Устройство для измерения усилий в колонне труб

Союз СоввтсиикСоциапистнчвсникРеспублик ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ)М. Кл. Е 21 В 44/00 с присоединением заявки ЭВ авеударстеипвй комитет СССР(53 ) УДК 620, 17 . 211088. 8) публиковано Дата опубликования описания 1 А. Головин, В. Л. Воронель, Н. Н. Лебедева, Б. А. Молойчино и Л, Г. Молойчино,) Авторыизобретени сесоюзный научно-исследовательский институт-разработки и эксплуатации нефтепромысловых труб 71) Заявите 4 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСИЛИЙ В КОЛОН ТРУБке будляах тение относится к те частности к устройст силий в азличных т Изобрехни рения, в вам контроля у Р очк колонны.Известен забойный регистратор осе вой нагрузки на долото, предназначенный для контроля усилий в трубах, содержащий корпус регистратора, установленный в бурильной трубе на базовых опорах. Труба является упругим 10 элементом регистратора, Нижняя опора приварена, а верхняя съемная опора зафиксирована тремя коническими штифтами. При создании осевой нагрузки на долото колонной бурильных труб усилие 5 сжатия передается с бурильной трубы на три конических штифта верхней опоры, далее на шток, который давит на рычаги и перемещает перо на величину, пропорциональную осевой нагрузке1 .Наиболее близко к изобретению устройство, содержащее упругий элемент в качестве которого используется участок бурильной трубы, цилиндрическую втулку, закрепленную внутри упругого элемента с помощью фиксирующих элементов, Устройство имеет полость для контейнеров с электронной аппаратурой и лубрикатор. При деформации упругого элемента, т.е. участка трубы, создается его смещение, которое передается на цилиндрическую втулку и деформирует ее. Эта деформация изме" ряется преобразователями перемеще ния 1 2 1.Недостатком перечисленных устройств является погрешность, связанная с наличием люфтов в местах крепления съемной опоры или цилиндрической втулки к упругому элементу с помощью фиксирующих элементов. При вибрациях и ударных нагрузках общая масса глубинного устройства создает люфты, величина которых соизмерима с величиной деформации упругого элемента или участка трубы.Фиксирующие штифты под воздействием ударов и вибраций перемещаются,нарушая жесткость фиксации и создавая люфт, ведущий к неоднозначностиположения преобразователя перемещенийи тем самым ухудшая точность измерения усилий, причем величина люфтасоизмерима с рабочим перемещениемвтулки,Кроме этого, отсутствует возможность регулировки начального зазораи установки нуля в индуктивном преобразователе после монтажа всего устройства.Цель изобретения - повышение точности измерения путем устранениялюфтов.Поставленная цель достигается тем,что корпус снабжен трубчатым хвостовиком, пружиной, подшипником и гайкой, причем корпус соединен с нижней базовой опорой через сжатую пружину, упорный подшипник и гайку, приэтом статор индуктивного преобразователя размещен в трубчатом хвостовике, а якорь преобразователя укреплен в нижней базовой опоре,На чертеже изображено устройство для измерения усилий в колоннетруб. 30Устройство включает упругий элемент 1, корпус 2 с трубчатым хвостовиком 3 и конусной перфорированной корзиной 4. Хвостовик 3 черезпружину , упорныи подшипник 6 и гни дку 7 соединен с нижней опорой 8. Якорь9 индуктивного преобразователя перемещения размещен в трубчатом хвостовике и для обеспечения возможностирегулирования и установки нуля ин- о;дуктивного преобразователя перемещения закреплен в крышке 10 нижнейопоры 8 с помощью резьбового соединения.Крышка 10 закреплена в нижней опо-ре 8. В корпусе установлены такжемуфта индуктивного соединителя 11 сэлектронной сборкой 12. Статор индуктивного преобразователя перемещения13 размещен в трубчатом хвостовике.Устройство имеет лубрикаторы 14,В упругом элементе 1 с помощью гайки 7, сжатой пружины ) и упорного подшипника 6 корпус 2 с трубчатым хвостовиком 3 и перфорированной кор- и зиной 4 растянут между верхней и нижней базовыми опорами для выборки люфтов, причем сила натяжения пружины выбирается, исходя из условияГЪ па, где Г - сила натяжения пружины; в - масса измерительного узла;а - максимальное ускорение вибрации,Устройство работает следующим образом.Под действием осевого усилия создается деформация упругого элемента1, которая передается через корзинукорпус 2 и трубчатый хвостовик 3на статор 13 и якорь 9 индуктивногопреобразователя,Якорь 9, связанный с нижней опоройупругого элемента, перемещается относительно статора 13 индуктивного преобразователя перемещения, закрепленного неподвижно по отношению к верхней опоре упругого элемента.Индуктивный датчик включен в контур генератора расположенного в)контейнере с электронной сборкой 12.Полученный сигнал через муфту индуктивного соединителя 11 поступаетв линию связи.Таким образом, данное устройствоповышает точность измерения осевого усилия, так как данная конструкция позволяет ликвидироватьлюфт измерительно узла. Вибрациис ускорением менее 10 ц не сказываются на точности измерений, поскольку выполняется условие Р) ва.Кроме этого, устройство позволяет производить установку и регулировку положения якоря индуктивного датчика перемещения после монтажа корпуса в упругом элементе.Формула изобретенияУстройство для измерения усилий в колонне труб, содержащее упругий элемент с верхней и нижней базовыми опорами, между которыми укреплен корпус с индуктивным преобразователем перемещения и электронной аппаратурой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения. точности измерения путем устранения люфтов, корпус снабжен трубчатым хвостовиком, пружиной, упорным подшипником и гайкой, причем корпус соединен с ниж. ней базовой опорой через пружину, упорный подшипник и гайку, при этом статор индуктивного преобразователя размещен в трубчатом хвостовике, а якорь преобразователя укреплен в нижней базовой опоре.Фил иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. тная Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРМ 306254, кл, Е 21 В 41/12, 1968,аз 8644/39 Тираж 623 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Ра"Недра", 1968, с, 105-107. Подписноеомитета СССРоткрытийюская наб д 4/