Устройство для получения профилеметрической информации Советский патент 1989 года по МПК E21B47/08 

тельных рычагов и азимутальное направление опорного рычага. При этом регистрация производится в случае совпадения значений измеренного азимутального угла и его вычисленного значения по результатам отклонения измерительных рычагов рыч- .жной системы. По этим отклонения в функциональных преобразователях 6, 7 оп- ределяются проекции на оси X и Y равнодействующей сил реакции пружин измерительных рычагов. В блоке 8 вычисляется равнодействующая сила по осям X и Y, а в блоке 9 - синус угла ори-

ентации опорного измерительного рычага. В пороговом блоке I1 осуществляется сравнение измеренных и вычисленных величин, по совпадению которых на блок 12 ключей поступает управляющий сигнал. Последние открываются, а на регистратор поступает информация о величине измеренного угла и отклонениях измерительных рычагов. Применение устр-ва повышает надежность заключений о геометрическом профиле скважины и прихватоопасности исследуемой части ее ствола. 1 з.п. ф-лы, 4 ип.

Изобретение относится к исследованию скважин и позволяет повысить достоверность получения профилеметрической информации. Устройство содержит рычажный блок, датчик азимутального угла, телеизмерительный блок, соединенный через блок контроля с регистратором. Блок контроля выполнен в виде двух функциональных преобразователей 6, 7, блока 8 вычисления длины вектора, блока 9 деления, синусного преобразователя 10, порогового блока 11 и блока 12 ключей. Регистрируются радиальные отклонения всех измерительных рычагов и азимутальное направление опорного рычага. При этом регистрация производится в случае совпадения значений измеренного азимутального угла и его вычисленного значения по результатам отклонения измерительных рычагов рычажной системы. По этим отклонениям в функциональных преобразователях 6,7 определяются проекции на оси X и Y равнодействующей сил реакции пружин измерительных рычагов. В блоке 8 вычисляется равнодействующая сила по осям X и Y, а в блоке 9 - синус угла ориентации опорного измерительного рычага. В пороговом блоке 11 осуществляется сравнение измеренных и вычисленных величин, по совпадению которых на блок 12 ключей поступает управляющий сигнал. Последние открываются, а на регистратор поступает информация о величине измеренного угла и отклонениях измерительных рычагов. Применение устройства повышает надежность заключений о геометрическом профиле скважины и прихватоопасности исследуемой части ее ствола. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области контроля технического состояния скважин методом профилеметрии.

Целью изобретения является повышение достоверности получения профиле- метрической информации.

На фиг. I представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема блока контроля профи- леметрической информации; на фиг. 3 - силы, действующие на скважинный прибор; на фиг. 4 - поперечное сечение скважины с ориентацией измерительных рычагов, где QQ - вес скважинного прибора в промывочной жидкости; Q - сила натяжения; Q - прижимающая си- ла; Р - равнодействующая сил реакции пружин измерительных рычагов; Р, - Р - равнодействующие сил реакции пружин противоположных измерительных рычагов; Р, Гц - проекции равнодей- ствующих сип Р реакции пружин измерительных рычагов на оси координат; oilo определенный по величинам измеренных радиальных отклонений R - Rg азимутальный угол.

Устройство для получения профиле- метрической информации содержит измерительный рычажный блок 1, датчик 2 азимутального угла, телеизмерительный блок 3, соединенный через блок 4 контроля профилеметрической информации с регистратором 5. Блок 4 контроля профилеметрической информации выполнен в виде первого и второго функциональных преобразователей 6 и 7, блока 8 вычисления длины вектора, блока 9 деления, синусного преобразователя 10, порогового блока 11, блока 12

5

0

5

ключей. Входы блока 12 ключей объединены с вхюдами синусного преобразователя 10, первого и второго функциональных преобразователей 6 и 7,выхо- ДЬ1 которых подключены к входам блока 8 вычисления дпины вектора. Выход второго функционального преобразователя 7 соединен также с вторым входом блока 9 деления, первьй вход которого и выход соответственно подключены к выходу блока 8 вычисления длины вектора и первому входу порогового блока 11, второй вход которого соединен с выходом синусного преобразователя 10, выход подключен к управляющему входу блока 12 ключей, выход которого является выходом блок-а 4 контроля.

Устройство работает следуюпщм образом.

Устройство опускается в скважину,

на требуемой глубине рычаги блока 1 раскрываются и производится измерение величины R; их отклонений (i 1,,,N,.N - количество измерительных рычагов). Специализированным датчиком 2 азимутального угла- производится измерение угла о м. поворота первого измерительного рычага.

С помощью телеизмерительного блока 3 величины R; радиальных отклонений измерительных рыч&гов и азимутальный угол oi передаются в блок 4 контроля.

Блок 4 контроля осуществляет определение азимутального угла поворота первого измерительного рычага по результатам измерений радиальных отклонений измерительных рычагов oi-o и сопоставление (xlo со значением od . Ори51

enraiwH скважинного прибора зависит от действующих на него сил (фиг. 3 и А), Равнодействующая этих сип урав новешивается реакияями пружин рычажной системы, которым соответствуют измеряемые радиальные отклонения рычагов блока 1. Азимутальный угол поворота первого измерительного рычага определ ется следующим образом

- arc sin гг-.

Чг

где 1 РЖ + Р

N12

РХ - IIP; cos -id- 1);

(«1

N17

Р - Р, sin ( (i - О),

прюекцин на оси X и Y равнодействующей сил реакции пружин Р. измерительных рьмагов

Р; а (R, - R;,),

где N - число рычагов измерительной

системы;

RJ, i 1,...,N - величины измеренных радиальных отклонений рычагов;а - коэффициент, зависящий от

конструкции пружин рычажной системы.

Функциональные преобразователи 6 и 7 блока 4 контроля по значениям измеренных радиусов формируют напряжения, пропорциональные Р и PU (фиг. 4). Эти напряжения 1) и U,. поступают в блок 8 вычисления длины вектора, на выходе которого имеем

jj + и .

и, л|и2

в блоке 9 деления определяют значение синуса угла ориентации первого измерительного рычага относительно азимутальной плоскости sin odo как

частного от деления U и U,.

Измеренное датчиком 2 значение угла ориентации (X. через синусный преобразоват ель 10 поступает на вто920406

рой вход iiopoi oiioro блока II, нл первый вход которого подается пьгходной си1 нал sin блока 9 деления. Пороговый блок II ос т1естпляет сравнение значений величин sinaio и sinci,,, и если они совпадают, то на блок 12 ключей подается сигнал управления, а на рег истратор 5 поступает информа10 ция о значениях R, и о(. и ллСледует отметить, что в отличие от известных устройств, где информация о ве.1ичи}1е определяемого угла ориентации предстанляется в виде tgK

15 в предлагаемом устройстве применяется sinotg . За счет этого повыпается точность определения угла ориентации при 90 , так как в данных случаях тангенсоида претерпевает раз20 рывы и величина определяется с

большой погрешностью.

I

Устройство позволяет повысить, достоверность измеряемой профилеметри- .

25 ческой информаш1и и надежность заключений о геометрическом профиле скважины, так как ошибки при измерениях поперечного профиля скважины профиле- мерами снижают достоверность суждений

30 о прихватоопасности той или иной части ствола скважины.

Формула изобретения

с целью повышения достоверности получения профилеметрической информации, оно снабжено блоком контроля профиле- метрической информации, входы которого соединены с выходами телеизмерительного блока, а выходы подключены к входам регистратора.

синусного преобразователя, порогового блока и блока ключей, причем входы блока ключей являются входами блока контроля и соединены с входами синусного преобразователя, первого и вто

рого функциональных преобразователей, выход первого функционального преобразователя подключен к первому входу блока вычисления длины вектора, второй вход которого соединен с выходом второго функционального преобразователя и вторым входом блока деления, выход блока вычисления длины вектора

|. ти

Ши1.1

подключен к первоьгу входу блока деления, выход которого соединен с первым входом порогового блока, второй вход которого и выход соответственно подключены к выходу синусного преобразователя и управляющему входу блока ключеГ, выход которого является выходом блока контроля.

Фиг