Скважинный профилемер Советский патент 1989 года по МПК E21B47/08 

13 вычитания, телеизмерительный блок 15, регистратор 16, источник 17 переменного тока. Для достижения цели профилемер имеет блок 14 определения координат, включающий распределитель блоки вычитания, делитель напряжения, ключи и компаратор. Датчики 5-8 запитываются от источника 17 через трансформатор 11 и резисторы 9 и 10. Сигналы датчиков 5, 6 и 7, 8, пропорциональные диаметру скважины, подаются на регистратор 16 через телеизмерительный блок 15, На входы блока 14 поступают сигналы, пропорциональные четырем измеряемым радиусам. С выхода блока 14 вьщаются сигналы, пропорциональные текущим координатам центра окружности проходного диаметра скважины. В блоке 14 входные сигналы упорядочиваются по убьга нию, вычисляются их разности, которые сравниваются со значениями радиусов. По определенному алгоритму вычисляется центр окружности проходного диаметра. Профилемер аожет быть использован для контроля проходимости обсадной колонны. 1 з.п.ф-лы 3 ил.

Изобретение относится к промысловой геофизике. Цель - расширение функциональных возможностей за счет определения координат центра окружности с проходным диаметром. Профилемер содержит две пары независимых рычагов 1, 2, 3, 4, связанных с резистивными датчиками 5, 6 и 7, 8, токостабилизирующие резисторы 9 , 10, согласующий трансформатор 11, блоки 12, 13 вычитания, телеизмерительный блок 15, регистратор 16, источник 17 переменного тока. Для достижения цели профилемер имеет блок 14 определения координат, включающий распределитель, блоки вычитания, делитель напряжения, ключи и компаратор. Датчики 5, 6, 7, 8 запитываются от источника 17 через трансформатор 11 и резисторы 9, 10. Сигналы датчиков 5, 6 и 7, 8, пропорциональные диаметру скважины, подаются на регистратор 16 через телеизмерительный блок 15. На входы блока 14 поступают сигналы, пропорциональные четырем измеряемым радиусам. С выхода блока 14 выдаются сигналы, пропорциональные текущим координатам центра окружности проходного диаметра скважины. В блоке 14 входные сигналы упорядочиваются по убыванию , вычисляются их разности, которые сравниваются со значениями радиусов. По определенному алгоритму вычисляется центр окружности проходного диаметра. Профилемер может быть использован для контроля проходимости обсадной колонны. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

1

Изобретение относится к промысловой геофизике, в частности к устройствам, предназначенным для контроля технического состояния скважин методом профилеметрии, и может быть использовано для контроля проходимости обсадной колонны.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей скважин- ного прбфилемера за сче т определения координат центра окружности с проходным диаметром,

На фиг.1 представлена функциональная схема скважинного профилемера; на фиг.2 - функциональная схема блока определения координат центра окружности с проходным диаметром; на фиг.3 - схема распределителя.

Профилемер содержит две пары независимых рычагов 1-4,, расположенных попарно во взаимно перпендикулярных плоскостях и связанных с резис- тивными датчиками 5, 6 и 7 8. Питание последних осуществляется, через токостабилизирующие резисторы 9, 10, В состав устройства входят согласующий трансформатор 11 блоки 12, 13 вычитания, соединенные с блоком 14 определения координат, телеизмерительный блок 15, регистратор 16 и источник 17 переменного тока.

Блок 14 определения координат реализован в соответствии с функциональной схемой, показанной на фиг.2. В его состав входят распределитель

18, блоки t9, 20, 21 вычитания и делители 2 2,. 23 напр-яжения, ключ51 24 25, компаратор 26.

Распределитель 18 включает пять

однотипных блоков 27-31, содержащих компараторы 32, инверторы 33, элементы И. . Устройство работает следуншщм образом.

Радиальные отклонения двух пар независимых измерительных рычагов 1, 3 и 2, 4с помощью резистивных датчиков 5, 6 и 7, 8 преобразуются в электриче1ские сигналы, пропорциональные суммам, расстояний зтих рычагов от оси скважинного прибора (диаметру скважины) Далее эти сигналы с помощью, телеизмерительного блока 15 передаются: на поверхность,

где поступают на регистратор Т6.

Питание осуществляется от источника t7. переменного тока через согласующий, трансформатор 11 и токостабилизирующие резисторы 9и ТО. Одновременно сигналы, пропорциональные диаметрам скважины (Ш)1 UD2), подаются на неинвертирукщие входы блоков T2,t3v Инвертирующие входы соедината. с. точкой, соединения датчиков 5, 6 иЛ, S. Так на входы блока Т2 поступают напряжения, ггро- порциональные диаметру (iTOt) и одному из его радиусов. (URt), В результате на выходе блока Т2 формируется напряжение UR3, прокорциональное

радиальному отклонению третьего рычага. Аналогично на выходе блока 13 формируется напряжение, пропорцио-ч нальное радиальному отклонению четвертого измерительного рычага (UR4).

Сигналы, пропорциональные четырем измеряемым радиусам, поступают в блок 14 определения координат. С выхода блока 14 напряжения Uy и Uu, , пропорциональные текущим координатам центра окружности проходного диаметра скважины, подаются на входы телеизмерительного блока 15 и далее записываются регистратором 16 в виде аналоговых кривых. В блоке 14 реализуется определение координат центра окружности проходного диаметра по формулам

R-, - Кз

при Лг

KI.

- R

при Д г г X

(1)

Ri - R,

Si

при Ь г и г.

R2 - R4

при А г г

(2)

где R, - R - измеренные профилемером радиусы;

иг - вычисленные разности радиусон, измеренных рычагами-t-4.

Блок 14 работает следующим образом.

Сигналы UR1 - UR4, пропорциональные измеряемым радиусам, подаются на распределитель 18, на выходе которого они упорядочиваются по убьша-

нию так, что

.

Сигна

лы г, и г подаются на входы блока 21 формирующего сигнал Л.г г, - г которьш на компараторе 26 сравнивается с г .. Если выполняется условие й.г г , то на выходе компаратора 26 формируется сигнал высокого уров- ня, который открывает ключи 24, 25, благодаря чему изменяется коэффициент деления делителей 22,23. Н а входы делителей 22, 23 поступают сигналы с выходов блоков 20, 19. На выходе блока 20 действует напряжение, пропорциональное разности. R - Rj, за счет подачи на его входы UR1, UR3, а на выходе блока 19, пропор

4

- R.

(на входы блока

циональное R iv 19 подаются напряжения UR2, UR4). В результате с выхода делителя 22 снимается напряжение U, которое в случае Ы г,

пропорционально

0

а при Дг г.

пропорциоR 3 2

4

Аналогично с выхода делителя 23 снимается напряжение Uy, пропорционально

5 нальное

R 4

R 2- R

при

:г

Лг г.

при л г г 4.

0

5

0

5

0

5

5

Распределитель 18 работает сле- дукщим образом.

Входные сигналы UR1 - UR4 .поступают на входы компараторов 32 блоков 27, 28. В зависимости от того, какое из напряжений на входах этих блоков больше, на выходах KONmapaTopoB 32 устанавливается низкий или высокий уровень и открьшаются соответствующие элементы Н блоков 27, 28. При этом с первого выхода элемента И снимаются напряжения максимальные из двух сравниваемых, а со второго выхода - минимальные. Далее максимальные выходные напряжешгя блоков 27, 28 аналогичным образом .обрабатываются в блоке. 29, а минимальные - в блоке 31. .МаксимальньпЧ выходной сигнал блока 29 является выходным сигналом распределителя 18, а MJ-SHH- мальный сигнал под.ается на блок 30. Одновременно на блок 30 подается . максимальньй выходной сигнал блока 31, минимальный выходной сигнал которого также является минк йшьным сигналом г распределителя Т8.

Бло1« 30 из двух поступивших на его вход сигналов вьщеляет максимальный г и минимальньщ г сигналы, которые являются cигнaдa iи распределителя ТВ.

Таким образом:, входные сигналы UR1 - UR4 на выходе распределителя 18 упорядочиваются по убьшанию так,

что г, TL TCj r.

:Формула изобретения 1. Скважинный профилемер, содержащий две пары независимых рычагов,

,расположенных попарно во взаимно перпендикулярных плоскостях и связанных

d соответствующими попарно соединенными в последовательную цепь резис- . тивкыми датчиками, источник тока, подключенный через телеизмеритель- ньй блок, согласующий трансформатор и токостабилиз1фу ощие резисторы к попарно соединвнньм резистивным; датчикам, первый и второй; блоки вычитания, первые входы которых подключены к выхода попарно соединенных датчиков, вторые входы подключены к точке соедкн1 няя реэнстивных.дат- чиков, регистратор, о т л и ч а ю - щ и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет определения координат центра окружности с проходным диаметром, он снабжен блоком определения координат первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом и вторым входом первого блока вычитания, третий и четвертый входы подключены соответственно к выходу и второму входу второго блока вычитания, а выходы соединены через тепеизмернтельный блок с регистратором.

(рие.г

деления координат выполнен в виде распределителя, третьего, четвертого и пятого блоков вычитания, первого

и второго делителей напряжения, первого и второго ключей, компаратора, причем первьй, второй, третий и ч ет- вертый входы распределителя являются первым, вторым, третьим и четвертым

входами блока и соответственно соединены с первым входом третьего блока вычитария, первым входом четвертого блока вычитания, вторым входом третьего блока вычитания и вторым входов

четвертого блока вычитания, первый и третий выходы распределителя подключены соответственно к первому и второму входам пятого блока вычитания, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого подключен к четвертому выходу распределителя, выход соединен с управляющими входами первого и второго ключей, входы которых подключены соответственно через первый и второй делители напряжения к выходам третьего и четвертого блоков вычитания,, при зтом выходы делителей являются выходами блока.

f/

п

п.

филЗ