SU1714105A1 - Устройство дл измерени кривизны скважин большого диаметра - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерению кривизны скважин:6ольшого диаметра и шахтных стволов и позвол ет сократить габариты и массу измерительного блокаустрой- ства и повысить его транспортабельность. Устройство содержит корпус 1, установленный на посадочных конусзх 2. закрепленных на кондукторе 3 скважины. На корпусе закреплены катушка 4 с имеющей по длине мерные метки и св занной со скважинным центратором 6 струной 5 отвеса, ванна 7 кольцевой формы, заполненна  жидкостью, в которой плавает поплавок 8 с зажимом 9 дл  струны отвеса 5, и измерительный блок Id, установленный на корпусе 1 через угольник 1 1с кронштейном (К) 14, установленным С возможностью поворота и фиксации посредством фиксаторов23 и 27, В К14 выполнен севозной паз 15 и имеетс  болт 16 дл  креплени  индикатора с датчиком 18. В полости К14 имеетс  винт 20 со штурвалом 19, св занный наружной резьбой с К14, а внутренней - с поводком 21. В пазу 15 установлена стойка 28 с жестко закрепленной на ней визирной трубой (ВТ) 30. Стойка 28 находитс  в посто нном контакте с подпружиненным датчиком 18; После установки цент|ратора на заданной глубине и успокое-.ни  поплавка 8 в ванне 7 производ т измерение координат струны отвеса 5 на устье скважины. Дл  этого К 14 фиксируют а плоскости чертежа, ВТ 30 ориентируют на струну отвеса 5 и вращением штурвала 19 совмещают визир ВТ 30 и струну отвеса 5. Отсчет по/южени  струны 5 снимают со шкалы. Затем К 14 поворачивают на угол 90°, закрепл ют его, а ВТ 30 поворачиваю; на угол 180°, ориентиру  ее оп ть на струну отвеса 5. Производ т замер положени  струны отавса 5 в плоскости, перпендикул рной плоскости чертежа. Сравнива  замеры положени  стру^|ы отвеса 5 на устье скважины с замерами на заданной глубине по местонахождению центратора 6, определ ют величину кривизны скважины. 6 ил. 'Х4 ^ Осл>&Фиг.}

Description

Изобретение относитс  к горной промышленности , а более конкретно к устройствам дл  измерени  кривизны скважин большого диаметра.

Известно устройство дл  измерени  5 кривизны скважин большого диаметра, содержащее корпус, гибкую св зь, ма тник с установленными в нем уровн ми И измерительный блок, выполненный в виде каретки с двум  взаимно перпендикул рными 10 шкальными линейками, одна из которых имеет подвижный и неподвижный относительно нее нониусы и установлена с возможностью перемещени  относительно другой линейки, при этом каретка размеще- 15 на в корпусе с возможностью иеремещени  в горизонтальной плоскости в двух взаимно перпендикул рных направлени х, а ма тник с уровн ми через гибкую св зь св зан с подвижным нониусом и имеет струну отве- 20 са, верхний конец которой св зан с нижней частью ма тника, а нижний конец ее свободный .

Недостатком устройства  вл етс  невысока  точность измерений кривизны сказ- 25 жины, обусловленна  визуальной оценкой положени  воздушных пузырьков в уровн х . .

Известно устройство дл  измерени  кривизнь скважин большого диаметра и 30 шахтных стволов, основанное на принципе обратного отвеса и включающее корпус с посадочными конусами, установленную в верхней части корпуса катушку с имеющей мерные метки струной, конец которой за- 35 креплен на оси скважинного центратора, установленную под катушкой ванну кольцевой формы с жидкостью, в которой размещен поплавок с зажимом дл  струны, и измерительный блок в виде расположенной 40 на корпусе рамы с взаимно перпендикул рными сторонами и с установленными на ней с возможностью продольного перемещени  визирными трубами и измерител  смещени  струны отвеса.45

Недостатком устройства  вл ютс  большой вес, габариты и металлоемкость измерительного блока, исключающие возможность его монтажа, демонтажа и переноску оператором вручную при 50 обслуживании нескольких устройств дл  измерени  кривизны скважин.

Целью изобретени   вл етс  снижение веса, габаритов и металлоемкости измерительного блока устройства. . 55

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  измерени  кривизны скважин большого диаметра, включающее корпус с посадочными конусами, установленную в верхней части корпуса катушку с имеющей

мерные метки струной, конец которой закреплен на оси скважинного центратора, установленную под катушкой ванну кольцевой формы с жидкостью, в которой размещен поплавок с зажимом дл  струны и измерительный блок в виде расположенной на корпусе рамы с взаимно перпендикул рными сторонами, установленной на ней с возможностью продольного перемещ ени  визирной трубой и измерител  смещени  струны отвеса, снабжено жестко укрепленными на визирной трубе призмой и стойкой, размещенным на пересечении сторон рамы дополнительным посадочным конусом, установленным на нем поворотным кронштейном с ответным пазом дл  призмы, при зтом визирна  труба установлена с возможностью фиксированного поворота на 180 ось ее вращени  совпадает с осью симметрии стойки, а измеритель смещени  струны отвеса выполнен в виде индикатора часового типа, чувствительный злемент которого установлен с возможностью посто нного контакта со стойкой визирной трубы.

На фиг. 1 изображено устройство дл  измерени  кривизны скважины, общий вид: на фиг.2- измерительныйблок; нафиг.З-разр€ 3 А-А на фиг.2; на фиг.4 - измерительный блок после поворота его кронштейна на угол, равный 90°, и поворота визирной трубы на угол, равный 180°, вид сверху; на фиг.5 - узел фиксации кронштейна на раме; на фиг.6 - измерительный блок в транспортном положении.

Устройство дл  измерени  кривизны скважин большого диаметра включает корпус 1 каркасного типа (фиг.1), установленный на посадочных конусах 2, жестко закрепленных на фланце кондуктора 3 скважины . В верхней части корпуса 1 имеетс  катушка 4 струны 5 отвеса (инварной проволоки , имеющей по длине мерные метки), к нижнему концу которой подсоединен скважинный центратор 6, диаметр которого автоматически измен етс  с изменением диаметра скважины. Под катушкой 4 размещена заполненна  жидкостью ванна 7 с поплавком 8, выполненные кольцевой формы. На поплавке 8 имеетс  зажим 9 дл  струны 5 отвеса.

Ниже ванны 7 размещён измерительный блок 10 (фиг.2), содержащий раму 11, установленную имеющимис  на ней отверсти ми на посадочные конусы 12, жестко закрепленные на корпусе 1. В раме 11 имеетс  дополнительный посадочный конус 13, на котором с возможностью поворота на угол, равный 90°, установлен съемный кронштейн 14 с выполненным в нем сквозным пазом 15 и болтом 16 клеммного соединеНИЛ j в котором закреплены индикатор 17 часового типа с датчиком 18.

В кронштейне 14 имеетс  полость, внутри которой размещен на штурвале 19 винт 20 с наружной и внутренней резьбой. Винт 20 взаимодействует наружной резьбой с кронштейном 14, а внутренней -с поводком

21,причем направление наружной и внутренней резьб винта 20 одинаковое, а шаг этих резьб отличаетс  по величине друг от друга незначительно, т.е. резьбы кронштейна 14, винта 20 и поводка 21 образуют дифференциальное резьбовое соединение механизма малых перемещений,

В нижней части кронштейна 14 имеетс  бобышка 22. а в раме 11 установлен подпружиненный фиксатор 23, имеющий резьбовой стержень 24 (фиг.5), взаимодействующий с одним из резьбовых отверстий 25, выполненных с двух сторон на бобышке

22.Фиксатор 23 размещен в разъемном стакане 26, закрепленном на раме 11. Фиксатор 27, установленный перпендикул рно фиксатору 23, имеет аналогичную конструкцию .

В пазу 15 кронштейна 14 установлена стойка 28, верхн   часть 29 которой выНолнена в виде призмы, взаимодействующей своей конусной поверхностью с конусной поверхностью стенок паза 15. На стойке 28 закреплена визирна труба 30, а между стойкой 28 и кронштейном 14 установлена пружина 31, выбирающа  люфт между призмой стойки 28 и стенками riasa 15. Стойка 28 размещена в отверстии поводка 21 и своей нижней частью находитс  в посто нном контакте с датчиком 18 индикатора 17.

Предлагаемое устройство дл  измерени  кривизны скважин большого диаметра работает следующим образом.

Кривизну оси скважины (или шахтного ствола) определ ют измерением координат их центра на разных глубинах, начин;а  с усть . Дл  этого на кондукторе 3 Через rioсадочнь1е конуса 2 устанавливают корпус 1 и размещают в нем катушку 4, ванну 7 с поплавком 8, а на посадочных конусах 12 раму 11 и координатомер 10 (фиг.1 и 2). Скважинный центратор 6, закрепленный на струне 5 отвеса, размещают в устье скважины . Дл  придани  струне 5 отвеса нат жени  поплавок 8 притопл ют в жидкости ванны 7 и закрепл ют на поплавке 8 при помощи зажима 9 струну 5.

После успокоени  поплавка 8 приступают к измерению координат струны 5, дл  чего на дополнительный посадочный конус 13 одевают кронштейн 14 и закрепл ют его к раме 11 фиксатором 23, использу  одно из резьбовых отверстий 25 в бобышке 22. Визирную трубу 30 устанавливают в положение 32, т.е. по направлению к струне 5.

Вращением штурвала 19 в одну или другую сторону перемещают посредством поводка 21 стойку 28 с визирной трубой 30 в пазу 15 до тех пор, пока струна 5 не совместитс  с визиром. Перемещение стойки 28 передаетс  на подпружиненный датчик 18 индикатора 17 и фиксируетс  стрелками

0 шкал грубого и точного отсчета (фиг.З).

Показани  индикатора 17 записывают в журнале измерений, а затем переход т к измерению координат струны 5 в плоскости, перпендикул рной плоскости чертежа. Дл 

5 этого освобождают фиксатор 23, кронштейн 14 поворачивают на 90° (фиг.4) и закрепл ют его в этом положении при помощи фиксатора 27. Визирную трубу 30 приподнимают, сжима  пружину 31, и поворачивают ее на 180° в положение 33 по направлению к струне 5. Вращение штурвала 19 совмещают струну 5с визиром трубы 30, результаты измерений снимают с индикатора 17 и отмечают в журнале измерений.

5 Таким образом, получают исходные данные координат оси скважинь на уровне ее усть .

В процессе дальнейшей проходки скважины производ т измерение координат ее

0 центра на любом заданном по глубине уров . не, дл  чего с помощью катушки 4 центратор б опускаетс  на новую отметку (глубина отсчитываетс  по мерным меткам на струне 5) и измерени  положени  струны 5 повтор ют описанным образом. В случае, если величина искривлени  оси превышает величину хода датчика 18, раму 11 переставл ют на запасные посадочные конуса (не показаны), рассто ние до которых измерено

0 с точностью шкалы индикатора 17.

Дл  хранени  и транспортировки измерительного блока, как точного прибора, используют упаковочный  щик 34 (фиг,6), остальные узлы и детали устройства, не содержащие узлов оптики и точной механики, таких предосторожностей не требунэт.

Преимуществом предложенного прибора дл  измерени  кривизны скважин и шахтных стволов по сравнению с прототипом

0  вл етс  снижение его габаритов и веса измерительный блок по габаритам укладываетс  в обычный дипломат, а вес его опытного образца равен 5,1 кг, что позвол ет его переноскувручную дл  обслуживани 

5 нескольких объектов.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  кривизны скважин большого диаметра, включающее корпус с посадочными конусами, установленную в верхнего части корпуса катушку с

   имеющей мерные метки струной, конец которой закреплен на оси скважинного центратора , установленную под катушкой ванну кольцевой формы с жидкостью, в которой размещен поплавок с зажимом дл  струны и измерительный блок в виде расположенной на корпусе рамы с взаи1 но перпендикул рными сторонами, установленной на ней с возможностью продольного перемещени  визирной трубы и измерител  смещени  струны отвеса, отличающеес  тем, что с цельн снижени  веса, габаритов и металлоемкости, оно снабжено жестко укрепленными на визирной трубе призмой и

   стойкой, размещенным на пересечении рамы дополнительным посадочным конусом , установленным на нем поворотным кронштейном с ответным пазом дл  призмы , при этом визирна  труба установлена с возможностью фиксированного поворота на 180°, ось ее вращени  совпадает с осью симметрии стойки, а измеритель смещени  струны отвеса выполнен в виде индикатора часового типа, чувствительный элемент которого установлен с возможностью посто нного контакта со стойкой визирной трубы.

   15 21 /4 го .

   Ф и г. 2;

   А-А

   Фит. 3

   фцг.5

   Фие.6