Устройство для определения сил сопротивления движению кабеля в скважине Советский патент 1989 года по МПК E21B47/00 E21B47/01 

1

Изобретение относится к технике моделирования перемещения протяженных гибких элементов в шахтах, скважинах и может быть использовано для исследования возникающих при этом сил сопротивления, в частности, для определения сил сопротивления при перемещении геофизического кабеля в нефтяных и газовых скважинах с целью определения возможных деформаций кабеля ..

Цель изобретения - повышение точности за счет поинтервального определения сил со противления.

На фиг. 1 представлено устройство общий вид; на фиг. 2 - конструкция имитатора скважины; на; фиг. 3 - конструкция регистрирующего блока.

Устройство содержит панель 1, на которой установлен спуско-подъемньй блок, включaюш й барабан 2 и привод К панели 1 с помощью скоб 4 крепится имитатор 5 скважины, выполненный в виде упругодеформированной трубы 6 с запрессованными токоподводящими кольцами 7. Так как упругодеформиро- ванная труба 6 выполнена неметаллической (хотя это и не обязательно), дополнительныхсредств изоляции колец 7 не требуется. Упругая деформируемая труба 6 вьшолнена из набора отдельных трубок 8, устанавливаемых одна в другую, для чего в каждой из трубок 8 выполнены выступающий элемент а с одного торца, а с другого торца - гнездо б. Внутри трубы 8 запресованы кольца 7.

Выступающий элемент в колец 7 используется для подпайки проводов. Образование профиля производится при помощи упоров 9-11, воспроизводящих различные радиусы искривления скважин (К, и R) в определенном масштабе. Внутри трубы 6 расположен имитатор кабеля, выполненный в виде проволоки 12 высокого сопротивления 0 (нихром, константан). Один конец проволоки намотан на барабан 2, а на другой конец подвешен груз 13, имитирующий вес скважинного прибора. Регистрирующий блок содержит комму- татор 14 с клеммами 15 и контактом

16. Каждое из токоподводящих колец 7- кольца К... К ( соединены с входящими клеммами 1 5 коммутатора 14. Вращаясь, контакт 16 поочередно соеди- 0 няет клеммы 14 - K-tC К, Kj и т.д. Клеммы К - К соединены с входами регистратора с носителем 17 (например светолучевой каротажный осциллограф НО-28), в котором проходит запись сопротивлений участков проволоки 12, находящихся в контакте с кольцами 7. Сопротивления различных участков кабеля регистрируются на носителе 17 каналами К., K.,

К

Устройство работает следуюшдм образом.

Воспроизводят в определенном мас- штабе (как правило, 1:1000 или 1:750) 35 профиль скважины, для чего изгибают трубу 6 под необходимыми углами и радиусами посредством упоров 9-11.

5

30

Затем фиксируют трубу 6 скобами 4. В качестве проволоки 12 используется нихромовая проволока марки ПЭНХ диаметром 0,10-0,015 мм. Подвесив на свободный конец проволоки груз 13, приводом 3 осуществляют его спуск в трубу 6.

По мере вступления в контакт с кольцами 7 трубы 6, определенные каналы осциллографа могут регистрировать изменение сопротивления различных участков проволоки 12 (регистрируется диаграмма изменений сопротивления проволоки 12 при спуске). Например , для случая, изображенного на фиг. 1, фиксировать изменение сопротивления будут клеммы Кз-К, , К5--К, К.-К.з K,,,.i, f,-i К ., , К j,, -К .

Производя подъем прибора, производят также запись диаграммы изменения сопротивления различных участков кабеля. Так как изменение сопротивления проволоки 1 2 прямо пропорциональ но приложенной нагрузке, т.е.

ЛК К-ДР, (1) и учитывая, что

РГР + FC

(2) (3)

Fr

П6А CnVCR

(4)

F В- 2К.

(Я

0

5

5

0

0

где ЛК - разница сопротиплений олио- имен}{ых участков аропопо- ки,12 при подъеме и сяуске.

Так как скорость спуска и подъема проволоки в предепах одной спуско- псдъемной операции одинакова, то на- кладьшая диаграммы изменения сопротивления при подъеме и спуске, определяют величину dR, которая связана с FC по формуле (5).

Изменяя конфигурацию модели профиля, воспроизводя различные значения каждого из ее компонентов (радиусы искривления, длины горизонтального и вертикального участков), определяют закономерности изменения сил сопротивления движению проволоки 1 2 в трубе 6.

Формула изобретения

Устройство для определения сил сопротивления движению кабеля в скважине, содержащее имитатор скважины, - выполненный в виде упругодеформирован- ной трубы, : внутри которой расположен имитатор кабеля с грузом, соединенный со спуско-подъемным блоком, датчики усилия, подключенные к регистрирующему блоку, отличающееся тем, что, с целью повышения

Изобретение относится к моделированию перемещения кабеля в скважи-t нах. Цель - повышение точности за счет поинтервального определения сил сопротивления. Устр-во содержит имитатор 5 скважины, выполненный в виде упругодеформированной трубы 6. В последней расположен имитатор кабеля с грузом 13. Имитатор кабеля соеди

35

где F,

точности за счет поинтервального определения сил сопротивления, датчики усилия выполнены в виде установленных в имитаторе скважины электрически изолированных токопроводящих ковес груза 13 и си- 40 лец, расположенных с возможностью ла сопротивления, взаимодействия с имитатором кабеля, определяют силу сопротивления движе- выполненным в виде проволоки высоко- нию проволоки 12 в трубе 6: го электрического сопротивления.

-р

и FC соответственно сила натяжения проволоки 12 при спуске и подъеме.

фиг. 2

/V 15

К1-2 К2-3

5 WW-;

KL, I

Kn,

П ;

фиг.З

I 17