Электромагнитный профилограф трубных колонн

СОЮЗ СОВЕТСКИХСО 4 ЮФИЮтипРЕСПУБЛИК 6% 0) 4(51) Е 21 В 47 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОР%НОМУ СВИДЕТВЪСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОбУЫТ 1 Ф(71) .Северо-Кавказский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 362908, кл. Е 21 В 47/08, 1968,2. Авторское свидетельство СССРУ 261318, кл. Е 21 В 47/04, 1967(54)(57) 1, ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРОФИЛОГРАФ ТРУБНЫХ КОЛОНН, включающийустановленный с возмолзостью вращения датчик с полюсными наконечниками,вытянутыми вдоль оси колонны, и регистрирующий. прибор, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повьвиения точности за счет учета свойств бурового раствора и температуры среды и повьипения производительности, . он снабжен калиброванным датчиком с эталонным ферромагнитным элементом замкнутой формы, установленные так, что его участки находятся на разных расстояниях от оси вращения датчиков.2. Нрофнлографьпо и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что эталонный элемент выполнен эллиптическим и установлен на оси вращения датчиков.3. Профнлограф по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что эталонный элемент выполнен в виде кольца и,установлен со смещением относительно оси вращения датчиков.1137 1Изобретение относится к устройствам для измерения внутренних размеров труб, выполненных из ферромагнитных материалов, и может быть использовано, в частности, для измерения износа обсадных колонн в нефтяных и газовых скважинах.Известен профилограф, содержащийсистему измерительных рычагов, связанных с потенциометрическими датчиками, и блок калибровки .Ц .Данный профилограф.характеризуетсянедостаточной точностью измерениявследствие износа измерительных рычагов и наличия на поверхности обсадных труб корки глины или цемента.Кроме того, профилограф не обеспечивает снятия непрерывного поперечного профиля трубы, поэтому возможныошибки при попадании изношенного места трубы между измерительными рычагами.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемомурезультату является устройство дляисследования стенок обсаженных скважин, включающее вращающийся датчикс полюсными наконечниками, вытянутыми вдоль оси колонны, и регистрирующий прибор 2.ЗОИзвестное устройство характеризуется недостаточной точностью измерений и малой производительностью,так как в нем не учитываются свойствабурового раствора и температура окружающей среды, а также производитсядостаточная сложная калибровка устройства,Целью изобретения является повышение точности эа счет учета свойствбурового раствора и температуры сре Оды и повышение производительности,Поставленная цель достигается темчто электромагнитный профилографтрубных колонн, включающий установленный с Возможностью вращения датчик,с полюсными наконечниками, вытянутыми вдоль оси колонны, и регистрирующий прибор, снабжен калиброванным датчиком с эталонным Ферромагнитным элементом. замкнутой формы, уста Оновленным так, что его участки находятся на разных расстояниях от осивращения датчиков.При этом эталонный элемент может быть выполнен эллиптическим и 55установлен на оси вращения датчиков,Кроме 1 ого, эталонный элемент может быть выполнен в виде кольца и 188 2установлен со смещением относительно.оси вращения датчиковИспользование симметрично расположенного эллиптического кольца позволяет иметь большее количество контрольных точек измерения. Однако цилиндрические кольца технологичнееи дешевле,На фиг. 1 изображена блок-схемапредлагаемого устройства; на Фиг,2конструкция измерительного зонда;на Фиг. 3 - картограмма поперечногопрофиля колонны, совмещенная с картограммой тарировочного эллипса.Согласно изобретению в составустройства входят спускаемый на каро.тажном кабеле 1 измерительный зонд 2и наземная аппаратура 3 (Фиг. 1).Измерительный зонд содержит индук.тивные компенсационный 4, измерительный 5 и калибровочный 6 датчики,блоккоммутации и электродвигатель 8. Наземная аппаратура содержитблок 9 питания, регистрирующий прибор 10 и переменный резистор 11.Измерительный 5 и калибровочный 6датчики с помощью стоек 12 и 13 прикреплены к общему основанию 14, вращаемому через редуктор 15 (Фиг. 2)Основание 14 и внутренняя перепускная труба 16 выполнены из немагнитного материала (для устранениямешающего влияния на показания прибора).Маслонаполненный немагнитный кожух 17 служит для защиты индуктивныхдатчиков от влияния среды. ферромагнитное эталонное кольцо 18 вынесеноза пределы кожуха 17 и закрепленона нем. Измерительный зонд 2 центрируется внутри обсадной трубы 19 спомощью центраторов 20,Устройство работает следующим образом.На поверхности земли производится настройка регистрирующего прибора 10 переменным резистором 11 приизвестном зазоре между измерительным датчиком 5 и внутренней поверхностью трубы так, чтобы показаниярегистрирующего прибора приходилисьна середину шкалы, При замерах.износа колонны спускают измерительныйзонд 2 (фиг, 1) в скважину. С помощью непрерывно вращаемых датчиков5 и 6 получают спиральную развертку .внутренних размеров труб, В случаезаметного износа производится снятие,кругового профиля трубы при затормо3 11371 женном зонде 2. При вращении датчиков происходит разбаланс измерительной схемы в зависимости от величины зазора. При повороте датчиков нао360 на круговой диаграмме регистри 5 рующего прибора 10, записывается замкнутая кривая, в которой содержится информация о внутренних размерах трубы, Для учета влияния свойств бурового раствора производится корректировка показаний прибора путем подключения калибровочного датчика 6, вместо измерительного, вращающегося в эталонном кольце и омываемого буровым раствором. 15На фиг. 3 показана картограмма поперечного сечения колонны 21, совмещенна;. с картограммой эталонного эллиптического кольца 22, Зная размеры эталонного кольца, можно определить внутренний размер колонны, так как масштаб записи корректируется в зависимости от условий работы зонда. Например, увеличение или уменьшение магнитной проницаемости бурового раствора ведет соответствен 88 4но к уменьшению или увеличению размеров картограмм, но в связи с тем, . что изменениям подвергаются в равной степени рабочая и калибровочные картограммы, точность измерений не изменяется.Радиус, проведенный из начала координат в любую точку картограммы, покажет величину зазора между стенкой трубы н датчиком в данном направлении. Сравнивая радиусы измерительной и калибровочной картограмм, можно построить картограмму истинных значений зазоров между. стенкой колон ны и датчиком. Использование данного профилографа трубных колонн позволяет точно оценить износ стенок колонны обсадных труб и принять своевременные меры по предотвращению аварий. Кроме того, исключаются случаи преждевременного извлечения сменных секций или перекрытия колонной меньшего диаметра, что дает значительный экономический эффект.1137188 ектор Н, Король 0484/22 Тираж 540ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Рауш Зака ПодписнССР омитет открыт кая на д. 4 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,ектна Редактор М, Банд ставитель ВПроценкхред Т. Фанта