Рычажное измерительное устройство

(19)СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 07 А ЗОБРЕТЕНИЯ ПИС ВТОРСНОМУ ЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Московский ордена. Трудового Красного Знамени геологоразведочный институтим. Серго Орджоникидзе(56) 1. Авторское свидетельство СССР685816, кл. Е 21 В 4708, 978,2. Авторское свидетельство СССР по заявке3388005/22-03, кл. Е 21 В 47/08,(54) (57) 1. РЫЧАЖНОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОИСТВО, содержащее корпус,рабочую камеру, поршни со штоками, шарнирно связанные через толкатели с измери.тельными рычагами, направляющую штан.гу, отличающееся тем, что, с целью упро щения конструкции и расширения функциональных возможностей устройства за счет определения размеров водоприемной полости бесфильтровык скважин, оно снабжено опорами и храповыми колесами, размещен-. ными в нижней части направляющей штанги, а иа измерительных рычагах установлены фиксаторы, при этом храповые колеса и измерительные рычаги размещены на осях опор, а фиксаторы кинематическн связаны с храповымн колесами.2. Устройство поп. 1, отличающееся тем, что храповые колеса снабжены стрелками, а поршни подпружинены91 1Изобретение относится к гид)огеологи"ческому бурению скважин и может быть использовано для определения размеров во,доприемной полости бесфильтровых скважинИзвестно устройство для измерения каверн в скважине, содержащее переходник,корпус и измерительный орган, выполненныйв виде измерительных рычагов, жестко сое.диненных с зубчатыми секторами, кинематически связанными е винтом, подпружиненным с двух сторон 1).В устройстве после опускания каверномера в скважину по команде с поверхностивключается электропривод, вращающий винт.Зубчатые секторы, сцепленные с винтом, поворачиваются вокруг своих осей вращения,раскрывая при этом жестко связанные с ни. ми рычаги. После того, как концы измерительных рычагов упрутся в стенки скважины, винт, продолжая вращаться, сжимаетпружину и останавливается после срабатывания датчика положения и выключенияэлектропривода. Абсолютный диаметр скважины определяется по числу оборотов вин.та во время раскрытия рычагов. При подъеме устройства подпружиненные рычаги копируют рельеф стенок скважины. При этомвинт через зубчатые секторы воспринимаетусилия рычагов и совершает продольные перемещения, которые преобразуются блокомпреобразователей, и цифровой код по кабелю передают на поверхность.Недостатками данного устройства являются сложность конструкции из-за наличия специального привода на поверхности,контрольно-измерительной аппаратуры (преобразователи, датчики и т,д.), токопроводов,ограниченность диапазона измерений диамепров полостей длиною винта, необходимостьпривлечения специалистов для проведенияизмерений,Известно также рычажное измерительноеустройство, содержащее корпус, рабочую камеру, поршни со штоками, шарнирно связанные через толкатели с измерительнымирычагами, направляющую штангу, электрические датчики 2.Недостатком известного устройства является конструктивная сложность исполни,тельного механизма, обуславливающая увеличение времени управления рычагами,Цель изобретения - упрощение конструкции и расширение функциональных возможностей устройства за счет определенияразмеров водоприемной полости бесфильтровых с к в а ж и н.Поставленная цель достигается тем, чторычажное измерительное устройство, содержащее корпус, рабочую камеру, поршни соштоками, шарнирно связанные через толкатели с измерительными рычагами направпяющую штангу, снабжено опорами и храповыми колесами, размещенными в нижнейпасти направляющей штанги, а на измеригельных рычагах установлены фиксаторы,067207дри этом храповые колеса и измерительные рычаги размещены на осях опор, а фиксаторы кинематнчески связаны с храповыми колесамиКроме того, храповые колеса снабженыстрелками, а поршни подпружинены.На фиг. 1 изображено устройство, вертикальный разрез; на фнг. 2 - разрез А - А на фиг, 1; на фиг. 3 - храповое колесо, узел 1 на фиг. 1; на фиг. 4 - положение измерительных рычагов и храповых колес допрекращают при достижении рычагами крови во время проведения измерений.Рычажное измерительное устройство состоит из колонны бурильных труб 1, через переходник 2 соединенной с корпусом устройства 3, в котором размещены подпружинен.ные поршни 4 (4 шт.), связанные через штоки 5 и толкатели 6 с измерительными рычагами 7, на осях 8 опор 9,размещенных в нижней части направляющей штанги 10, установлены храповые колеса 11 со стрелками и нанесенной на них графировкой, и измерительные рычаги 7, на которых установлены фиксаторы 12, кинематически связанные с храповыми колесами 11.Устройство работает следующим образом.25 На колонне бурильных труб 1 устройство в транспортном положении опускают на подошву полости бесфильтровой скважины.Через колонну бурильных труб в надпоршневую камеру нагнетают жидкость, под давлением которой подпружиненные поршни 4 ЗО . перемещаются вниз, и далее посредствомштоков 5 и толкателей 6 раздвигают в стороны измерительные рычаги 7. Каждый измерительный рычаг отклоняется до упора в откосы водоприемной полости, поворачивая фиксатором 12 храповые колеса 11 со стрелкой на угол отклонения рычага. После этого давление жидкости сбрасывают, и под действием пружин рычаги 7 возвращаются в исходное положение. При этом угол поворота храповых колес не изменяется. За тем осуществляют т 1 одъем устройства с одновременным нагнетанием жидкости, под давлением которой измерительные рычаги занимают горизонтальное положение. Подъем ли полости. Величина свободного хода уст. ройства. определяет высоту полости бесфильтроной скважины. После этого снаряд опускают на длину рычагов, сбрасывают давление жидкости, и под действием пружин измерительные рычаги складываются в исход.ное транспортное положение и измерительное устроиство извлекается из скважины.На фиг. 4 изображено три положения рычаги (1, 11, 11) и показана работа храпового механизма. При раскрытии рычага 7 из положения 1 й 11 фиксатор 12, шарнирно закрепленный яа нем, упирается в эуб храпового колеса 1 со стрелкой и поворачивает его на угол1067207 3нии рычага (11, 11, 1) фиксатор, поворачиваясь на своей оси, выходит . из впадины между зубьями колеса и свободно скользит по вераинам зубьев неподвижного храпо. вого колеса.Пример. Предположим, что угол поворота храпового колеса со стрелкой при раскрытии измерительного рычага до упора в откосы . водоприемной полости составляет У= 60. При возврате рычага в исходное положение угол поворота храпового колеса 10 не изменяется. Далее при максимальном раскрытии рычагов для измерения высоты водоприемной полости храповое колесо поворачивается на 90. После перевода устрайства в.транспортное положение угол по. Йората храпового колеса составит М = (60+ 90) х 150. Госле подъема устройства стрелка на храповом колесе будет указывать на Рд. Истинное значение угла наклона образующей водоприемной полости к вертикали определяется как разность углови 90, т. е. 4,: Р - 90 = 150 - 90= = 60.Поскольку рычаги кинематически не свя заны друг с другом, устройство позволяет определить искомые углы в любом азимутальном направлении. Применение данного устройства позволяет проводить измерения без вызова партии геофизиков.Редактор В. Ко Заказ 10908/37 Составитель Г. Автун Техред И. ВересТираж. 56 УВНИИПИ,Государственного копо делам изобретений и113035, Москва, Ж - 35, Раущслиал ППП Патент, г. Ужгород ексееваКорректор б. БйлавПодписноемитета СССРоткрытийая наб д. 4/5ул, Проектная, 4