Глубинный прибор

(71) Всесоюзный нефтяной научно-исследовательский институт но технике безопасности(56) 1, Лаврушко П.Н. и др.тация нефтяных и газовых скв "Недра", 1971, с. 48.2. Перьков Н,А. Интерпретация результатов каротажа нефтяных скважин. М., Гостоптехиздат, 1958, с. 246.3. Исакович Р.Я. и др. Контроль и автоматизация добычи нефти и газа. М., "Недра", 1976, с. 61-69 (прототип). ао 11464 зо(54) (57) ГЛУБИННЫЙ ПРИБОР, имеющийкорпус, чувствительный элемент и регистрирующий узел, включающий барабан с диаграммным бланком, жесткосоединенный с часовым механизмом ивзаимодействующий с пером, связаннымс чувствительным элементом, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности, он снабжен само,тормозящим винтом и штырями, а навнутренней поверхности корпуса выполнены продольные шлицевые пазы,при этом на одном торце винта установлен барабан, а другой торец винтажестко соединен с корпусом,.штыридиаметрально расположены на часовоммеханизме и размещены в шлицезых паИзобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к области, связанной с исследованиями скважин и пластов.Известен глубинный прибор-шаблон 5 для определения проходного сечения колонны труб в скважине (шаблонирования). Шаблон представляет собой цилиндр, наружным диаметром меньше внут. реннего диаметра шаблонируемых 10 труб 11 .Недостатком глубинного прибора является то, что при измерениях не про.изводится регистрация внутреннего диаметра шаблонируемых труб по всей 5 их длине, При этом остается неизвестным действительный внутренний диаметр шаблонируемых труб, так как точность измерений невысокая.Известна конструкция глубинного ао прибора-каверномера, предназначенного для опреДеления состояния ствола скважины перед спуском колонн обсадных труб, Глубинный прибор каверномер состоит из корпуса, рычагов, каждый из которых коротким своим плечом перемещает шток, связанный с ползунком реостата. Каверномер спускается в скважину на кабеле, по которому на дневную поверхность к записывающему прибору поступают сигналы, соответствующие внутреннему диаметру скважины 2 .Недостатками глубинного приборакаверномера являются необходимость35 использования многожильного многокилометрового электрокабеля, подачи электрического тока в скважину,сложность оборудования, спускаемого вао скважину и устанавливаемого у устья, невысокая точность измерений и недостаточная надежность.Известен глубинный прибор-манометр для измерения давления в скважине, состоящий из корпуса, чувствительного элемента и узла регистрацииизмерений 131.Недостатком известного глубинного прибора-манометра является невозмож ность точного непрерывного измерения давления от устья до забоя скважины, так как масштаб записи глубины скважины на диаграммном бланке не позволяет получить допустимую для использования тбчноств измерений.Цель изобретения - повышение точности измерения Поставленная цель достигается тем,. что глубинный прибор, имеющий корпус, чувствительный элемент и регистрирующий узел, включающий барабан с диаграммным бланком, жестко соединенный с часовым механизмом и взаимодействующий с пером, связанным с чувстви- . тельным элементом, снабжен самотормозящим винтом и штырями, а на внутренней поверхности корпуса выполнены продольные шлицевые пазы, при этом наодном торце винта установлен барабан, а другой торец винта жестко соединен с корпусом, штыри диаметрально расположены на часовом механизме и размещены в шлицевых пазах.Благодаря этому запись на поверхности барабана производится по линии, близкой или совпадающей с винтовой.На фиг. 1 показана схема глубинного прибора при спуске (подъеме) его в скважину; на фиг. 2 - запись на поверхности барабана измеренного внут реннего диаметра труб в зависимости от времени; на фиг. 3 - запись на поверхности барабана глубины спуска прибора в зависимости от времени; на фиг. 4 - конструктивное исполнение записывающего механизма, узел А; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 4.Глубинный прибор на примере глу,бинного нутромера состоит из корпуса 1, подвешиваемого на тросе 2. Вкорпусе 1 размещается часовой механизм 3, соединенный с одним из торцов барабана 4, по которому перемещается записывающее перо 5, Последнее крепится к штоку 6, на который надета пружина 7. К концу штока 6 под углом 120 прикреплены ушки 8, шарнирно соединенные осями 9 с изогнутыми рычагами 10. Рычаги 10 смонтированы в окнах 1 1 корпуса 1 на осях 12 и оканчиваются роликами 13. Изогнутые рычаги 10, ролики 13, пру-,жина 7 и шток 6 являются в данномслучае чувствительным элементом. Трос 2 перекинут через ролик 14 на устье скважины и идет на лебедку 15 замерной машины КИП. Ось барабана лебедки соединена со счетным механизмом 16, иоторый в свою очередь соединен с барабаном 17 через шестеренчатую передачу 18. По поверхности барабана 17 перемещается записывающее перо 19, прикрепленное к гайке 10. Гайка 20 навинчена на ходовой самотормозящий винт1146430 321, приводимый во вращение часовыммеханизмом 22. Барабан 4 с одноготорца навинчен на ходовой самотормозящий винт 23. Ролики 13 упираютсяо внутреннюю поверхность труб 24.Вращающийся вал 25 часового механизма 3 соединен жестко с торцом барабана 4, а невращающийся корпус часового механизма имеет возможность осевого перемещения (по оси вращения ба-, 10рабана) за счет перемещения его диаметрально расположенных штырей 26 впродольных шлицевых пазах 27 на внутренней поверхности корпуса 1.Возможны также другие варианты;жесткое крепление корпуса часовогомеханизма 3 к корпусу 1, а соединение вращающегося вала 25 часовогомеханизма с торцом барабана с помощью соединения, допускающего осевое 20перемещение часового механизма относительно барабана, при осевом перемещении последней, так например, с помощью шлицевой, кулачковой муфт,сильфонов и т,д. 25На штоке 6, имеющем ряд углублений (лунок), соответствующих номинальному диаметру труб (6 , 5 и 4сверху вниз), устанавливается втулка 28, крепящаяся к штоку 6 винтом З 029. Последнее необходимо для тарировки нутромера в зависимости от диаметра труб. Так как при большем диаметре труб ролики 13 будут большевыступать из корпуса 24, а следовательно, записывающее перо 5 опустится ниже нулевых линий, нанесенныхна поверхность барабана 4. С цельюкомпенсации последнего и предусмотрено разное расположение втулки 28на штоке 6,При тарировке барабан 4 полностьюнавинчивается на винт 23, В зависимости от диаметра замеряемых трубположение втулки 28, а следовательно 45и записывающего пера 5 регулируетсяпо высоте установкой стопора 29 в туили иную лунку.Глубинный прибор работает следующим,образом.50Оттарированный глубинный прибор(нутромер) спускается в скважину,причем часовые механизмы 3 и 22 включаются одновременно. При изменениидиаметра труб ролики 13 поворачивают 55рычаги 10 и ту или иную сторону, перемещая при этом, шток 6 с пером 5вверх или вниз. 4Одновременно часовой механизм 3 вращает барабан 4, заставляя его вывинчиваться с винта 23. Таким образом, барабан 4 будет одновременно вращаться и перемещаться поступательно вверх, поднимая также весь часовой механизм 3, корпус которого будет поступательно перемещаться штырями 26 в пазах 27.На барабане 4 предварительно нанесены тонкие линии под углом к основащю, равным углу подъема винтовой линии винта. Линия соответствует номинальному размеру внутреннего диаметра труб 24. Первоначальное перо устанавливают на нулевую линию. При спуске глубинного прибора (нутромера) в скважину перо будет наносить на барабане линию. Отклонение ее от тонкой (нулевой) винтовой линии, уже нанесенной на барабане, будет равно отклонению внутреннего диаметра от номинала, умноженному на соответствующий передаточный коэффициент,. определяемый в зависимости от соотношения рычагов, на которых установлены ролики е Развернув кривую записи на плоскости, получаем графическую зависимость (фиг. 2) внутреннего диаметра Р) труб 24 от времени (1). На дневной поверхности на машине КИП будет записана синхронно зависимость глубины (Я) спуска нутромера от времени, так как часовые механизмы 3 и 22 включены в одно и то же время (фиг. 3). Таким образом, зная, на какой глубине и в какое время находится нутромер, можно определить отклонение внутреннего диаметра от заданного значения в зависимости от глубины скважины.Например, нам надо определить отклонение внутреннего диаметра на глубине 200 м. На графике (фиг, 3) проводим горизонтальную линию до пересечения с кривой в точке О, проводим через точку д вертикаль, получаем =20 мин. На графике (фиг. 2) ф 20 мин соответствует отклонение для внутреннего диаметра труб, равное нулю. Благодаря записи по винтовой линии на барабане обеспечивается непрерывность ее при многркратном вра 114 б 430щении барабана, благодаря чему улучшается масштабность записи и полнота использования поверхности записывающего барабана, а также становитсявозможным запись параметров глубокихскважин с достаточной точностью,Тираж 540И Государственногоделам изобретений5, Москва, Ж, Р Подписи о комитета СС крытии кая на д. 4/5 ал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4