SU994700A1 - Устройство дл измерени усилий,развиваемых движущимс жестким стержнем в скважине - Google Patents

Description

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин и может быть использовано для измерения сил трения и сопротивления, воз,никающих в процессе перемещения и остановки глубинного прибора в скважине.

Известно устройство для определения нагрузки в колонне бурильных труб, включающее корпус, переводник,подвижный в осевом направлении вал, маслонаполненную камеру между корпусом и валом с размещенным в ней поршнем и регистрирующие манометры, в котором с целью повышения качества информации при работе в сложных геологических условиях и при наклонном бурении поршень жестко связан с валом с образованием надпоршневой и подпоршневой полостей, гидравлически связанных с манометрами £ 1 ].

Недостатком этого устройства является наличие герметизированных трущихся частей и наличие резиновых разделяющих элементов, которые могут быть разрушены, а также они создают дополнительное трение в этой паре, в результате искажается показание тем больше чем, вьше развиваемое давление в полостях измерения.

Наиболее близким к изобретению по техническсй сущности и достигаемому результату является устройство для измерения'сил сопротивления перемещению каротажного кабеля в скважине, включающее корпус, связанный с корпусом измерительный шток, упорные фланцы пружины и регистрирующий узел, в котором, с целью повышения точности измерений, шток установлен в кронштейне, связанном с подшипником, и снабжен прерывистой зубчатбй рейкой, входящей в зацепление и шестерней, которая через зубчатый сектор взаимодействует с другой зубчатой рейкой ,установленной на дополнительном штоке измерительного узла. Величина перемещения, штока при возникающих силах сопротивления фиксируется электрическим’· датчиком и регистратором каротажной станции'. Электрический сигнал, передаваемый по кабелю от датчика на регистратор каротажной станции, пропорционален усилию сжатия силовых пружин [2].

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции, необходимость питания и сьема показаний при помощи каротажного кабеля. Кроме этого, получаемая информация от датчика трансформирована и не соответствует физическому состоянию.' Область применения известного устройства ограничивается скважинами, где на устье давление достигает 10 МПа и более. В этих условиях становится невозможным проведение через сальник лубрикатора каротажного: кабеля большой длины.

/Цель изобретения - повышение надежности измерения и упрощения конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, включающем корпус, измерительный патрубок, регистрирующий узел и силовую пружину, измерительный патрубок в нижней своей части связан с корпусом силовой пружиной и пером для записи, а регистрирующий узел, свободно подвешенный внутри измерительного патрубка, выполнен в виде автономного регистрирующего механизма, жестко связанного с корпусом.

Кроме этого,для обеспечения перемещения измерительного патрубка в корпусе при возникновении усилий, измерительный патрубок в месте контакта со шпилькой регистрирующего узла выполнен с диаметрально расположенными прорезями.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.

Устройство содержит корпус 1, подвижный измерительный патрубок 2 с диаметрально расположенными прорезями 3, силовую пружину 4, автономное регистрирующее утсройство с кареткой 5, пером би часовым механизмом 7, удерживаемое шпилькой 8 с корпусом 1.

Устройство работает следующим образом.

Спуск и подъем устройства осуществляется на проволоке 9 с лебедки АзИНМАШ-8. Проволока 9 в устройстве крепится специальным замком 10.

В процессе подъема устройства из скважины корпус (стержень). 1 скользит по стенке скважины 11 (трубы), в результате возникают силы трения и сопротивления, которые удерживают корпус 1 с некоторой силой. Измерительный патрубок 2 подвешен на пружение 4. Корпус 1 устройства начинает свое движение тогда, когда усилие, прилагаемое к измерительному патрубку 2 с помощью проволоки 9 становится равным силам трения и сопротивления, в это время пружина 4 воспринимает это усилие от патрубка 2 и деформируется нй соответствующую величину. Величина деформации пружины (удли нение) записывается пером 6 на картограмме на каретке 5.

Каретка 5 вращается вокруг своей оси с помощью специального часового механизма 7, который удерживается шпилькой 8 неподвижно с корпусом 1. Для обеспечения свободного перемения патрубка 2 с изменением сил трения и сопротивления, испытываемого корпусом 1 при его движении в скважине 11, в измерительном патрубке 2 сделаны диаметрально расположенные прорези 3, вдоль которых скользит шпилька 8.

Устройство может быть выполнено по форме, размерам и массе, как существующие глубинные приборы, а также самостоятельно присоединяться к глубинному прибору на резьбе 12.

Применение предлагаемого устройства в практике позволяет установить состояние ствола скважины и определить нагрузку, которая создается проволокой с прибором в процессе их движения в скважине, и разработать мероприятия по улучшению их проходимости. Изучение характера нагрузки на проволоку при исследовании скважин приведет к сокращению числа аварий из-за обрыва проволоки от пере- . грузки.

Claims (2)

1. датчика трансформирована и не соответствует физическому состо нию,Область применени  известного устройства ограничиваетс  скважинами, где на устье давление достигает 10 МПа и более. В этих услови х становитс  невозможным проведение через сальник лубрикатора каротажного: кабел  большой длинй. Цель изобретени  - повышение надежности измерени  и упрощени  конструкции . Поставленна  цель достигаетс  тем что в известном устройстве, включаю щем корпус, измерительный патрубок, регистрирующий узел и силовую пружину , измерительный патрубок в нижней своей части св зан с корпусом силовой пружиной и пером дл  записи , а регистрирующий узел, свободно подвешенный внутри измерительного патрубка, выполнен в виде автономного регистрирующего механизма, жестко св занного с корпусом. Кроме этого,дл  обеспечени  перемещени  измерительного патрубка в корпусе при возникновении усилий, из мерительный патрубок в месте контакта со шпилькой регистрирующего узла выполнен с диаметрально расположенными прорез ми. На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1. Устройство содержит корпус 1, под вижный измерительный патрубок 2 с диаметрально расположенными прорез ми 3, силовую пружину 4, автономное регистрирующее утсройство с кареткой 5, пером б и часовым механизмом 7, удерживаемое шпилькой 8 с корпусом 1 Устройство работает следующим образом . Спуск и подъем устройства осуществл етс  на проволоке 9 с лебедки АзИНМАШ-8. Проволока 9 в устройстве крепитс  специа71ьным замком 10. В процессе подъема устройства из скважины корпус (стержень.). 1 скользи по стенке скважины 11 (трубы), в результате возникают силы трени  и сопротивлени , которые удерживают корпус 1 с некоторой силой. Измерительный патрубок 2 подвешен на пружение 4. Корпус 1 устройства начинае свое движение тогда, когда усилие, прилагаемое к измерительному патру ку 2 с помощью проволоки 9 становитс равным силам трени  и сопротивлени , в это врем  пружина 4 .воспринимает это усилие от патрубка 2 и деформируетс  нА соответствующую величину. Величина деформации пружины (удлинениё ) записываетс  пером 6 на картограмме на каретке 5. Каретка 5 вращаетс  вокруг своей оси с помощью специального часового механизма 7, который удерживаетс  шпилькой 8 неподвижно с корпусом 1. Дл  обеспечени  свободного перемени  патрубка 2 с изменением сил трени  и сопротивлени , испытываемого корпусом 1 при его движении в скважине 11, в измерительном патрубке 2 сделаны диаметрально расположенные прорези 3, вдоль которых скользит шпилька 8. Устройство может быть выполнено по форме, размерам и массе, как существующие глубинные приборы, а также самосто тельно присоедин тьс  к глубинному прибору на резьбе 12. Применение предлагаемого устройства в практике позвол ет установить состо ние ствола скважины и определить нагрузку, котора  создаетс  проволокой с приборсм в процессе их движени  в скважине, и разработать меропри ти  по .улучшению их проходимости . Изучение характера нагрузки на проволоку при исследовании скважин приведет к сокращению числа аварий из-за обрыва проволоки от пере- . грузки. Формула изобретени  1.Устройство дл  измерени  усилий , развиваемых движущимс  жестким стержнем в скважине, содержащее корпус , измерительный патрубок, регистрирующий узел и силовую пружину, о тл и ч а ю щ е е с   тем, что, с целью повышени  надежности измерени  и упрощени  конструкции, измерительный патрубок в нижней своей части св зан с корпусом силовой пружиной и пером дл  записи, а регистрирующий узел, свободно подвешенный внутри измерительного патрубка, выполнен в виде автономного регистра, жестко св занного с корпусом. 2.Устройство ПОП.1, отлич а-ю щ е е с   тем, что измерительный патрубок в месте контакта со шпилькой регистрирующего узла выполнен с диаметрально расположенными прорез ми. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 588351, кл. Е 21 В 45/00, 1973.
2. 2. Авторское свидетельство СССР № 491782, . Е.21 В 47/00, 1972 (прототип),

   9

   гг

   фуг.

   АА

   0fff.