материала с одинаковым коэф10 фициентом линейного расширения. Таким путем исключена зависимость t от температуры в скважине.

Каверномер работает следующим образом. При спуске или подъеме каверномера в

скважине измерительные рычаги 2 за счет пружины 5 и гибкости трубы б постоянно прижаты к стенке, скважины. В зависимости от диаметра скважины меняется и величина раскрытия измерительных рычакоторых возможно прохождение каверномера в скважине при его спуске.

При изгибе трубы б стержень 10 смещает подвижную часть 12 преобразователя 13 на величину {. В результате этого смещения преобразователь выдает электрические сигналы, соответствующие величине измеряемого диаметра скважины.

При минимальном раскрытии рычагов подвижная часть 12 преобразователя нахо-

дится в крайнем верхнем положении, О. Преобразователь 13 выдает сигналы, соответствующие минимальному значению измеряемого диаметра скважины в диапазоне измерения.

При максимальном раскрытии рычагов подвижная часть 12 находится в крайнем нижнем положении, t - максимальное, что соответствует максимальному значению диаметра скважины в диапазоне измерения.

..

в корпусе, и преобразователь механического перемещения рычагов в электрический сигФормула изобретения

Каверномер, содержащий корпус, измерительные рычаги, консольно закрепленные

ния точности измерений и надежности эксплуатации, преобразователь перемещения рычагов выполнен индуктивным, каждый из измерительных рычагов выполнен в виде гибкой герметичной трубы с расположенным внутри гибким стержнем, который одним концом закреплен в трубе, а другим соединен с якорем преобразователя, статор которого закреплен в трубе вокруг якор я, причем труба и стержень выполнены из материала с

о.п,инаковым коэффициентом линейного расширения.

iO

1Z

/4

Фиг.2

Изобретение относится к промыслово- геофизическим исследованиям скважин и позволяет повысить точность измерений диаметра скважин и надежность эксплуатации каверномера (К)- Для этого преобразователь механического перемещения (ПМП) измерительных рычагов 2 в электрический сигнал выполнен индуктивным. Каждый из рычагов 2, консольно закрепленных в корпусе 1 К, выполнен в виде гибкой герметичной трубы с гибким стержнем внутри нее, выполненных из материала с одинаковым коэффициентом линейного расширения. Один конец стержня закреплен в трубе, а другой соединен с якорем ПМП. Статор ПМП закреплен в трубе вокруг якоря. При спуске или подъеме К рычаги 2 за счет гибкости трубы и пружины 5 прижаты к стенке скважины 17. Величина их раскрытия зависит от диаметра скважины 17. При изгибе трубы стержень смещает подвижную с часть ПМП. При этом ПМП выдает элек- трические сигналы, соответствующие величине измеряемого диаметра скважин 17. 2 ил. (Л 00 00 ю оо со Ш г.;