Скважинный профилемер

(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических методов исследований, испытания и контроля нефте-газоразведочных скважин(56) Авторское свидетельство СССР В 380949, кл. 6 01 В 7/28, 1970.Геофизические методы исследования скважин. Справочник геофизика./ Под ред, Запорожца В.М. М.: Недра, 1983, с327 е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться, например в промысловой геофизике,при изучении технического состоянияскважин путем профилеметрии. Цельюизобретения является расширение функциональных возможностей профилемераза счет возможности определения ориентации измерительной системы профилемера относительно плоскости искривления скважины. Радиальные отношениядвух пар измерительных рычагов 1, 3и 2, 4, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях, передаютсясоответственно на датчики 5, 6 и 7,8 перемещений. При этом на выходах129 двух пар сумматоров 12, 13 и 14, 15 соответственно формируются сигналы Р и Ру, пропорциональные усилиям, действующим по осям пар измерительных рычагов, возникающим вследствие оклонения скважины от вертикали, Сигналы с сумматоров 13 и 15 подаются на делитель 16 напряжения, с выхода которого на вход передатчика 17 теле- измерительной системы поступает сиг 8524нал, пропорциональный ориентации системы рычагов профилемера относительно скважины, Сигнал поступает черезкабель 18 и приемник телеизмерительной системы на регистратор 20. Питание профилемера осуществляется с помощью источника 21 переменного токачерез согласующий трансформатор 11и токостабилизирующие резисторы 9 и10. 2 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться, например в промысловой геофизике, при изучении технического состояния скважин путем профилеметрии. 5Целью изобретения является расширение функциональных возможностейпрофилемера за счет обеспечения возможности определения ориентации измерительной системы профилемера отно-сительно плоскости искривления скважины.На фиг.1 представлена функциональная схема профилемера; на фиг.2скважины с ориентацией в ней осей рычагов, поперечное сечение.Скважинный профилемер содержит рычаги 1-4, расположенные попарно (1-3,2-4) во взаимно перпендикулярных плоскостях. Рычаги связаны механическис датчиками 5-8 перемещения, например резистивными. Питание последнихосуществляется через токостабилизирующие резисторы 9 и 10,Кроме того, профилемер содержитсогласующий трансформатор 11 две пары. сумматоров 12, 13 и 14, 15, выходныесигналы которых поступают на делитель16 напряжения . Выход делителя 16 подключен к передатчику 17 телеизмерительной системы, сигнал которого через кабель 18 поступает на приемник19 телеизмерительной системы и далеена регистратор 20, Питание системыосуществляется от источника 21 переменного тока, Совокупность блоков 17,18, 19, 21 представляет собой телеиэмерительную систему.На систему рычагов профилемера приее движении в наклонной скважине дей 2ствует прижимающая сила Я (фиг.2), равная нормальной составляющей ее веса в промывочной жидкости. Под действием этой силы система рычагов отлоняется в плоскости искривления скважины к нижней ее стенке, а силауравновешивается силами реакции пружин измерительных рычагов.Силы реакции каждой из пар измерительных рычагов пропорциональны разности их радиальных отклонений, т,е, (фиг.2) Р = К(г - г ); Р = К(г - г )3" 2 4, где К - коэффициент пропорциональности,г , г , г , г - величины радиальных отклонений соответ:твующих измерительных рычагов,Равнодействующая Р сил Р , Р нах правлена в сторону, противоположную нормальной составляющей веса Я, следовательно, также как и она лежит в плоскости искривления скважины. Угол ориентации одного из измерйтельных рычагов относительно этой плоскости может быть определен по еледующей формуле:К= агсг 8 РхУстройство работает следующим образом.Радиальные отклонения двух пар измерительных рычагов 1, 3 и 2, 4, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях, с помощью резнстивных датчиков 5 и 6 преобразуют:я в электрические сигналы, пропорциональные суммам радиальных отклонений3 12985 рычагов (диаметрам скважины), Далее эти сигналы передатчиком 17 телеизмерительной системы преобразуются в форму, удобную для передачи по кабельному каналу 18 связи, и поступают в приемник 19 телеизмерительной5 системы, где они демодулируются. Полученные в результате демодуляции напряжения, пропорциональные двум взаимно перпендикулярным диаметрам скважины, записываются регистратором 20 в виде аналоговых кривых,244Выходные напряжения сумматоров 13 и 15 подаются на схему делителя 16 напряжений, который на выходе выдает сигнал, пропорциональный углу поступающий, в свою очередь, на вход передатчика телеизмерительной системы.Питание датчиков профилемера осуществляется от источника 21 переменного тока через согласующий трансформатор 11 и токостабилизирующие резисторы 9 и 10.Одновременно сигналы, пропорцио- Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я нальные диаметрам скважины, с датчиком перемещения поступают на сумма- Скважинный профилемер, содержащий торы 12 и 14, которые совместно с четыре измерительных рычага, располосумматорами 13 и 15 обеспечивают женные попарно в двух взаимно перпенформирование сигналов, пропорциональ- дикулярных плоскостях, две пары киных составляющим Р и Р и работают нематически связанных с рычагами датхследующим образом. На входы суммато- чиков перемещения, в каждой из котора 12 подаются напряжения, снимаемые рых датчики соединены последовательс последовательно соединенных датчи- но, телеизмерительную систему, подков 5 и б, Так как одно из напряжений ключенный к ней регистратор, о т л и(ЧР 1) пропорционально измеряемому 25 ч а ю щ и й с я тем, что, с целью данной парой рычагов диаметру сква- расширения функциональных возможносжины, а второе (ЧК 1) - величине ради- тей профилемера за счет определения ального отклонения одного из рычагов, ориентации измерительной системы прото выходное напряжение сумматора 12 филемера относительно плоскости исгбудет пропорционально величине ради- ЗО кривления скважины, он снабжен двумя ального отклонения второго рычага. парами сумматоров, делителем напряЭто напряжение подается на один из жения, инвертирующие входы сумматовходов сумматора 13, на другой вход ров каждой пары объединены и подкоторого поступает напряжение 11 Ю, ключены к выходу второго датчика сов результате на выходе сумматора 13 ответствующей пары датчиков перемеще 35действует напряжение БР, пропорцио- ния, неинвертирующий вход второго нальное разности радиальных отклоне- сумматора каждой пары подключен к выний двух измерительных рычагов уст- ходу соответствующего первого суммаройства, а следовательно, пропорцио- тора, неинвертирующий вход первого нальное - составляющей Р . Аналогич О сУмматора из каждой пары сумматоровхно работают сумматоры 14 и 15, под- соединен с выходом первого датчика ключенные к датчикам 7 и 8, принад- соответствующей пары датчиков перемележащим другой паре измерительных щения, выходы вторых сумматоров кажрычагов устройства. Выходное напряже- дой пары подключены к делителю нание этих сумматоров пропорционально 45 пряжения, выход которого соединен с составляющей Рутелекзмерительной системой.1298524 Составитель Ю,Петраковский Техред М,Ходанич Корректор.И.Эрдейи Редактор С.Патрушева Заказ 875/40 Тираж 678 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4