Скважинный профилемер Советский патент 1987 года по МПК G01B7/28 

двух пар сумматоров 12, 13 и 14, 15 соответстненно формируются сигналы Pj и Ру , пропорциональные усилиям,, действующим по осям пар измерительных рычагов, возникающим вследствие о 1клонения скважины от вертикали. Сигналы с сумматоров 13 и 15 подаются на делитель 16 напряжения, с выхода которого на вход передатчика 17 телеизмерительной системы поступает сиг

1

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться, например в промысловой геофизике, при изучении технического состояния скважин путем профилеметрии.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей профилемера за счет обеспечения возможности определения ориентации измерительной системы профилемера отно- си.тельно плоскости искривления скважины .

На фиг.1 представлена функциональная схема профилемера, на фиг.2 - скважины с ориентацией в ней осей ры- чагов, попере.чное сечение.

Скважинный профилемер содержит рычаги 1-4, расположенные попарно (1-3, 2-4) во взаимно перпендикулярных плоскостях. Рычаги связаны механически с датчиками 5-8 перемещения, например резистивными. Питание последних осуществляется через токостабилизи- рующие резисторы 9 и 10.

Кроме того, профилемер содер кит; согласующий трансформатор 11 две пары .сумматоров 12, 13 и 14, 15, выходные сигналы которых поступают на делитель 16 напряжения. Выход делителя 16 подключен к передатчику 17 телеизмери- тельной системы, сигнал которого через кабель 18 поступает на приемник 19 телеизмерительной системы и далее на регистратор 20. Питание системы осуществляется от источника 21 пере- менного тока. Совокупность блоков 17 18, 19, 21 представляет собой телеизмерительную систему.

На систему рычагов профилемера при ее движении в наклонной скважине дей

нал, пропорциональный ориентации системы рычагов профилемера относительно скважины. Сигнал поступает через кабель 18 и приемник телеизмерительной системы на регистратор 20. Питание профилемера осуществляется с помощью источника 21 переменного тока через согласующий трансформатор 11 и токостабшюзирующие резисторы 9 и 10. 2 ил.

ствует прижимающая сила Q (фиг.2), равная нормальной составляющей ее веса в промывочной ж щкocти. Под действием этой силы система рычагов от- йлоняется в плоскости искривления скважины к нижней ее стенке, а сила Q уравновешивается силами реакции пружин измерительных рычагов.

Силы реакции каждой из пар измерительных рычагов пропорциональны разности их радиальных отклонений, т.е. (фиг.2)

РХ К(г. - г); Р,, К(г - г ), где К - коэффициент пропорциональности;

г , Гд , Гд , г - -величины радиальных отклонений соответствующих измерительных рычагов .

Равнодействующая Р сил Р

наX - У правлена в сторону, противоположную

нормальной составляющей веса Q, следовательно, также как и она ле;кит в плоскости искривления скважины. Угол ориентации одного из измерительных рычагов относительно этой плоскости может быть определен по следующей формуле:

Р с arctgp-.

X

Устройство работает следующим образом.

Радиальные отклонения двух пар измерительных рычагов 1 , 3 и 2, 4, расцоложенных во взаимно перпендикулярных плос1 остях, с помощью резистив- ных датчиков 5 и 6 преобразуются в электрические сигналы, пропорциональные суммам радиальных отклонений

рычагов (диаметрам скважины). Далее эти сигналЬ передатчиком 17 телеизмерительной системы преобразуются в форму, удобную для передачи по кабельному каналу 18 связи, и поступают в приемник 19 телеизмерительной системы, где они демодулируются. Полученные в результате демодуляции напряжения, пропорциональные двум взаимно перпендикулярным диаметрам скважины, записываются регистратором 20 в виде аналоговых кривых.

Одновременно сигналы, пропорциональные диаметрам скважины, с датчи- ком перемещения поступают на сумматоры 12 и 14, которые совместно с сумматорами 13 и 15 обеспечивают формирование сигналов, пропорциональных составляющим Р и Р,. и работают

IT

следующим образом. На входы сумматора 12 подаются напряжения, снимаемые с последовательно соединенных датчиков 5 и 6. Так как одно из напряжени (VD1) пропорционально измеряемому данной парой рычагов диаметру скважины, а второе (VR1) - величине радиального отклонения одного из рычагов то выходное напряжение сумматора 12 будет пропорционально величине ради- ального отклонения второго рычага. Это напряжение подается на один из входов сумматора 13, на другой вход которого поступает напряжение UR1, в результате на выходе сумматора 13 действует напряжение UP, пропорциональное разности радиальных отклонений двух измерительных рычагов устройства, а следовательно, пропорциональное - составляющей Г . Аналогич- ко работают сумматоры 14 и 15, подключенные к датчикам 7 и 8, принадлежащим другой паре измерительных рычагов устройства. Выходное напряжение этих сумматоров пропорционально составляющей Ру.

244

Выходные напряжения сумматоров 13 и 15 подаются на схему делителя 16 напряжений, который на выходе выдает сигнал, пропорциональный углу tgdi, поступающий, в свою очередь, на вход передатчика телеизмерительной системы.

Питание датчиков профилемера осуществляется от источника 21 переменного тока через согласующий трансформатор 11 и токостабилизирующие резисторы 9 и 10.

Ф о р.м ула изобретения

Скважинный профилемер, содержащий четыре измерительных рычага, расположенные попарно в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, две пары кинематически связанных с рычагами датчиков перемещения, в каждой из которых датчики соединены последовательно, телеизмерительную систему, подключенный к ней регистратор, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей профилемера за счет определения ориентации измерительной системы профилемера относительно плоскости искривления скважины, он снабжен двумя парами сумматоров, делителем напряжения, инвертирующие входы сумматоров каждой пары объединены и подключены к выходу второго датчика соответствующей пары датчиков перемещения, неинвертирующий вход второго сумматора каждой пары подключен к выходу соответствующего первого сумматора, неинвертирующий вход первого сумматора из каждой пары сумматоров соединен с выходом первого датчика соответствующей пары датчиков перемещения, выходы вторых сумматоров каждой пары подключены к делителю напряжения, выход которого соединен с телеизмерительной системой.

Г2

Редактор С.Патрушева

Составитель Ю.Петраковский

Техред М.Ходанич Корректор.И.Эрдейн

Заказ 875/40Тираж 678Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Фи.г.2

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться, например в промысловой геофизике, при изучении технического состояния скважин путем профилеметрии. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей профиленера за счет возможности определения ориентации измерительной системы профи- лемера относительно плоскости искривления скважины. Радиальные отношения двух пар измерительных рычагов 1, 3 и 2, 4, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях, передаются соответственно на датчики 5, 6 и 7, 8 перемещений. При этом на выходах с СЛ иг.1