Скважинный профилемер

(21) 4178166/23-03 (22) 09. 01. 87 (46) 15. 04. 89. Бап. У 14 (71) Всесоюзный научно-иссл ский и проектно-конструктор институт геофизических метод дований, испытания и контрол газоразведочных скважин (72) А.П.Загайнов и Л.А.Арно (53) 622.24 1 (088.8) (56) Авторское свидетельство Ф 1320403, кл Е 21 В 47/08 801472656(57) Изобретение относится к промыс,ловой геофизике. Цель - расширение функциональных возможностей за счет определения координат центра окружности с проходным диаметром. Профиле мер содержит две пары независимых рычагов 1-4, связанных с резистивны" ми датчиками 5, 6 и 7, 8, токостабилизирующие резисторы 9, 10, соглас чй трансформатор 11, блоки 12,1472656 13 вычитания, телеизмерительный блок15, регистратор 16, источник 17 переменного тока, Для достижения целипрофилемер имеет блок 14 определениякоординат, включающий распределитель,блоки вычитания, делитель напряжения, ключи и компаратор. Датчики5-8 запитываются от источника 17 через трансформатор 11 и резисторы 9и 10. Сигналы датчиков 5, 6 и 7, 8,пропорциональные диаметру скважины,подаются на регистратор 16 черезтелеизмерительный блок 15. На входыблока 14 поступаютсигналы, пропорИзобретение относится к промысловой геофизике, в частности к устройствам, предназначенным для контролятехнического состояния скважин методом профилеметрии, и может быть использовано для контроля проходимостиобсаднои колонны.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей скважинного профилемера за счет определения координат центра окружности спроходным диаметром.На фиг.1 представлена функциональная схема скважинного профилемера;на фиг.2 - функциональная схема бнока определения координат центра окружности с проходным диаметром; нафиг.3 - схема распределитеяя.Профилемер содержит две пары независимых рычагов 1-4, расположенных попарно во взаимно перпендикуляр.ных плоскостях и связанных с резистивньцчи датчиками 5, 6 и 7, 8. Питаниепоследних осуществляется, черезтокостабилизирующие резисторы 9, 10,В состав устройства вхоцят согласующий трансформатор 11, блоки 12, 13вычитания, соединенные с блоком 14определения координат телеизмерительный блок 15, регистратор 16 иисточник 17 переменного тока,Блок 14 определения координатреализован в соответствии с функциональной схемой, показанной на фиг.2.В его состав входят распределитель циональные четырем измеряемым радиусам. С выхода блока 14 выдаются сигналы, пропорциональные текущим координатам центра окружности проходного диаметра скважины. В блоке 14входные сигналы упорядочиваются поубыванию, вычисляются их разности,которые сравниваются со значениямирадиусов. По определенному алгоритму вычисляется центр окружности проходного диаметра, Профилемер можетбыть использован для контроля .проходимости обсадной колонны. 1 з,п.ф-лы,3 ил. 18, блоки 19, 20, 21 вычитания и делители 22, 23 напряжения, ключи 24,25, компаратор 26.Распределитель 18 включает пятьоднотипных блоков 27-31, содержащихкомпараторы 32, инверторы 33, элементы И.Устройство работает следующимобразом.10 Радиальные отклонения двух парнезависимых измерительных рычагов.1, 3 и 2, 4. с помощью резистивныхдатчиков 5, б и 7, 8 преобразуютсяв электрические сигналы, пропорциональные суммам. расстояний этих рычагов от оси скважиниого прибора(диаметру скважины), Далее эти сиг"налы.с помощью.телеизмерительногоблока 15 передаются на поверхность, 20 где поступают на. регистратор 16.Питание датчиков осуществляетсяот источника 17. переменного тока че-,рез согласующий трансформатор 11 итокостабилизирующие резисторы 9 и 10.Одновременно. сигналы, пропорциональные диаметрам скважины (Ш)1,002), подаются на неинвертирующиевходы блоков 12,13 Инвертирукяциевходы соединен сточкой. соединения 30 датчиков 5, б и.7, 8. Так на входыблока 12 поступают напряжения, пропорциональные диаметру (Ш)1).и одному из его радиусов. (1 Ж 1), В результате на выходе блока 12 формирует"янапряжение ПЕ 3, пропорциональноерадиальному отклонению третьего рычага. Аналогично на выходе блока 13 формируется напряжение, пропорцио-, нальное радиальному отклонению четвертого измерительного рычага (ПК 4).Сигналы, пропорциональные четырем измеряемым радиусам, поступают в блок 14 определения координат. С выхода блока 14 напряжения П и П пропорциональные текущим координатам центра окружности проходного диаметра скважины, подаются на входы теле- измерительного блока 15 и далее записываются регистратором. 16 в виде аналоговых кривых. В блоке 14 реализуется определение координат центра окружности проходного диаметра по формулам Кл- Кэ при Аг при Ь гг 4 при йг(2)при Ьг ) г где К, - К - измеренные профилемером радиусы; Ьг - вычисленные разности радиусон, измеренныхрычагами 1-4.Блок 14 работает следующим образом.Сигналы 1 Ж 1 - 1 И 4, пропорциональные измеряемым радиусам,"подаются на распределитель 18, на выходе ко-. торого они упорядочиваются по убыванию так, что гггэг. Сигналы г, и гз подаются на входы блока21 формирующего сигнал г = г, - г который на компараторе 26 сравнивается с г . Если выполняется условие г ) г, то на выходе компаратора 26 формируется сигнал высокого уровня, который открывает ключи 24, 25, благодаря чему изменяется коэффициент деления делителей 22,23. На входы делителей 22, 23 поступают сигналы с выходов блоков 20, 19. На выходе блока 20 действует напряжение,пропорциональное разности. К, - К, за счет подачи на его входы ПК 1, 1 ЖЗ, а на выходе блока 19, пропор-.циональное К - К (на входы блока 19 подаются напряжения ПК 2, ПК 4). В результате с выхода делителя 22 снимается напряжение П, которое в случае 6 г . г пропорционально К - Кэ- а при Ьг ) г пропорцио 210 К - Кэ нально 4 Аналогично с выхода делителя 23 снимается напряжение У, пропорцио К- К15 нальное --- при 6 г ( г и2 4 К, - К - при Ь гг. 4 Распределитель 18 работает следующим образом.Входные сигналы ПК 1 - УК 4,поступают на входы компараторов 32 блоков27, 28. В зависимости от того, какоеиз напряжений на входах этих блоковбольше, на выходах компараторов 32устанавливается низкий или высокийуровень и открываются соответствующие элементы И блоков 27, 28, Приэтом с первого выхода элемента Иснимаются напряжения максимальныеиз двух сравниваемых, а со второговыхода - минимальные. Далее максимальные выходные напряжения блоков27, 28 аналогичным образок.обрабатываются в блоке. 29, а миннмальные -в блоке 31 Максимальный выходнойсигнал блока 29. является выходнымсигналом распределителя 18, а минимальный сигнал .подается на блок 30.Одновременно на блок 30 подаетсямаксимальный выходной сигнал блока31, минимальный выходной сигнал которого также является минимальнымсигналом г распределителя 18, 45 Блок 30 из двух поступивших наего вход сигналов также выделяетмаксимальный г и минимальп г,%.сигналы, которые являются сигналамираспределителя 18.50 Таким образом, входныс сигналыУК 1 - ПК 4 на выходе распределителя18 упорядочиваются по убыванию так,что г ) г ) г ) г 4.Формула изобретения 551. Скважинный профилемер, содержадий две пары Независимых рычагов,расположенных попарно во взаимно перпендикулярных плоскостях и связанныхкраж 514 Подписноебретвниям и открытиямаушская наб д. 4/5 при ГКНТ СССР омитета по иМосква, 3-35,венного 113035,одственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Пр 5 14 с соответствующими попарно соединенными в последовательную цепь резис тивными датчиками, источник тока, подключенный через телеизмерительный блок, согласукщнй трансформатор и токостабилизифущцие резисторы к попарно соединенным резистивным, датчикам, первый и ртороф блоки вычитания, первые входы которых подключены Ю выходам попарно соединенных датчиков, вторые входы подключены к точке соединения резкстивиыхдат,чиков, регистратор, о т л и ч а ю - щ и й .с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет определения координат центра окружности с проходным диаметром, он снабжен блоком определения координат, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом и вторым входом первого блока вычитания, третий и четвертый входы подключены соответственно к выходу и второму входу второго блока вычитания, а выходы соединены через телеизмеритель-ф ный блок с регистратором.2. Профилемер по п.1о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что блок определения координат выполнен в видераспределителя, третьего, четвертогои пятого блоков вычитания, первогои второго делителей напряжения, первого и второго ключей, компаратора,причем первьй, второй, третий и четвертый входы распределителя являютсяпервым, вторым, третьим и четвертым 10 входами блока и соответственно соединены с первым входом третьего блокавычитания, первым входом четвертогоблока вычитания, вторым входом третьего блока вычитания и вторым входом 16 четвертого блока вычитания, первыйн третий выходы распределителя подключены соответственно к первому ивторому входам пятого блока вычитания, выход которого соединен с пер вым входом компаратора, второй входкоторого подключен к четвертому выходу распределителя, выход соединенс управлякщими входами первого ивторого ключей, входы которых под ключены соответственно через первыйи второй делители напряжения к выходамтретьего и четвертого блоков вычитанияпри этом выходы делителей являются