RU2532499C1 - Measurement device of pipe profile of oil-and-gas wells - Google Patents

Measurement device of pipe profile of oil-and-gas wells Download PDF

Info

Publication number
RU2532499C1
RU2532499C1 RU2013133359/03A RU2013133359A RU2532499C1 RU 2532499 C1 RU2532499 C1 RU 2532499C1 RU 2013133359/03 A RU2013133359/03 A RU 2013133359/03A RU 2013133359 A RU2013133359 A RU 2013133359A RU 2532499 C1 RU2532499 C1 RU 2532499C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
housing
levers
measuring
oil
spring
Prior art date
Application number
RU2013133359/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Сергеевич Николаев
Original Assignee
Олег Сергеевич Николаев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Олег Сергеевич Николаев filed Critical Олег Сергеевич Николаев
Priority to RU2013133359/03A priority Critical patent/RU2532499C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2532499C1 publication Critical patent/RU2532499C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: invention relates to mining industry, and namely to oil-and-gas industry, and can be used for measurement of a profile of oil-well tubing and casing pipes of oil-and-gas wells. On each part of the housing there installed are diametrically opposite kinematic movable pairs of hinged measurement and auxiliary levers, which are equipped with supporting rollers for contact to an inner wall of the pipe and located in planes perpendicular to each other and crossing along the central axis of the housing. The measurement levers are functionally connected to their converters of linear movement to an electric signal, which are made in the form of cylindrical inductance coils arranged inside each part of the housing, and ferromagnetic bushings movably installed outside the housing parts in the action zone of a magnetic field of cylindrical inductance coils. Ferromagnetic bushings are hinged to ends of measurement levers and spring-loaded in the direction of kinematic movable pairs till stop against flanges, which are made on each part of the housing, which restrict linear movements of ferromagnetic bushings throughout the winding length of cylindrical inductance coils. Cylindrical inductance coils are electrically connected to an electronics unit arranged inside a sealed housing, which measures total intensity of the magnetic field of cylindrical inductance coils and magnetisation intensity of ferromagnetic bushings with a possibility of conversion of excited e.m.f. to electrical signals and their transfer to the well surface via a geophysical cable tightly fixed in the housing. Auxiliary levers are hinged to rings movably installed outside the housing parts and spring-loaded in the direction of kinematic movable pairs till stop into the second flanges made on each part of the housing, which restrict back-and-forth movements of rings at interaction of the auxiliary levers and the second springs. The latter are provided with allowable initial compressive force exceeding the allowable final compressive force of the first springs. The head part of the housing is equipped with a head equipped with a flange for support of the second spring.
EFFECT: reducing labour intensity of measurement of pipe profile of oil-and-gas wells The device includes a non-magnetic housing consisting of two identical parts made from non-magnetic material and connected to each other.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу, в частности к нефтегазовой промышленности, и может использоваться для замера профиля насосно-компрессорных и обсадных труб нефтегазовых скважин.The invention relates to mining, in particular to the oil and gas industry, and can be used to measure the profile of tubing and casing of oil and gas wells.

Известно устройство для измерения внутреннего размера ствола скважины, содержащее оптический каверномер, последний включает оптический датчик, обеспечивающий ответ, коррелированный с внутренним размером ствола скважины. Оптический датчик соединен с оптическим волокном и содержит брегговскую решетку, включенную в участок оптического волокна и соединенную с механическим рычагом каверномера, находящимся в контакте со стенкой ствола скважины. Рычаг соединен с участком оптического волокна с помощью шарнирного соединения. Устройство содержит дополнительный рычаг, шарнирно соединенный с механическим рычагом и участком оптического волокна. (Патент RU №2353766 C2 на изобретение «Устройство для измерения внутреннего размера ствола скважины». - МПК: E21B 47/08. - 27.04.2009).A device is known for measuring the internal size of a wellbore, containing an optical caliper, the latter includes an optical sensor that provides a response that is correlated with the internal size of the wellbore. The optical sensor is connected to the optical fiber and contains a Bragg grating included in the optical fiber portion and connected to a mechanical caliper arm in contact with the borehole wall. The lever is connected to the optical fiber section by means of a swivel. The device comprises an additional lever pivotally connected to a mechanical lever and a portion of the optical fiber. (Patent RU No. 2353766 C2 for the invention “A device for measuring the internal size of a wellbore.” - IPC: E21B 47/08. - 04/27/2009).

Известен профилемер-дефектоскоп для исследования технического состояния обсадных колонн и насосно-компрессорных труб нефтегазовых скважин, содержащий электромагнитный дефектоскоп, размещенный между двумя центраторами, каждый из которых содержит корпус с шарнирно соединенными с ним и подпружиненными относительно него рычагами, и профилемер с преобразователем механического перемещения рычагов в электрический сигнал. Профилемер совмещен с одним из центраторов с рычагами, отслеживающими неровности стенок скважины, и содержит постоянные магниты, установленные на рычагах центратора, и датчик Холла, расположенный на оси дефектоскопа внутри корпуса центратора, выполненного из немагнитного материала, и измеряющий суммарную магнитную индукцию поля постоянных магнитов, последние установлены в середине диаметрально противоположных рычагов. Оси постоянных магнитов в сложенном состоянии рычагов перпендикулярны оси дефектоскопа. Ось наибольшей чувствительности датчика Холла направлена перпендикулярно оси дефектоскопа и находится в единой плоскости с осями магнитов. Датчик Холла электрически связан с электронной схемой дефектоскопа, обеспечивающего прием и обработку сигналов от датчика Холла и передачу их на поверхность. (Патент RU №2440493 C1 на изобретение «Профилемер-дефектоскоп для исследования технического состояния обсадных колонн и насосно-компрессорных труб нефтегазовых скважин». - МПК: E21B 47/08, G01N 27/82. - 20.01.2012). Недостатком известных изобретений является сложность конструкции и ограниченные технологические возможности применения.Known profiler-flaw detector for studying the technical condition of casing strings and tubing of oil and gas wells, containing an electromagnetic flaw detector placed between two centralizers, each of which contains a housing with levers pivotally connected to it and levers relative to it, and a profiler with a converter for mechanical movement of levers into an electrical signal. The profiler is combined with one of the centralizers with levers that track the irregularities of the walls of the well, and contains permanent magnets mounted on the levers of the centralizer, and a Hall sensor located on the axis of the flaw detector inside the centralizer body made of non-magnetic material, and measuring the total magnetic induction of the field of permanent magnets, the latter are installed in the middle of diametrically opposed levers. The axis of the permanent magnets in the folded state of the levers is perpendicular to the axis of the flaw detector. The axis of the highest sensitivity of the Hall sensor is directed perpendicular to the axis of the flaw detector and is in the same plane with the axes of the magnets. The Hall sensor is electrically connected to the electronic circuit of the flaw detector, which provides reception and processing of signals from the Hall sensor and their transmission to the surface. (Patent RU No. 2440493 C1 for the invention "Profiler-flaw detector for studying the technical condition of casing strings and tubing of oil and gas wells." - IPC: E21B 47/08, G01N 27/82. - 20.01.2012). A disadvantage of the known inventions is the complexity of the design and limited technological possibilities of application.

Известен скважинный профилемер, содержащий корпус с шарнирно соединенными с ним несколькими независимыми кинематическими подвижными парами шарнирно соединенных между собой измерительных рычагов, подпружиненных относительно корпуса, и вспомогательных рычагов, оснащенных опорными роликами контакта с внутренней поверхностью измеряемой трубы, размещенными равномерно по окружности наружной поверхности корпуса. Каждый измерительный рычаг с помощью подвижного шарнира, установленного в пазу измерительного рычага, соединен со своим вспомогательным рычагом, шарнирно закрепленным на наружной поверхности корпуса, и связан со своим преобразователем механического перемещения в электрический сигнал, выполненный в виде магнитометра с постоянным магнитом. Каждый измерительный рычаг подпружинен кинематической связью с торсионом, установленным вдоль продольной оси корпуса. На подвижном торце торсиона закреплен постоянный магнит и на одной оси с ним установлен магниточувствительный элемент преобразователя механического перемещения в электрический сигнал. (Патент RU №2213219 С1 на изобретение «Скважинный профилемер». - МПК: E21B 47/08. - 27.09.2003). Данное изобретение принято за прототип.A well-known profilometer comprising a housing with several independent kinematic movable couples pivotally connected to it by measuring arms pivotally connected to each other, spring-loaded relative to the housing, and auxiliary arms equipped with support rollers of contact with the inner surface of the measured pipe, placed uniformly around the circumference of the outer surface of the housing. Each measuring lever using a movable hinge installed in the groove of the measuring lever is connected to its auxiliary lever, pivotally mounted on the outer surface of the housing, and is connected with its transducer of mechanical movement into an electrical signal, made in the form of a magnetometer with a permanent magnet. Each measuring arm is spring-loaded with kinematic coupling with a torsion bar mounted along the longitudinal axis of the housing. A permanent magnet is fixed on the moving end of the torsion bar and a magnetically sensitive element of the transducer of mechanical displacement into an electrical signal is mounted on the same axis with it. (Patent RU No. 2213219 C1 for the invention "Downhole profiler." - IPC: E21B 47/08. - 09/27/2003). This invention is taken as a prototype.

Недостатком известного скважинного профилемера, принятого за прототип, является сложность конструкции и ограниченные технологические возможности при нахождении в скважинной трубе колонны насосно-компрессорных труб, требующих их удаления из скважины.A disadvantage of the known borehole profiler, adopted for the prototype, is the design complexity and limited technological capabilities when there are columns of tubing in the borehole pipe that require removal from the borehole.

Основной задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является сокращение трудоемкости замера профиля труб нефтегазовых скважин путем расширения технологических возможностей.The main task to be solved by the claimed invention is directed is to reduce the complexity of measuring the profile of pipes of oil and gas wells by expanding technological capabilities.

Техническим результатом является сокращение трудоемкости замера профиля труб нефтегазовых скважин путем расширения технологичности устройства.The technical result is to reduce the complexity of measuring the profile of oil and gas pipes by expanding the manufacturability of the device.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве для замера профиля труб нефтегазовых скважин, содержащем корпус, кинематические подвижные пары из шарнирно соединенных измерительных и вспомогательных рычагов, расположенные вокруг наружной поверхности и подпружиненные относительно корпуса, снабженные опорными роликами для контакта с внутренней стенкой трубы, функционально соединенные с измерительным преобразователем линейного перемещения измерительных рычагов в электрический сигнал, согласно предложенному техническому решению,The specified technical result is achieved by the fact that in the known device for measuring the profile of pipes of oil and gas wells containing a housing, kinematic movable pairs of articulated measuring and auxiliary levers located around the outer surface and spring-loaded relative to the housing, equipped with support rollers for contact with the inner wall of the pipe, functionally connected to the measuring transducer of linear displacement of the measuring levers into an electrical signal, as proposed technical solution

корпус состоит из двух идентичных частей, выполненных из немагнитного материала и герметично соединенных между собой, и на каждой части корпуса установлены диаметрально противоположные кинематические подвижные пары, функционально связанные со своими преобразователями линейного перемещения измерительных рычагов в электрический сигнал, выполненными в виде цилиндрических катушек индуктивности, размещенных внутри каждой части корпуса, и втулок, выполненных из ферромагнитного материала и подвижно установленных снаружи частей корпуса в зоне действия магнитного поля цилиндрических катушек индуктивности, шарнирно соединенных с концами измерительных рычагов и подпружиненных в направлении кинематических подвижных пар до упора в буртики, выполненные на каждой части корпуса, ограничивающие линейные перемещения ферромагнитных втулок на длине обмотки цилиндрических катушек индуктивности при взаимодействии пружин и измерительных рычагов, при этом цилиндрические катушки индуктивности электрически связаны с блоком электроники, размещенным внутри герметичного корпуса, измеряющим суммарную напряженность магнитного поля цилиндрических катушек индуктивности и намагниченности ферромагнитных втулок с возможностью преобразования возбуждаемой эдс в электрические сигналы и передачи их по геофизическому кабелю на поверхность скважины, а вспомогательные рычаги шарнирно соединены с кольцами, подвижно установленными снаружи частей корпуса и подпружиненными в направлении кинематических подвижных пар до упора во вторые буртики, выполненные на каждой части корпуса, ограничивающие возвратно-поступательные перемещения колец при взаимодействии вспомогательных рычагов и вторых пружин, причем с допустимым начальным усилием сжатия, превышающим допустимое конечное усилие сжатия ранее упомянутых первых пружин;the housing consists of two identical parts made of non-magnetic material and hermetically connected to each other, and diametrically opposite kinematic movable pairs are installed on each part of the housing, functionally connected with their transducers of linear displacement of the measuring levers into an electrical signal, made in the form of cylindrical inductors placed inside each part of the case, and bushings made of ferromagnetic material and movably mounted outside the parts of the case in the magnetic field of the cylindrical inductors, pivotally connected to the ends of the measuring levers and spring-loaded in the direction of the kinematic movable pairs until they stop in the shoulders, made on each part of the housing, limiting the linear movement of the ferromagnetic bushings along the length of the winding of the cylindrical inductors during the interaction of the springs and measuring levers wherein the cylindrical inductors are electrically connected to an electronics unit located inside the sealed enclosure, measuring the total magnetic field strength of cylindrical inductors and magnetization of ferromagnetic bushings with the possibility of converting the excited emf into electrical signals and transmitting them via a geophysical cable to the surface of the well, and the auxiliary levers are pivotally connected to rings movably mounted outside the body parts and spring-loaded in the direction of the kinematic moving pairs all the way into the second beads made on each part of the body, limiting the reciprocating the movement of the rings in the interaction of the auxiliary levers and the second springs, and with a permissible initial compression force exceeding the permissible final compression force of the previously mentioned first springs;

диаметрально противоположные кинематические подвижные пары расположены на обеих частях корпуса в перпендикулярных друг другу плоскостях, пересекающихся вдоль центральной оси корпуса.diametrically opposite kinematic movable pairs are located on both parts of the housing in planes perpendicular to each other, intersecting along the central axis of the housing.

Приведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленного устройства для замера профиля труб нефтегазовых скважин, отсутствуют. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна».The analysis of the prior art cited by the applicant made it possible to establish that there are no analogs characterized by sets of features identical to all the features of the claimed device for measuring the profile of oil and gas pipes. Therefore, the claimed technical solution meets the condition of patentability "novelty."

Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого технического решения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявляемого технического решения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».The search results for known solutions in the art in order to identify features that match the distinctive features of the prototype of the features of the claimed technical solution have shown that they do not follow explicitly from the prior art. From the prior art determined by the applicant, the influence of the transformations provided for by the essential features of the claimed technical solution on the achievement of the specified technical result is not revealed. Therefore, the claimed technical solution meets the condition of patentability "inventive step".

Заявленное техническое решение может быть реализовано на любом предприятии машиностроения из общеизвестных материалов и принятой технологии и использовано на нефтегазовых скважинах. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».The claimed technical solution can be implemented at any engineering enterprise from well-known materials and accepted technology and used in oil and gas wells. Therefore, the claimed technical solution meets the condition of patentability "industrial applicability".

На фиг.1 схематично показан общий вид устройства для замера профиля труб нефтегазовых скважин.Figure 1 schematically shows a General view of a device for measuring the profile of pipes of oil and gas wells.

Устройство для замера профиля труб нефтегазовых скважин содержит немагнитный корпус 1, который состоит из двух идентичных частей, выполненных из немагнитного материала и последовательно соединенных между собой, например, муфтой 2. На каждой из частей корпуса 1 вокруг наружной поверхности установлены диаметрально противоположные кинематические подвижные пары шарнирно соединенных измерительных рычагов 3 и вспомогательных рычагов 4, оснащенные опорными роликами 5 для контакта с внутренней стенкой трубы. Кинематические подвижные пары расположены на обеих частях корпуса 1 в перпендикулярных друг другу плоскостях, пересекающихся вдоль центральной оси 6 корпуса 1. Измерительные рычаги 3 кинематических подвижных пар функционально соединены со своими преобразователями линейного перемещения в электрический сигнал, выполненными в виде цилиндрических катушек индуктивности 7, размещенных внутри каждой части корпуса 1, и втулок 8, изготовленных из ферромагнитного материала и подвижно установленных снаружи немагнитных частей корпуса 1 в зоне действия магнитного поля цилиндрических катушек индуктивности 7. Ферромагнитные втулки 8 шарнирно соединены с концами измерительных рычагов 3 и подпружинены в направлении кинематических подвижных пар до упора в буртики 9, выполненные на каждой части корпуса 1, ограничивающие линейные перемещения ферромагнитных втулок 8 на длине обмотки цилиндрических катушек индуктивности 7 при взаимодействии пружин 10 и измерительных рычагов 3. Цилиндрические катушки индуктивности 7 электрически связаны с блоком электроники 11, размещенным внутри герметичного корпуса 1, измеряющим суммарную напряженность магнитного поля цилиндрических катушек индуктивности 7 и намагниченности ферромагнитных втулок 8 с возможностью преобразования возбуждаемой эдс в электрические сигналы и передачи их на поверхность скважины по геофизическому кабелю 12, герметично закрепленному в корпусе 1.The device for measuring the profile of oil and gas pipes contains a non-magnetic body 1, which consists of two identical parts made of non-magnetic material and connected in series with each other, for example, with a sleeve 2. On each of the parts of the body 1, diametrically opposite kinematic movable pairs are mounted pivotally around the outer surface connected measuring levers 3 and auxiliary levers 4, equipped with support rollers 5 for contact with the inner wall of the pipe. Kinematic movable pairs are located on both parts of the housing 1 in planes perpendicular to each other, intersecting along the central axis 6 of the housing 1. The measuring levers 3 of the kinematic movable pairs are functionally connected to their linear displacement transducers into an electrical signal, made in the form of cylindrical inductors 7 located inside each part of the housing 1, and bushings 8, made of ferromagnetic material and movably mounted outside the non-magnetic parts of the housing 1 in the zone of action the magnetic field of cylindrical inductors 7. Ferromagnetic bushings 8 are pivotally connected to the ends of the measuring levers 3 and are spring-loaded in the direction of the kinematic movable pairs until they stop in flanges 9, made on each part of the housing 1, restricting the linear movement of ferromagnetic bushings 8 along the length of the winding of the cylindrical inductors 7 during the interaction of the springs 10 and the measuring levers 3. The cylindrical inductors 7 are electrically connected to the electronics unit 11, which is sealed inside of the housing 1, measuring the total magnetic field strength coil inductors 7 and 8, the magnetization of ferromagnetic sleeves to convert the EMF excited into electrical signals and transmitting them to the well surface on logging cable 12 sealingly fixed in the housing 1.

Вспомогательные рычаги 4 шарнирно соединены с кольцами 13, подвижно установленными снаружи частей корпуса 1 и подпружиненными в направлении кинематических подвижных пар до упора во вторые буртики 14, выполненные на каждой части корпуса 1, ограничивающие возвратно-поступательные перемещения колец 13 при взаимодействии вспомогательных рычагов 4 и вторых пружин 15, последние выполнены с допустимым начальным усилием сжатия, превышающим допустимое конечное усилие сжатия первых пружин 10 измерительными рычагами 3 через ферромагнитные втулки 8. Головная часть корпуса 1 снабжена головкой 16 с буртиком для упора пружины 15.Auxiliary levers 4 are pivotally connected to rings 13, movably mounted outside the parts of the housing 1 and spring-loaded in the direction of the kinematic movable pairs all the way into the second flanges 14, made on each part of the housing 1, limiting the reciprocating movements of the rings 13 during the interaction of the auxiliary levers 4 and second springs 15, the latter are made with a permissible initial compression force exceeding the permissible final compression force of the first springs 10 with measuring levers 3 through ferromagnetic bushings 8. the back part of the housing 1 is equipped with a head 16 with a shoulder for stopping the spring 15.

Предложенное устройство для замера профиля труб нефтегазовых скважин работает следующим образом.The proposed device for measuring the profile of pipes of oil and gas wells works as follows.

Замеры внутреннего профиля поперечного сечения исследуемых насосно-компрессорных и скважинных труб могут осуществляться как раздельно, так и последовательно, как при спуске в скважину, так и при подъеме устройства из скважины. При исследовании профиля насосно-компрессорной или скважинной трубы опорные ролики 5, подвижно установленные на осях шарнирных соединений измерительных рычагов 3 и вспомогательных рычагов 4 последовательно сжимаются в направлении частей корпуса 1 до размера, несколько меньшего внутреннего профиля исследуемой трубы, затем устройство головкой 16 вставляется во внутреннюю полость трубы и на геофизическом кабеле 12 спускается вниз по трубе. В результате подпружинивания диаметрально противоположных кинематических подвижных пар с помощью пружин 10 и ферромагнитных втулок 8, шарнирно соединенных с концами измерительных рычагов 3, в направлении буртиков 9, ограничивающих линейные перемещения ферромагнитных втулок 8 на длине обмотки цилиндрических катушек индуктивности 7, опорные ролики 5 прижимаются к стенке исследуемой трубы. При этом кольца 13, шарнирно соединенные со вспомогательными рычагами 4 кинематических подвижных пар, прижаты к буртикам 14 пружинами 15, вследствие того, что они выполнены с допустимым начальным усилием сжатия, превышающим допустимое конечное усилие сжатия первых пружин 10 измерительными рычагами 3 через ферромагнитные втулки 8. В таком положении устройство спускается на вращаемых опорных роликах 5 в интервал исследования профиля поперечного сечения трубы. При изменении профиля трубы в перпендикулярных друг другу плоскостях, пересекающихся вдоль центральной оси 6 корпуса 1, меняется положение шарнирных соединений совместно с опорными роликами 5 относительно центральной оси 6. Через измерительные рычаги 3 меняется угол α кинематических подвижных пар, происходят линейные перемещения ферромагнитных втулок 8 в зоне действия магнитного поля цилиндрических катушек индуктивности 7, что вызывает пропорциональные изменения напряженности магнитного поля цилиндрических катушек индуктивности 7 и намагниченности ферромагнитных втулок 8. Блок электроники 11, размещенный внутри корпуса 1, измеряет суммарную напряженность магнитного поля цилиндрических катушек индуктивности 7 и намагниченности ферромагнитных втулок 8, осуществляет соответствующее преобразование возбуждаемой эдс в электрические сигналы и передает их по геофизическому кабелю 12 на поверхность скважины.Measurements of the internal cross-sectional profile of the studied tubing and borehole pipes can be carried out both separately and sequentially, both when lowering into the well and when lifting the device from the well. When examining the profile of the tubing or borehole pipe, the support rollers 5, movably mounted on the axes of the swivel joints of the measuring levers 3 and auxiliary levers 4 are sequentially compressed in the direction of the parts of the housing 1 to a size slightly smaller than the internal profile of the studied pipe, then the device with the head 16 is inserted into the inner the cavity of the pipe and on the geophysical cable 12 goes down the pipe. As a result of spring-loaded diametrically opposite kinematic movable pairs using springs 10 and ferromagnetic bushings 8, pivotally connected to the ends of the measuring levers 3, in the direction of the shoulders 9, limiting the linear movement of the ferromagnetic bushings 8 along the length of the winding of the cylindrical inductors 7, the support rollers 5 are pressed against the wall the investigated pipe. In this case, the rings 13, pivotally connected to the auxiliary levers 4 of the kinematic movable pairs, are pressed against the shoulders 14 by the springs 15, due to the fact that they are made with an allowable initial compression force exceeding the allowable final compression force of the first springs 10 with measuring levers 3 through ferromagnetic bushings 8. In this position, the device descends on the rotatable support rollers 5 in the interval of study of the profile of the cross section of the pipe. When changing the profile of the pipe in planes perpendicular to each other, intersecting along the central axis 6 of the housing 1, the position of the swivel joints together with the support rollers 5 relative to the central axis 6. The angle α of the kinematic moving pairs changes through the measuring levers 3, linear movements of the ferromagnetic bushings 8 in the magnetic field of the cylindrical inductors 7, which causes proportional changes in the magnetic field of the cylindrical inductors 7 and n magnetization of ferromagnetic sleeves 8. The electronics module 11 disposed inside the housing 1, measures the total intensity of the magnetic field coil inductors 7 and the magnetization of ferromagnetic sleeves 8 performs appropriate conversion EMF excited into electrical signals and transmits them over the logging cable 12 to the well surface.

В случае необходимости замера профиля поперечного сечения скважинной трубы в интервале, расположенном ниже насосно-компрессорной трубы, опорные ролики 5 последовательно сжимаются в направлении частей корпуса 1 до размера, несколько меньшего внутреннего диаметра насосно-компрессорной трубы, затем устройство головкой 16 вставляется в ее внутреннюю полость и на геофизическом кабеле 12 спускается по насосно-компрессорной трубе в зону исследования скважинной трубы. Вспомогательные рычаги 4, шарнирно соединенные с подпружиненными кольцами 13, служат для надежного спуска устройства в скважинную трубу исключения возможности поломки измерительных рычагов 3. В результате подпружинивания диаметрально противоположных кинематических подвижных пар с помощью ферромагнитных втулок 8, шарнирно соединенных с концами измерительных рычагов 3, с увеличением угла α кинематических подвижных пар, пружины 10 полностью сжимаются, кольца 13, шарнирно соединенные со вспомогательными рычагами 4 кинематических подвижных пар, последними отжимаются от буртиков 14, сжимая пружины 15. В таком положении устройство спускается на вращаемых опорных роликах 5 через колонну насосно-компрессорных труб в интервал исследования профиля поперечного сечения скважинной трубы. С выходом устройства из колонны насосно-компрессорных труб под воздействием сначала пружин 15, а затем и пружин 10, при этом кинематические подвижные пары раздвигаются, уменьшая угол α, в результате опорные ролики 5 прижимаются к стенке скважинной трубы, ферромагнитные втулки 8 под воздействием пружин 10 возвращаются в зону действия магнитного поля цилиндрических катушек индуктивности 7 и на поверхность скважины поступает информация об открытии кинематических подвижных пар. Замер профиля поперечного сечения скважинной трубы осуществляется описанным выше способом.If it is necessary to measure the profile of the cross section of the borehole pipe in the interval located below the tubing, the support rollers 5 are sequentially compressed in the direction of the parts of the housing 1 to a size slightly smaller than the inner diameter of the tubing, then the device is inserted into the inside of the tubing head 16 and on the geophysical cable 12 descends through the tubing into the zone of study of the borehole pipe. The auxiliary levers 4, pivotally connected to the spring-loaded rings 13, serve to reliably lower the device into the borehole pipe to eliminate the possibility of breakage of the measuring levers 3. As a result of spring-loaded diametrically opposite kinematic movable pairs using ferromagnetic bushings 8, pivotally connected to the ends of the measuring levers 3, with an increase angle α of kinematic movable pairs, springs 10 are fully compressed, rings 13, pivotally connected to auxiliary levers 4 of kinematic movable ap latter are pressed by the beads 14, compressing the spring 15. In this position the device descends to the rotatable support rollers 5 through a column of tubing in the study interval cross-sectional profile of the well pipe. When the device exits the tubing string under the influence of springs 15 and then springs 10, the kinematic movable pairs move apart, decreasing the angle α, as a result, the support rollers 5 are pressed against the wall of the borehole pipe, ferromagnetic bushings 8 under the influence of the springs 10 return to the magnetic field of the cylindrical inductor 7 and the information about the opening of the kinematic moving pairs comes to the surface of the well. Measurement of the cross-sectional profile of the borehole pipe is carried out as described above.

Удаление устройства по колонне насосно-компрессорных труб осуществляется с помощью геофизического кабеля 12. При этом торец насосно-компрессорной трубы давит на измерительные рычаги 3, последние нажимают на вспомогательные рычаги 4, тем самым прижимают опорные ролики 5 к частям корпуса 1, увеличивая угол α кинематических подвижных пар, тем самым сжимая пружины 10 и 15. При входе в полость колонны насосно-компрессорных труб, пружины 15 полностью разжимаются, сжимая пружины 10. Опорные ролики 5 входят в полость труб, прижимаются к стенке насосно-компрессорных труб и на вращаемых опорных роликах 5 удаляется на поверхность скважины. Это дает возможность мягко без заклинивания складывать рычаги 3 и 4 при сужении диаметров скважинных труб.The device is removed along the tubing string using a geophysical cable 12. The end of the tubing presses on the measuring levers 3, the latter press on the auxiliary levers 4, thereby supporting the support rollers 5 to the parts of the housing 1, increasing the kinematic angle α moving pairs, thereby compressing the springs 10 and 15. When entering the cavity of the tubing string, the springs 15 are fully unclenched, compressing the springs 10. The support rollers 5 enter the cavity of the pipe, are pressed against the wall of the pump the compressor tubes and the rotatable support rollers 5 are removed to the surface of the well. This makes it possible to gently fold up levers 3 and 4 without jamming while narrowing the diameters of the downhole pipes.

Предлагаемое устройство для замера профиля труб нефтегазовых скважин может быть использовано для замера профиля поперечного сечения труб в горизонтальных и условно горизонтальных скважинах без дополнительного удаления из них насосно-компрессорных труб, что повышает технологичность эксплуатации нефтегазовых скважинThe proposed device for measuring the profile of pipes of oil and gas wells can be used to measure the profile of the cross section of pipes in horizontal and conventionally horizontal wells without additional removal of tubing from them, which increases the manufacturability of oil and gas wells

Claims (2)

1. Устройство для замера профиля труб нефтегазовых скважин, содержащее корпус, кинематические подвижные пары из шарнирно соединенных измерительных и вспомогательных рычагов, расположенные вокруг наружной поверхности и подпружиненные относительно корпуса, снабженные опорными роликами для контакта с внутренней стенкой трубы, функционально соединенные с преобразователем линейного перемещения измерительных рычагов в электрический сигнал, отличающееся тем, что корпус состоит из двух идентичных частей, выполненных из немагнитного материала и герметично соединенных между собой, и на каждой части корпуса установлены диаметрально противоположные кинематические подвижные пары, функционально связанные со своими преобразователями линейного перемещения измерительных рычагов в электрический сигнал, выполненными в виде цилиндрических катушек индуктивности, размещенных внутри каждой части корпуса, и втулок, выполненных из ферромагнитного материала и подвижно установленных снаружи частей корпуса в зоне действия магнитного поля цилиндрических катушек индуктивности, шарнирно соединенных с концами измерительных рычагов и подпружиненных в направлении кинематических подвижных пар до упора в буртики, выполненные на каждой части корпуса, ограничивающие линейные перемещения ферромагнитных втулок на длине обмотки цилиндрических катушек индуктивности при взаимодействии пружин и измерительных рычагов, при этом цилиндрические катушки индуктивности электрически связаны с блоком электроники, размещенным внутри герметичного корпуса, измеряющим суммарную напряженность магнитного поля цилиндрических катушек индуктивности и намагниченности ферромагнитных втулок с возможностью преобразования возбуждаемой эдс в электрические сигналы и передачи их по геофизическому кабелю на поверхность скважины, а вспомогательные рычаги шарнирно соединены с кольцами, подвижно установленными снаружи частей корпуса и подпружиненными в направлении кинематических подвижных пар до упора во вторые буртики, выполненные на каждой части корпуса, ограничивающие возвратно-поступательные перемещения колец при взаимодействии вспомогательных рычагов и вторых пружин, причем с допустимым начальным усилием сжатия, превышающим допустимое конечное усилие сжатия ранее упомянутых первых пружин.1. Device for measuring the profile of pipes of oil and gas wells, comprising a housing, kinematic movable pairs of articulated measuring and auxiliary levers located around the outer surface and spring-loaded relative to the housing, equipped with support rollers for contact with the inner wall of the pipe, functionally connected to a linear transducer of measuring levers into an electrical signal, characterized in that the housing consists of two identical parts made of non-magnetic material diametrically and kinematically connected to each other, and on each part of the case, diametrically opposed kinematic movable pairs are installed, functionally connected with their converters of linear displacement of the measuring levers into an electric signal, made in the form of cylindrical inductors placed inside each part of the case, and bushings made of ferromagnetic material and parts of the housing movably mounted outside the body in the area of the magnetic field of cylindrical inductors, hinge connected to the ends of the measuring levers and spring-loaded in the direction of the kinematic movable pairs against the shoulder, made on each part of the housing, limiting the linear movement of the ferromagnetic bushings along the length of the winding of the cylindrical inductors during the interaction of the springs and measuring levers, while the cylindrical inductors are electrically connected to an electronic unit located inside a sealed enclosure measuring the total magnetic field strength of cylindrical coils the inductance and magnetization of ferromagnetic bushings with the possibility of converting the excited emf into electrical signals and transmitting them through a geophysical cable to the surface of the well, and the auxiliary levers are pivotally connected to rings movably mounted on the outside of the body parts and spring-loaded in the direction of kinematic movable pairs until they stop in the second flanges made on each part of the body, limiting the reciprocating movement of the rings during the interaction of auxiliary levers and second springs n, and with a permissible initial compression force exceeding the permissible final compression force of the previously mentioned first springs. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что диаметрально противоположные кинематические подвижные пары расположены на обеих частях корпуса в перпендикулярных друг другу плоскостях, пересекающихся вдоль центральной оси корпуса. 2. The device according to claim 1, characterized in that the diametrically opposite kinematic movable pairs are located on both parts of the housing in planes perpendicular to each other, intersecting along the central axis of the housing.
RU2013133359/03A 2013-07-17 2013-07-17 Measurement device of pipe profile of oil-and-gas wells RU2532499C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013133359/03A RU2532499C1 (en) 2013-07-17 2013-07-17 Measurement device of pipe profile of oil-and-gas wells

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013133359/03A RU2532499C1 (en) 2013-07-17 2013-07-17 Measurement device of pipe profile of oil-and-gas wells

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2532499C1 true RU2532499C1 (en) 2014-11-10

Family

ID=53382388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013133359/03A RU2532499C1 (en) 2013-07-17 2013-07-17 Measurement device of pipe profile of oil-and-gas wells

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2532499C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110346832A (en) * 2019-08-20 2019-10-18 中国地震局地震预测研究所 A kind of cascade unit and device for subsurface measuring

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1421853A1 (en) * 1986-11-28 1988-09-07 Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам Deep-well profile gauge
RU2213219C1 (en) * 2002-08-28 2003-09-27 Открытое акционерное общество Научно-производственное предприятие по геофизическим работам, строительству и заканчиванию скважин "Герс" Borehole geometry tool
US20040094303A1 (en) * 1998-11-19 2004-05-20 Brockman Mark W. Inductively coupled method and apparatus of communicating with wellbore equipment
RU2418148C1 (en) * 2007-06-05 2011-05-10 Халлибертон Энерджи Сервисиз, Инк. Expanding tool of borehole drilling column

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1421853A1 (en) * 1986-11-28 1988-09-07 Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам Deep-well profile gauge
US20040094303A1 (en) * 1998-11-19 2004-05-20 Brockman Mark W. Inductively coupled method and apparatus of communicating with wellbore equipment
RU2213219C1 (en) * 2002-08-28 2003-09-27 Открытое акционерное общество Научно-производственное предприятие по геофизическим работам, строительству и заканчиванию скважин "Герс" Borehole geometry tool
RU2418148C1 (en) * 2007-06-05 2011-05-10 Халлибертон Энерджи Сервисиз, Инк. Expanding tool of borehole drilling column

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110346832A (en) * 2019-08-20 2019-10-18 中国地震局地震预测研究所 A kind of cascade unit and device for subsurface measuring
CN110346832B (en) * 2019-08-20 2024-03-26 中国地震局地震预测研究所 Cascade device and underground measuring instrument

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK2064413T3 (en) DEVICE AND PROCEDURE FOR DETECTING AN ANOMALY IN A COLLECTION OF A FIRST AND SECOND ITEM
RU2405932C2 (en) Methods and devices for communication through casing string
US8484858B2 (en) Wall contact caliper instruments for use in a drill string
US20090078413A1 (en) Wireless casing collar locator
US8079414B2 (en) Electromagnetic free point tool and methods of use
US10767470B2 (en) Inspection of wellbore conduits using a distributed sensor system
US8322433B2 (en) Wired slip joint
RU2004133861A (en) DEVICE, WELL SENSOR AND METHOD FOR MEASURING LOAD OPERATING A WELL DRILLING TOOL
US20030052670A1 (en) Non-invasive detectors for wells
RU2532499C1 (en) Measurement device of pipe profile of oil-and-gas wells
US2518663A (en) Tube calipering and recording mechanism
US11512589B2 (en) Downhole strain sensor
CN202101971U (en) Electromagnetic flaw detector
US11815352B2 (en) Apparatus and method for determining borehole size with a borehole imaging tool
CN202421128U (en) High-resolution electromagnetic flaw inspection combination instrument
RU2440493C1 (en) Four-arm caliper- flaw detector for investigation of technical state of casing pipes and tubing strings of oil-gas wells
CN201068793Y (en) Large wellbore magnetic positioning logging tool
CN108051499B (en) Workover oil pipe on-line measuring device
CN210572115U (en) Casing damage detection device and system based on transient electromagnetic emission array
RU2410538C2 (en) Device to examine technical condition of ferromagnetic pipes
CN105298468A (en) Pressure bearing connector of well logging instrument
RU2752406C1 (en) Apparatus for measuring vibration of a downhole tool
CN110552683A (en) Pressure-bearing fully-sealed bailing well bailing supervision and production meter
US11965417B2 (en) Magnetic sensor assembly having a non-flat shape plug for cement slurry sensing
US20240084648A1 (en) Distributed sensing with tubing encased conductors (tec)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170718