RU2380535C1

RU2380535C1 - Cased wells technical condition controlling device

Info

Publication number: RU2380535C1
Application number: RU2008136588/03A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Георгиевич Малюга (RU); Анатолий Георгиевич Малюга; Николай Викторович Беляков (RU); Николай Викторович Беляков
Original assignee: Анатолий Георгиевич Малюга
Priority date: 2008-09-11
Filing date: 2008-09-11
Publication date: 2010-01-27

Abstract

FIELD: oil-and-gas industry.

SUBSTANCE: device contains filled di-lectical case with a pressure compensator, top and bottom centralisers, electrical block, rotor with rotation drive, proximity sensor, located in a safety jacket with ability of actuator arm radial reciprocating displacement at movement transition from an additional drive and mounted at the rotor end, outgoing from the rotors bottom though a sealed end hole and a surface equipment; equipped with a slide connected to the jacket, installed on a cylindrical guide, which has anti-cranking unit, at that the cylindrical guide executed as a tightening telescopic connection of two counter invented with necks barrels, forming connected to the case and the jacket cylindrical cavity, where the actuator execute as a screw type gear located, which interacts with barrels bottoms, one of which stiffly connected with the rotor, and other one - with the slide.

EFFECT: design simplification, reliability increase, extended capabilities, axial dimensions and weight decrease.

6 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области нефтегазовой промышленности и может быть использовано для исследования технического состояния стенок обсадных колонн глубоких скважин.The invention relates to the field of oil and gas industry and can be used to study the technical condition of the walls of casing strings of deep wells.

Известно устройство для контроля технического состояния обсаженных скважин по авт. св. СССР №863849 (опубл. 15.09.81), содержащее заполненный диэлектрической жидкостью корпус с компенсатором давления, верхний и нижний центраторы, электрический блок, ротор с приводом вращения, бесконтактный датчик, размещенный в защитном кожухе с возможностью радиального возвратно-поступательного перемещения исполнительным механизмом при передаче движения от дополнительного привода и смонтированный на конце ротора, выведенного из нижней части корпуса через торцовое отверстие, а также гибкий рукав, соединяющий кожух с корпусом, и наземную аппаратуру.A device for monitoring the technical condition of cased wells by ed. St. USSR No. 863849 (publ. 15.09.81), comprising a housing filled with dielectric fluid with a pressure compensator, upper and lower centralizers, an electric unit, a rotor with a rotation drive, a proximity sensor located in a protective casing with the possibility of radial reciprocating movement by an actuator when motion transmission from an additional drive and mounted on the end of the rotor, removed from the lower part of the housing through the end hole, as well as a flexible sleeve connecting the casing to the housing, and ground app Aturi.

Такое устройство из-за наличия тонкостенного гибкого рукава, герметично связывающего корпус с кожухом датчика и преимущественно изготавливаемого из металлических бесшовных сильфонов, не обладает требуемой прочностью как в скважинных условиях эксплуатации, так и при транспортировании.Such a device, due to the presence of a thin-walled flexible sleeve that tightly connects the housing to the sensor housing and is mainly made of metal seamless bellows, does not have the required strength both in downhole operating conditions and during transportation.

В другом известном устройстве по авт. св. СССР №787627 (опубл. 15.12.80) гибкий рукав отсутствует, а его задачи частично решает уплотнение в торцовом отверстии корпуса, через которое пропущен конец ротора. Такая конструкция приводит к снижению надежности герметизации элементов исполнительного механизма, служащего для изменения радиуса вращения датчика, а также требует применения электровводов для обеспечения электрической связи последнего с электрическим блоком, что значительно усложняет конструкцию устройства. Данное устройство для контроля технического состояния обсаженных скважин является наиболее близким к предлагаемому.In another known device according to ed. St. USSR No. 787627 (publ. 15.12.80) there is no flexible sleeve, and its tasks are partially solved by sealing in the end hole of the housing through which the end of the rotor is passed. This design leads to a decrease in the reliability of sealing of the elements of the actuator, which serves to change the radius of rotation of the sensor, and also requires the use of electrical inputs to ensure electrical connection between the latter and the electrical unit, which greatly complicates the design of the device. This device for monitoring the technical condition of cased wells is the closest to the proposed.

Общим недостатком известных устройств является необходимость применения дополнительного привода с последовательно кинематически связанными цилиндрическим и червячным редукторами для обеспечения вращения приводного торцового кулачка исполнительного механизма с самоторможением от проворачивания в моменты его остановок. Такой привод имеет низкий коэффициент полезного действия, а также требует обеспечения высокого крутящего момента на выходном валу для передачи радиального возвратно-поступательного перемещения датчику вследствие большого передаточного числа рычажно-коромыслового исполнительного органа. Кроме того, размещение дополнительного привода внутри ротора приводит к увеличению осевого габарита и веса прибора, а также исключает возможность ручного управления исполнительным механизмом, что не позволяет упростить конструкцию устройства и его техническое обслуживание в случаях, не требующих исследования обсадных колонн различных диаметров (при наличии хвостовиков) в одной отдельно взятой скважине за один спускоподъем прибора.A common disadvantage of the known devices is the need to use an additional drive with sequentially kinematically connected cylindrical and worm gears to provide rotation of the drive end cam of the actuator with self-braking from turning at the time of its stops. Such a drive has a low efficiency, and also requires high torque on the output shaft to transmit radial reciprocating motion to the sensor due to the large gear ratio of the lever-beam actuator. In addition, the placement of an additional drive inside the rotor leads to an increase in the axial dimension and weight of the device, and also eliminates the possibility of manual control of the actuator, which does not allow to simplify the design of the device and its maintenance in cases that do not require the study of casing strings of various diameters (in the presence of shanks ) in one individual well for one tripping device.

Предлагаемым изобретением решается задача упрощения конструкции, повышения надежности, расширения функциональных возможностей, уменьшения осевого габарита и веса устройства.The present invention solves the problem of simplifying the design, improving reliability, expanding functionality, reducing the axial dimension and weight of the device.

Для достижения указанных технических результатов устройство для контроля технического состояния обсаженных скважин, содержащее заполненный диэлектрической жидкостью корпус с компенсатором давления, верхний и нижний центраторы, электрический блок, ротор с приводом вращения, бесконтактный датчик, размещенный в защитном кожухе с возможностью радиального возвратно-поступательного перемещения исполнительным механизмом при передаче движения от дополнительного привода и смонтированный на конце ротора, выведенного из нижней части корпуса через торцовое отверстие с уплотнением, и наземную аппаратуру, снабжено присоединенной к кожуху кареткой, установленной на цилиндрической направляющей с устройством для предотвращения от проворачивания, при этом цилиндрическая направляющая выполнена в виде уплотняемого телескопического соединения двух встречно обращенных горловинами гильз с образованием сообщающейся с корпусом и кожухом цилиндрической полости, в которой размещен исполнительный механизм в виде винтовой передачи, взаимодействующей с днищами гильз, одна из которых жестко связана с ротором, а другая - с кареткой.To achieve the specified technical results, a device for monitoring the technical condition of cased wells, containing a body filled with dielectric fluid with a pressure compensator, upper and lower centralizers, an electrical unit, a rotor with a rotation drive, a proximity sensor located in a protective casing with the possibility of radial reciprocating movement by the actuator mechanism when transmitting movement from an additional drive and mounted on the end of the rotor, derived from the lower part of the body CA through the end hole with a seal, and ground equipment, is equipped with a carriage attached to the casing, mounted on a cylindrical guide with a device to prevent from turning, while the cylindrical guide is made in the form of a telescopic seal of two counter-facing sleeves with the formation of communicating with the body and the casing a cylindrical cavity in which the actuator is located in the form of a helical gear interacting with the bottoms of the sleeves, one of which x is rigidly connected to the rotor, and the other to the carriage.

Причем гильзы ротора и каретки выполнены с последними как одно целое.Moreover, the rotor sleeves and the carriage are made with the latter as a single unit.

Кроме того, винтовая передача содержит винт, жестко связанный с центром днища гильзы каретки, и колпачковую глухую гайку с хвостовиком, установленным в центральном отверстии днища гильзы ротора и образующим с этой гильзой одноподвижную вращательную кинематическую пару.In addition, the screw drive contains a screw rigidly connected to the center of the bottom of the sleeve of the carriage, and a cap blind nut with a shank installed in the central hole of the bottom of the sleeve of the rotor and forming a single-moving rotational kinematic pair with this sleeve.

Кроме того, отверстие в днище гильзы ротора выполнено сквозным, а хвостовик пропущен через него с уплотнением и имеет профилированное окончание под ключ для обеспечения возможности передачи движения извне вовнутрь кожуха.In addition, the hole in the bottom of the rotor sleeve is made through, and the shank is passed through it with a seal and has a turnkey profiled end to allow transmission of movement from the outside to the inside of the casing.

Кроме того, дополнительный привод выполнен в виде микроэлектродвигателя с редуктором, размещен в гильзе ротора и снабжен зубчатой передачей, входное звено которой соединено с валом редуктора, а выходное - с гайкой.In addition, the additional drive is made in the form of a microelectric motor with a gearbox, placed in the rotor sleeve and equipped with a gear transmission, the input link of which is connected to the gearbox shaft, and the output link is with a nut.

Кроме того, устройство для предотвращения проворачивания каретки выполнено в виде выполненной на торце ротора опорной плоскости, контактирующей с винтами, установленными на каретке.In addition, the device for preventing rotation of the carriage is made in the form of a support plane made at the end of the rotor in contact with screws mounted on the carriage.

Отличительными признаками предлагаемого устройства для контроля технического состояния обсаженных скважин от указанного выше известного наиболее близкого к нему являются наличие присоединенной к кожуху каретки, установленной на цилиндрической направляющей с устройством для предотвращения от проворачивания, выполнение цилиндрической направляющей в виде уплотняемого телескопического соединения двух встречно обращенных горловинами гильз с образованием сообщающейся с корпусом и кожухом полости, в которой размещен исполнительный механизм в виде винтовой передачи, взаимодействующей с днищами гильз, одна из которых жестко связана с ротором, а другая - с кареткой.Distinctive features of the proposed device for monitoring the technical condition of cased wells from the above known closest to it are the presence of a carriage attached to the casing mounted on a cylindrical guide with a device to prevent from turning, the execution of a cylindrical guide in the form of a sealed telescopic connection of two opposite facing throat sleeves with the formation of a cavity in communication with the housing and the casing, in which the executive a mechanism in the form of a helical gear interacting with the bottoms of shells, one of which is rigidly connected to the rotor, and the other to the carriage.

Другими отличительными признаками устройства являются: выполнение гильз ротора и каретки за одно целое с последними; наличие в составе винтовой передачи жесткой связи винта с центром днища гильзы каретки и колпачковой глухой гайки с хвостовиком, установленным в центральном отверстии днища гильзы ротора и образующим с этой гильзой одноподвижную вращательную кинематическую пару; выполнение отверстия в днище гильзы ротора сквозным и размещение в нем с уплотнением хвостовика, имеющего профилированное окончание под ключ для обеспечения возможности передачи движения извне вовнутрь кожуха; выполнение дополнительного привода в виде микроэлектродвигателя с редуктором, размещенным в гильзе ротора и снабженным зубчатой передачей, входное звено которой соединено с валом редуктора, а выходное - с гайкой; выполнение устройства для предотвращения проворачивания каретки в виде предусмотренной на торце ротора опорной плоскости, контактирующей с винтами, установленными на каретке.Other distinctive features of the device are: the implementation of the sleeves of the rotor and the carriage in one piece with the latter; the presence in the screw transmission of a rigid connection of the screw with the center of the bottom of the sleeve of the carriage and the cap blind nut with a shank installed in the Central hole of the bottom of the sleeve of the rotor and forming with this sleeve a single-moving rotational kinematic pair; making a hole in the bottom of the rotor sleeve through and placing a shank in it with a seal having a turnkey profiled end to enable transmission of movement from the outside to the inside of the casing; the implementation of an additional drive in the form of a microelectric motor with a gearbox located in the rotor sleeve and equipped with a gear transmission, the input link of which is connected to the gearbox shaft, and the output link is with a nut; the implementation of the device to prevent the rotation of the carriage in the form provided on the end face of the rotor of the supporting plane in contact with the screws mounted on the carriage.

Предлагаемое устройство для контроля технического состояния обсаженных скважин включает в себя скважинный широкодиапазонный прибор и наземную аппаратуру (не показана), осуществляющую обычные для нее функции: энергоснабжение, выработку требуемых команд управления, регистрацию и обработку результатов измерений.The proposed device for monitoring the technical condition of cased wells includes a wide-range borehole device and ground equipment (not shown) that performs its usual functions: power supply, generating the required control commands, recording and processing measurement results.

На фиг.1 представлен один из вариантов исполнения скважинного прибора, общий вид с частичным продольным разрезом; на фиг.2 - другой возможный вариант исполнения скважинного прибора, общий вид с частичным продольным разрезом; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.1.Figure 1 presents one of the variants of the downhole tool, a General view with a partial longitudinal section; figure 2 is another possible embodiment of a downhole tool, a General view with a partial longitudinal section; figure 3 is a section aa in figure 1.

Скважинный прибор на фиг.1 состоит из заполненного диэлектрической жидкостью корпуса 1 с компенсатором 2 давления, верхнего 3 и нижнего 4 центраторов, электрического блока 5, расположенного в баростойкой камере с электровводом 6, основного привода 7 для осуществления вращения ротора 8, несущего бесконтактный, например, взаимоиндуктивный (трансформаторный) датчик 9, размещенный в защитном кожухе 10 с возможностью радиального возвратно-поступательного перемещения исполнительным механизмом при передаче движения от дополнительного привода.The downhole tool in figure 1 consists of a housing 1 filled with dielectric fluid with a pressure compensator 2, an upper 3 and a lower 4 centralizers, an electrical unit 5 located in a pressure-resistant chamber with an electric input 6, the main drive 7 for rotating a rotor 8 carrying non-contact, for example , a mutually inductive (transformer) sensor 9, located in the protective casing 10 with the possibility of radial reciprocating movement by the actuator when transmitting movement from an additional drive.

Ротор 8 выполнен полым и установлен в корпусе 1 на шарикоподшипниках. К нижней части ротора 8 жестко присоединена уплотняемая деталь 11, имеющая рабочую цилиндрическую поверхность и кольцевой выступ с периферийным хвостовиком 12, имеющим сечение в виде сегмента круга, к которым жестко присоединен охранный кожух 13, охватывающий защитный кожух 10 и обеспечивающий, таким образом, дополнительную защиту датчика 9 от возможных механических воздействий как при спуске в скважину, так и при транспортировании прибора. Причем в теле охранного кожуха 13 предусмотрено продольное окно для выхода защитного кожуха 10 датчика 9. Нижний торец охранного кожуха 13 защищен пробкой 14. Для уплотнения вращающегося ротора 8 с обеспечением надежной герметизации корпуса 1 при минимальном трении в кольцевом зазоре, образованном торцовым отверстием в корпусе 1 и рабочей цилиндрической поверхностью уплотняемой детали 11, установлен уплотняющий узел, выполненный в виде изготовленной из жесткого антифрикционного материала (например, фторопласта) втулки 15, имеющей на внешней и внутренней поверхностях кольцевые канавки, в которых установлены герметизирующие кольца 16 и 17 из упругого материала, например резиновые кольца круглого сечения. Такое выполнение уплотнения вращающегося соединения является наилучшем при работе в среде буровых растворов с отсутствием одностороннего (избыточного) давления, характерного для корпуса 1 с диэлектрической жидкостью, например трансформаторным маслом, и компенсатором 2, так как обеспечивает снижение сил трения в 3-5 раз по сравнению с типовыми широко применяемыми конструкциями при скоростях до 10 см/с. Данное техническое решение впервые предложено в устройстве для контроля технического состояния обсаженных скважин по заявке на изобретение РФ №2004131122 от 21.08.2004 г., в соответствии с которой в предлагаемом изобретении рассматриваются и возможные варианты исполнения скважинного прибора, связанные с выбором местоположения защитного кожуха 10 с датчиком 9 относительно верхнего и нижнего центраторов 3 и 4.The rotor 8 is made hollow and installed in the housing 1 on ball bearings. A sealed part 11 is rigidly attached to the lower part of the rotor 8, having a working cylindrical surface and an annular protrusion with a peripheral shank 12 having a section in the form of a circle segment, to which a protective casing 13 is rigidly attached, covering the protective casing 10 and, thus providing additional protection sensor 9 from possible mechanical influences both during descent into the well and during transportation of the device. Moreover, in the body of the protective casing 13 there is provided a longitudinal window for the exit of the protective casing 10 of the sensor 9. The lower end of the protective casing 13 is protected by a plug 14. To seal the rotating rotor 8 with reliable sealing of the housing 1 with minimal friction in the annular gap formed by the end hole in the housing 1 and a working cylindrical surface of the sealing part 11, a sealing assembly is installed, made in the form of a sleeve 15 made of hard antifriction material (for example, fluoroplastic), having an external and the inner surfaces of the annular grooves in which the sealing rings 16 and 17 are made of elastic material, for example rubber rings of circular cross section. This embodiment of sealing a rotating joint is best when working in a drilling fluid environment with the absence of one-sided (excess) pressure, characteristic of a housing 1 with a dielectric fluid, for example transformer oil, and a compensator 2, since it provides a reduction of friction forces by 3-5 times in comparison with typical widely used designs at speeds up to 10 cm / s. This technical solution was first proposed in a device for monitoring the technical condition of cased wells according to the application for the invention of the Russian Federation No. 2004131122 of 08.21.2004, in accordance with which the proposed invention also considers possible versions of the downhole tool associated with the choice of location of the protective cover 10 s sensor 9 relative to the upper and lower centralizers 3 and 4.

Так в первом описываемом варианте защитный кожух 10 с датчиком 9 размещен между верхним и нижним центраторами 3 и 4. В этом случае нижний центратор 4 установлен с возможностью вращения на хвостовике 18, жестко присоединенном с одной стороны к пробке 14, а с другой - к обтекателю 19. При этом корпус 1 и ротор 8 могут иметь длину, укороченную на величину осевого габарита нижнего центратора 4. Такое выполнение скважинного прибора также обеспечивает ему более высокую проходимость на спуске в колонку 20 при исследовании обсаженных стволов наклонно направленных и горизонтальных скважин.So in the first described embodiment, a protective casing 10 with a sensor 9 is placed between the upper and lower centralizers 3 and 4. In this case, the lower centralizer 4 is mounted for rotation on the shank 18, rigidly attached on one side to the plug 14, and on the other to the fairing 19. In this case, the housing 1 and the rotor 8 may have a length shortened by the value of the axial dimension of the lower centralizer 4. This embodiment of the downhole tool also provides it with a higher passability on the descent into the column 20 when examining cased trunks obliquely flax and horizontal wells.

Во втором варианте исполнения скважинного прибора описываемого устройства, представленном на фиг.2, защитный кожух 10 с датчиком 9 размещен под нижним центратором 4 аналогично известным конструкциям. При этом нижний центратор 4 установлен охватывающим нижнюю часть ротора 8 на уменьшенной по диаметру части корпуса 1. Такое выполнение прибора благодаря наличию охранного кожуха 13 с пробкой 14 обеспечивает возможность контроля степени износа внутренней поверхности башмаков и участков смятия обсадных колонн без опасения повреждения защитного кожуха 10 с датчиком 9 при доступе к исследуемым объектам.In the second embodiment of the downhole tool of the described device, shown in figure 2, a protective casing 10 with a sensor 9 is placed under the lower centralizer 4 similarly to known structures. At the same time, the lower centralizer 4 is installed covering the lower part of the rotor 8 on the smaller part of the housing 1. Such an embodiment of the device, due to the presence of a protective casing 13 with a plug 14, makes it possible to control the degree of wear of the inner surface of the shoes and casing collapse sections without fear of damage to the protective casing 10 sensor 9 when accessing the studied objects.

В остальном оба варианта исполнения скважинного прибора по конструкции ничем не отличаются друг от друга. При этом устройство для обеспечения возвратно-поступательного перемещения защитного кожуха 10 с датчиком 9 (разрез А-А на фиг.1) выполнено в виде жестко присоединенной к защитному кожуху 10 каретки 21, установленной на цилиндрической направляющей с устройством для предотвращения от проворачивания. Цилиндрическая направляющая выполнена в виде уплотняющего с помощью резинового кольца 22 соединения двух встречно обращенных и входящих одна в другую горловинами гильз 23 и 24 с образованием сообщающихся при помощи отверстий 25, 26, 27, 28 и 29 (см. фиг.3 и 1) цилиндрической полости, в которой размещен исполнительный механизм в виде винтовой передачи. При этом гильза 23 с кареткой 21 и гильза 24 с хвостовиком 12 уплотняемой детали 11 ротора 8 выполнены за одно целое, а винтовая передача содержит винт 30, жестко связанный с центром днища гильзы 23 каретки 21, и взаимодействующую с ним колпачковую глухую чайку 31 с хвостовиком 32, установленным в центральном отверстии днища гильзы 24 ротора 8 и образующим с этой гильзой одноподвижную вращательную кинематическую пару. Для обеспечения возможности передачи вращательного движения гайке 31 извне вовнутрь и решения, таким образом, задачи управления радиальным возвратно-поступательным перемещением защитного кожуха 10 с датчиком 9 в наземных условиях при помощи дополнительного внешнего, например, ручного привода отверстие в днище гильзы 24 ротора 8 выполнено сквозным. При этом хвостовик 32 пропущен через это отверстие с уплотнением, обеспечиваемым резиновым кольцом 33, и имеет профилированное окончание под ключ, например, в виде шлица на торце под отвертку. Такое исполнение винтовой передачи обеспечивает также беспроблемную сборку-разборку конструкции. Причем для облегчения ее сборки путем предварительного захвата витков резьбы винта 30 витками резьбы гайки 31 рабочее окончание последней размещено в гильзе 24 ротора 8 с вылетом из ее горловины.Otherwise, both downhole tool designs are no different from each other in design. In this case, the device for providing reciprocating movement of the protective casing 10 with the sensor 9 (section AA in Fig. 1) is made in the form of a carriage 21 rigidly attached to the protective casing 10, mounted on a cylindrical guide with a device to prevent rotation. The cylindrical guide is made in the form of a seal using a rubber ring 22 connecting two counter-facing and entering one another by the mouths of the sleeves 23 and 24 with the formation of a cylindrical connecting through holes 25, 26, 27, 28 and 29 (see figure 3 and 1) cavity in which the actuator is located in the form of a helical gear. In this case, the sleeve 23 with the carriage 21 and the sleeve 24 with the shank 12 of the sealing part 11 of the rotor 8 are made in one piece, and the helical gear contains a screw 30, rigidly connected to the center of the bottom of the sleeve 23 of the carriage 21, and a capless blind gull 31 interacting with it, with a shank 32, installed in the Central hole of the bottom of the sleeve 24 of the rotor 8 and forming with this sleeve a single-moving rotational kinematic pair. To ensure the possibility of transmitting rotational movement of the nut 31 from the inside inward, and thus solving the problem of controlling the radial reciprocating movement of the protective casing 10 with the sensor 9 in ground conditions using an additional external, for example, manual drive, the hole in the bottom of the sleeve 24 of the rotor 8 is made through . In this case, the shank 32 is passed through this hole with a seal provided by the rubber ring 33, and has a turnkey profiled end, for example, in the form of a slot on the end of a screwdriver. This design of the helical gear also provides trouble-free assembly-disassembly of the structure. Moreover, to facilitate its assembly by preliminary capturing the threads of the screw thread 30 by the threads of the nut thread 31, the working end of the latter is placed in the sleeve 24 of the rotor 8 with a take-off from its neck.

Для обеспечения необходимости дистанционного управления радиальным возвратно-поступательным перемещением защитного кожуха 10 с датчиком 9 дополнительный привод, как это показано на фиг.3, выполнен в виде реверсируемого микроэлектродвигателя 34 с редуктором 35, закрепленными с помощью круглой гайки 36 со шлицом на торце в отверстии втулки 37, закрепленной, в свою очередь, с помощью круглой гайки 38 со шлицом на торце в гильзе 24 ротора 8. При этом на торце втулки 37, контактирующем с днищем гильзы 24 ротора 8, выполнено цилиндрическое углубление, в котором размешена зубчатая передача, связывающая выходной вал редуктора 35, несущий ведущее зубчатое колесо 39, с ведомым зубчатым колесом 40, выполненным как одно целое с гайкой 31.To ensure the need for remote control of the radial reciprocating movement of the protective casing 10 with the sensor 9, an additional drive, as shown in Fig. 3, is made in the form of a reversible microelectric motor 34 with a gearbox 35, fixed with a round nut 36 with a slot on the end in the sleeve bore 37, fixed, in turn, with a round nut 38 with a slot on the end in the sleeve 24 of the rotor 8. At the same time, on the end of the sleeve 37 in contact with the bottom of the sleeve 24 of the rotor 8, a cylindrical recess is made in Hur that serves gear connecting the reducer output shaft 35 carrying a driving gear 39, the driven gear 40 formed integrally with the nut 31.

Для обеспечения электрической связи датчика 9 с электрическим блоком 5 через электроввод 6 на роторе 8 аналогично известным устройствам установлен щеточно-коллекторный узел (на фиг.1 и 2 не показан). При этом во втулке 37 установлен малогабаритный штепсельный разъем, вилка 41 которого электрически связана с выводами датчика 9, а розетка 42 - с щеточно-коллекторным узлом. Причем электрическая связь между датчиком 9 и вилкой 41 осуществлена при помощи жгута 43 из обмоточных электрически изолированных друг от друга проводов, заключенных в тонкостенную фторопластовую трубку, охватывающую по винтовой линии винт 30. Электрическая связь розетки 41 с щеточно-коллекторным узлом осуществлена при помощи аналогично выполненного жгута 44, пропущенного через отверстия 27, 28, 29 и центральное продольное отверстие в роторе 8. Подобным образом обеспечивается электрическая связь электрического блока 5 и с выводами микроэлектродвигателя 34. Такое выполнение электрических соединений датчика 9 и микроэлектродвигателя 34 с электрическим блоком 5 исключает возможность повреждения проводов как во время работы прибора, так и при осуществлении монтажа-демонтажа каретки 21 с защитным кожухом 10 и заключенным в него датчиком 9. Причем для облегчения монтажа-демонтажа каретки 21 ее поверхность имеет зазор по отношению к встречной поверхности уплотняемой детали 11 ротора 8. При этом для предотвращения проворачивания каретки 21 в рабочем состоянии к ней с обеих сторон относительно оси ее возвратно-поступательного перемещения жестко присоединены планки 45 и 46 с винтами 47 и 48, контактирующими со встречной плоской поверхностью уплотняемой детали 11 ротора 8 и образующими с ней направляющую для прямолинейного движения с трением скольжения. Такая конструкция дает возможность легко устанавливать каретку 21 с необходимой посадкой движения при исключении проворачивания.To ensure electrical connection of the sensor 9 with the electrical unit 5 through the electric input 6 on the rotor 8, similarly to known devices, a brush-collector assembly is installed (not shown in FIGS. 1 and 2). At the same time, a small-sized plug connector is installed in the sleeve 37, the plug 41 of which is electrically connected to the terminals of the sensor 9, and the socket 42 is connected to the brush-collector assembly. Moreover, the electrical connection between the sensor 9 and the plug 41 is made using a bundle 43 of windings electrically isolated from each other, enclosed in a thin-walled fluoroplastic tube covering a screw 30 along a helical line. The electrical connection of the socket 41 with the brush-collector assembly is carried out using a similarly made a bundle 44 passed through holes 27, 28, 29 and a central longitudinal hole in the rotor 8. In this way, electrical connection of the electrical unit 5 and with the microelectro engine 34. This embodiment of the electrical connections of the sensor 9 and the microelectric motor 34 with the electric unit 5 eliminates the possibility of damage to the wires both during operation of the device and during installation and dismantling of the carriage 21 with a protective casing 10 and the sensor 9 enclosed therein. Moreover, to facilitate installation - dismantling the carriage 21, its surface has a gap with respect to the counter surface of the sealing part 11 of the rotor 8. In this case, to prevent the carriage 21 from turning, the relative but the axis of its reciprocating movement is rigidly attached to the strap 45 and 46 with screws 47 and 48 in contact with the oncoming flat surface of the sealing part 11 of the rotor 8 and forming a guide with it for rectilinear movement with sliding friction. This design makes it possible to easily install the carriage 21 with the necessary landing movement with the exception of rotation.

В исходном состоянии (при транспортировании скважинного прибора и перед его спуском в исследуемую обсадную колонну 20) каретка 21 находится в контакте с встречной плоской поверхностью хвостовика 12. При этом образующая защитного кожуха 10 совпадает с образующими охранного кожуха 13 и корпуса 1, обеспечивая, таким образом, скважинному прибору возможность контроля технического состояния обсадной колонны 20 наименьшего диаметра из установленного для одного прибора типоразмерного ряда исследуемых колонн (обычно до 5-6 типоразмеров). Для осуществления контроля обсадных колонн 20 большего диаметра необходимо радиус вращения датчика 9 изменить на величину, соответствующую новому типоразмеру колонны. В случае выполнения скважинного прибора в виде конструкции, не предусматривающей использование дополнительного привода в дистанционно управляемом режиме, увеличение радиуса вращения датчика 9 на необходимую величину осуществляют в наземных условиях перед спуском прибора в скважину с помощью ключа (например, отвертки), взаимодействующего с хвостовиком 32 винтовой передачи, а о величине перемещения каретки 21 судят либо по расстоянию между ней и встречной плоской поверхностью хвостовика 12, либо по числу оборотов гайки 31. При наличии же в скважинном приборе возможности дистанционного управления исполнительным механизмом с помощью реверсируемого микроэлектродвигателя 34 о величине перемещения каретки 21 судят по времени работы упомянутого микроэлектродвигателя, измеряемого, например, с помощью специальных электронных часов, предусмотренных в наземной аппаратуре. В обоих случаях при скорости вращения гайки 31 до 10 об/мин с шагом резьбы 0,5 мм достигаемая погрешность определения величины радиуса вращения датчика 9 не превышает ±0,1 мм, что хорошо согласуется с требуемой точностью определения глубины износа внутренней поверхности колонн 0,5÷0,7 мм при погрешности датчика 9, например, трансформаторного типа порядка ±(0,05…0,1) мм. В остальном, исходя из приведенного описания, работа устройства не требует дополнительных пояснений и в основном аналогична работе известных устройств. Здесь следует отметить лишь то, что благодаря обеспечению плавного (бесступенчатого) изменения радиуса вращения датчика 9 предлагаемое устройство в отличие от аналогов может проводить исследование обсадных колонн при минимальных (5-6 мм) зазорах между их внутренней поверхностью и наружной поверхностью защитного кожуха 10. Это позволяет повысить точность измерений вследствие увеличения чувствительности датчика 9 с уменьшением величины упомянутых зазоров. Другим дополнительным преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с известными является более высокая жесткость конструкции исполнительного механизма, позволяющая исключить влияние на точность измерений окружных колебаний защитного кожуха 10 с датчиком 9 при воздействии на них составляющих своего веса во время вращения в процессе исследования обсадных колонн в наклонных и горизонтальных стволах скважин.In the initial state (during transportation of the downhole tool and before its descent into the studied casing 20), the carriage 21 is in contact with the oncoming flat surface of the liner 12. In this case, the generatrix of the protective casing 10 coincides with the generatrices of the protective casing 13 and housing 1, thus providing , downhole tool the ability to control the technical condition of the casing string 20 of the smallest diameter of the set for a single unit of a standard number of the studied string (usually up to 5-6 sizes). To monitor the casing strings 20 of a larger diameter, it is necessary to change the radius of rotation of the sensor 9 by a value corresponding to the new size of the string. In the case of a downhole tool in the form of a design that does not require the use of an additional drive in a remotely controlled mode, the radius of rotation of the sensor 9 is increased by the required amount under ground conditions before the tool is lowered into the well using a key (for example, a screwdriver) that interacts with a screw shank 32 transmission, and the magnitude of the movement of the carriage 21 is judged either by the distance between it and the oncoming flat surface of the shank 12, or by the number of revolutions of the nut 31. If there is Vazhiny device capabilities of remote control of the actuator via the reversible Microelectric 34 on the amount of movement of the carriage 21 is judged by the operation time of said Microelectric measured, e.g., by means of special electronic clock provided in the ground apparatus. In both cases, at a nut rotation speed of 31 to 10 rpm with a thread pitch of 0.5 mm, the achieved error in determining the radius of rotation of the sensor 9 does not exceed ± 0.1 mm, which is in good agreement with the required accuracy in determining the wear depth of the inner surface of the columns 0, 5 ÷ 0.7 mm with an error of sensor 9, for example, of a transformer type of the order of ± (0.05 ... 0.1) mm. Otherwise, based on the above description, the operation of the device does not require additional explanations and is basically similar to the work of known devices. It should be noted only that, due to the provision of a smooth (stepless) change in the radius of rotation of the sensor 9, the proposed device, in contrast to analogues, can conduct research of casing strings with minimal (5-6 mm) gaps between their inner surface and the outer surface of the protective casing 10. This improves the accuracy of measurements due to an increase in the sensitivity of the sensor 9 with a decrease in the size of the mentioned gaps. Another additional advantage of the proposed device in comparison with the known ones is the higher rigidity of the actuator design, which makes it possible to eliminate the influence on the measurement accuracy of circumferential vibrations of the protective casing 10 with the sensor 9 when they are exposed to components of their weight during rotation during the study of casing in inclined and horizontal wellbores.

Claims

1. A device for monitoring the technical condition of cased wells, comprising a housing filled with dielectric fluid with a pressure compensator, upper and lower centralizers, an electrical unit, a rotor with a rotation drive, a proximity sensor located in a protective casing with the possibility of radial reciprocating movement by an actuator during transmission movement from an additional drive and mounted on the end of the rotor, withdrawn from the lower part of the housing through an end hole with a seal, and Much equipment, characterized in that it is equipped with a carriage attached to the casing mounted on a cylindrical guide with a device to prevent from turning, while the cylindrical guide is made in the form of a sealed telescopic connection of two opposing sleeves of sleeves with the formation of a cylindrical cavity communicating with the housing and the casing, in which the actuator is located in the form of a helical gear interacting with the bottoms of the sleeves, one of which is rigidly connected to the roto ohms, and the other - with the carriage.

2. The device according to claim 1, characterized in that the rotor sleeves and the carriage are made with the latter as a whole.

3. The device according to claim 1 or 2, characterized in that the helical gear contains a screw rigidly connected to the center of the bottom of the sleeve of the carriage, and a cap blind nut with a shank installed in the Central hole of the bottom of the rotor sleeve and forming with this sleeve a single-moving rotational kinematic pair .

4. The device according to claim 3, characterized in that the hole in the bottom of the rotor sleeve is made through, and the shank is passed through it with a seal and has a turnkey profiled end to allow transmission of movement from the outside to the inside of the casing.

5. The device according to claim 4, characterized in that the additional drive is made in the form of a microelectric motor with a gearbox, placed in the rotor sleeve and equipped with a gear transmission, the input link of which is connected to the gearbox shaft, and the output link is with a nut.

6. The device according to claim 1 or 2, characterized in that the device for preventing the rotation of the carriage is made in the form of a support plane made at the end of the rotor in contact with screws installed on the carriage.