Устройство для определения глубины скважины Советский патент 1993 года по МПК G01B7/26 E21B47/00 

Г

со

Устройство относится к измерительной технике для использования в промысловой геофизике при определении глубины каро-. тзжа путем измерения длины и натяжения кабеля.

Целью изобретения является повышение информативности устройства для определения глубины скважины за счет измерения длины и натяжения кабеля в процессе проведения ГИС.

На чертеже показан общий вид предлагаемого устройства.

Устройство состоит из мерной базы 1, на которой жестко закреплены корпусы 2 и 3 направляющих роликов 4 и 5. К мерной базе прикреплен также узел записи (импульсный электромагнит) 6 и термокомпенсатор 7, к которому прикреплен узел 8 считывания (датчик меток). Между направляющими роликами 4 и 5 установлен дополнительный измерительный ролик 9. Ролик 9 посредством кронштейна 10 жестко соединен с упругим элементом 11, Упругий элемент 11 размещен в герметичном корпусе 12,- который расположен в отсеке мерной бэзы 1 устройства. К корпусу 12 мерной базы 1 герметично прикреплен разъем 13, обеспечивающий электропитание установки и снятие измерительного сигнала, и сило- измеритель 14, выполненный, например, в .виде тензопреобразователей, размещенных на упругом элементе 11.

Устройство работает следующим образом,

В рабочем состоянии устройство посредством направляющих роликов 4 и 5 и узла зажима (не показан) крепится к каретке кабелеукладчика, При этом кабель проходит внутри узла записи (импульсного электромагнита) 6 над плоскостью считывания датчика 8 меток.

В начальный момент времени измерительный ролик 9 вводят в зацепление с кабелем, создавая в последнем прогиб на величину (величина выбирается из расчета несуа ественности влияния ее на точность измерения длины кабеля), во время перемещения кабеля на последний посредством узла. 6 записи наносятся магнитные метки длины, которые считываются датчиком 8 меток по мере продвижения кабеля по скважине, выдавая на разъем 13 информацию о глубине. При этом посредством т ермоком- пенсатора производится коррекция линейных размеров мерной базы при изменении температуры окружающей среды.

По мере спуска (подъема) кабеля изменяется тяговое усилие на ролик 9. Это усилие кронштейном 10 передается упругому элементу 11. Деформация упругого элемента 11 посредством силоизмерителя 1 преобразуется в электрический сигнал,

пропорциональный величине натяжения кабеля.

Снимаемая с выходю.е разъема 13 информация о глубине и натяжении кабеля, сопоставляемая в блоке управления (не показан), позволяет производить непрерывный контроль за продвижением геофизического прибора по скважине.

Лабораторные исследования показали, что данное устройство обеспечивает достаточно высокую точность измерения натяжения кабеля и его длины. Так, погрешность измерения длины кабеля на базе 1000 мм не превышает 1/3 допустимой погрешности измерения при величине деформации кабеля мм. При этом максимальное значение вертикальной составляющей натяжения кабеля, воздействующее .на упругий элемент 11, было равным 100 кг при усилии натяжения 5000 кг. При этом величина упругости элемента 11 выбиралась, исходя из конструктивных особенностей используемых силоизмерителей, в частности, в случае применения силоизмерителя в виде тензо- резисторов, величина (перемещения) свобедного элемента составляла порядка 2 мм (при максимальной допустимой нагрузке), при применении емкостных силоизмерителей порядка 0,3 мм.

Причем величина деформации Д 5 мм

обеспечивает необходимые и достаточные условия, создающие необходимую реакцию измерителя в рабочем диапазоне измерений натяжения кабеля, и в тоже врея не вносящие существенной погрешности в измереыии длины кабеля.

Формула изобретения

Устройство для определения глубины скважины, содержащее мерную базу, на которой размещены узвл записи и узел считывания магнитных меток, систему направляющих роликов и блок управления, - отличающееся тем, что, с целью повышения информативности за счет измерения также и натяжения каротажного кабеля, оно снабжено роликом, предназначенным для взаимодействия с каротажным кабелем, соединенным с роликом упругим элементом и взаимодействующим с ним силоизмерителем, установленном на мерной базе..

Использование: для измерения длины и натяжения бронированного геофизического кабеля при проведении геофизических исследований скважин. Цель: повышение информативности. Сущность изобретения: устройство содержит мерную базу 11, на которой установлена система для нанесения-считывания магнитных меток на броню кабеля, включающая электромагнит 6 и датчик 8 меток, термокомпенсатор 7 и группу роликов 4 и 5 для направления движения кабеля вдоль мерной базы. Измерительный ролик 9 установлен между направляющими роликами 4 и 5 с возможностью взаимодействия с кабелем. Ролик 9 через кронштейн 10 соединен с упругим элементом 11, на котором размещен силоизмеритель 14. Упругий элемент 11 жестко крепится к мерной базе посредством упора 12. Положительный эффект: позволяет создать малогабаритную установку для одновременного измерения длины и натяжения кабеля при проведении ГИС (геофизических исследований скважин) с целью определения глубины скважины и контроля за натяжением кабеля. 1 ил. СО С