SU754052A1 - Устройство дл измерени диаметра скважин - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИАМЕТРА СКВАЖИН

1

Насто щее изобретение относитс  к области геофизического приборостроени  и может быть использовано в приборах дл  определени  диаметра скважин.

В насто щее врем  дл  измерени  диаметра скважин используют трехрычажные каверномеры с зависимым перемещением рычагов , а также трех-, четырех-, шестирычажные с независимым перемещением рычагов .

Каверномеры с зависимым перемещением измерительных рычагов центрируютс  в скважине этими же рычагами. При больщом весе скважинного прибора (при использовании каверномера в составе комплексных приборов , имеющих больщую длину и вес.) и измерении диаметра в наклононаправленных скважинах эти каверномеры работают неудовлетворительно , вследствие большой нагрузки на измерительные рычаги, котора  приводит к их деформации и поломке.

У каверномеров с независимым перемещением измерительных рычагов отсутствует центраци  прибора в скважине. Это приводит к возникновению погрешности, завис щей от смещени  продольной оси прибора относительно оси скважины.

Известен также каверномер, содержащий две пары независи.мых измерительных рычагов , расположенных во взаимно перпендикул рных плоскост х и щарнирно соединенных с корпусом прибора, реостатные преобразователи перемещени  в электрический сигнал, блок дл  преобразовани  и подачи через жилу кабел  на поверхность сигнала, поступающего с реостатных преобразователей . В процессе измерени  диаметра скважины из.мерительные рычаги прижаты к стенкам скважины с помощью пружин. При этом степень раскрыти  каждого рычага предопредел ет величину сопротивлени  соответствующего ему реохорда. На поверхность передаетс  сигнал, пропорциональный полусумме сопротивлений четырех реохордов.

Dcp ,

Сл

где D ср - средний диаметр скважины;

г 1, г 2, г 3, г -рассто ни  от оси прибо20ра до стенки скважины, измеренные во взаимно перпендикул рных плоскост х (показани  измерительных рычагов). Существенным недостатком данного прибора  вл етс  то, что погрешность измерени  зависит от смещени  продольной оси прибора относительно оси скважины. Когда продольна  ось прибора совпадает с осью скважины, погрешность минимальна и возрастает по мере смещени  прибор-а к стенке скважины. При этом прибор замер ет не полусумму двух диаметров, а полусумму двух хорд. Смещение прибора в скважине от ее оси носит случайный характер и услови ми измерений (углом наклона скважины, скоростью подъема, весом прибора, глубиной исследовани ) не контролируетс . Целью насто щего изобретени   вл етс  повышение точности измерени  за счет исключени  погрешности, от смещени  продольной оси прибора относительно оси скважины . Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено фазосдвигающей цепочкой и сумматором, вход которого подключен ко входу блока преобразовани , при этом измерительные рычаги попарно подключены к соответствующим преобразовател м, а выходы преобразователей один непосредственно , а второй через фазосдвигающую цепочку подключены ко входам сумматора. Вышеназванные преобразователи перемещени , питаемые синусоидальным током соединены с измерительными рычагами таким образом, что сигнал с одного из них пропорционален сумме показаний двух рычагов, расположенных в одной плоскости, а сигнал второго преобразовател  пропорционален разности показаний двух рычагов, расположенных в плоскости, перпендикул рной первой, причем сигнал с одного из преобразователей поступает на вход фазосдвигающе го блока, сдвигающего его по фазе на , с выхода которого он подаетс  на вход сумматора , а сигнал со второго преобразовател  подаетс  на другой вЛод сумматора, с выхода которого результирующий сигнал подаетс  на блок преобразовани  и передачи его через каротажный кабель на поверхность . При этом средний диаметр скважины определ етс  как диаметр окружности, проведенной через четыре точки, соответствую,щие концам измерительных рычагов. На фиг. 1 - вывод формулы дл  определени  среднего диаметра скважин по показани м четырех измерительных рычагов; на фиг. 2 показана функциональна  схема предлагаемого устройства; на фиг. 3 - векторна  диаграмма, по сн юща  работу устройства . На фиг. 1 показан поперечный разрез скважины 1, скважинный прибор 2 с измерительными рычагами. Средний диаметр скважины определ ют как гипотенузу пр моугольного треугольника, один катет которого равен (г1+гз), а второй (гг-г4). Def,V(Z,+ 2j)24.(Zi-Z+)2 Uc|)-средний диаметр скважины; г 1, гзигг, г4-показани  противолежащих рычагов. Устройство содержит две пары измерительных рычагов 3, 4 и 5, 6 (фиг. 2), расположенных попарно во взаимно перпендикул рных плоскост х, два преобразовател  перемещени  в электрический сигнал 7 и 8, источник стабилизированного переменного синусоидального тока 9 согласующие трансформаторы 10, 11, фазосдвигающий блок 12, сумматор 13, блок дл  преобразовани  и передачи сигнала через жилу кабел  на поверхность 14. Устройство работает следующим образом. Ползунки реохордов преобразователей 7 и 8 св заны с измерительными рычагами 3, 4 и 5, 6 прибора таким образом, что величина сопротивлени  между ползунками реохорда преобразовател  7 пропорциональна разности рассто ний от центра прибора до стенок скважины в одной плоскости, а величина сопротивлени  между ползунками реохордов преобразовател  8 пропорциональна сумме рассто ний от центра прибора до стенок скважины, измеренных в плоскости, перпендикул рной к первой. Питание реохордов преобразователей осуществл етс  от источника стабилизированного переменного синусоидального тока 9. Таким образом, на первичные обмотки трансформаторов 10 и 11 подаютс  синфазные сигналы переменного синусоидального напр жени , пропорциональные соответственно (rj.-г) и ( Г)). с выхода трансформатора И сигнал подаетс  на вход блока 12, сдвигающего его по фазе на угол -. Далее оба сигнала (с трансформатора Го и с выхода блока 12), представл ющие собой напр жени  синусоидальной формы, сдвинутые относительно друг друга по фазе на угол , подаютс  на вход сумматора 13. В итоге на выходе блока 13 имеет место сигнал переменного синусоидального напр жени , величина которого равна корню квадратному из суммы квадратов входных напр жений (фиг. 3). Далее, полученный таким образом сигнал блоком 14 преобразуетс  и передаетс  через каротажный кабель на поверхность дл  регистрации . Использование предлагаемого устройства позволит существенно увеличить точность измерени  среднего диаметра скважин за счет исключени  погрешности, завис щей от смещени  продольной оси прибора относительно оси скважины, повысить тем самым достоверность интерпретации материалов геофизических исследований скважин и улучшить контроль технического состо ни  скважин .

Claims (2)

1.Выборных С. Ф. Промысловое геофизическое оборудование и аппаратура. М., Гостоптехиздат, 1958, с. 130-146.

2.Разработка управл емого каверномера дл  исследовани  глубоких скважин. Отчет КОВНИИ нефтепромгеофизики № 20/72, Грозный, 1973 (прототип).

Гер

иг.1