Измеритель периметра внутренней поверхности абсадной колонны

Измеритель периметра внутренней поверхности абсадной колонны

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ИЗМЕРИТЕЛЬ ПЕРИМЕТРА ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ОБСАДНОЙ КО.ЮННЫ. содержащий корпус с закрепленным на нем э,1астичны.м oa.i.ioном , отличающийся тем, что, с це,1ьк) повышения точности измерения, он снабжен гибкой лептой, пружиной, раздвижными коптактнымп элементами, шкалой с делениями, датчиком неремещенпя гибкой ленты и рамкой с толкателем, причем концы гибкой ленты соединены пружиной, нкала и датчик неремещения размещены на одном конце гибкой ленты, а рамка с толкателем на другом конце, при этом раздвижные контактные элементы расположены на наружной новер.хности эластичного баллона и выполнены в виде секторов с направляющими, по которым перемещается гибкая ,1ента2 . Измеритель но п. I, отличающийся тем, что датчик перемещения гибкой ,тенты выполнен в виде ползхна.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU,,1112115

3(50 1. "! В 47,08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фие 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ-И ОТНРЫТИЙ (21) 3599864/22-03 (22) 02.06.83 (46) 07.09.84. Бюл. № 33 (72) О. A. Ледяшов, С. Ф. Петров, М. Л. Кисельман и С. В. Виноградов (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (53) 622.241.5 (088.8) (56) 1. Дьяконов Д. Н. и др. Общий курс геофизических исследований скважин. М., «Недра», 977, с. 321.

2. Руководство Но оценке состояния и свойств угольного массива сква). инны:IH гидравлическими датчиками. Новосибирск, ИГЛ СО AH СССР, 1979, с. 27 — -29 (прототип). (54) (57) 1. ИЗМЕРИТЕЛЬ ПЕРИМЕТРА

ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ОБСАД

НОЙ К0,1ОНН!)1, с<)держащий корпус за к()(II.1åí )!ы м Hа II!. x! э,1 ilс1 )!ч!!bDI бс), ),1o— ном, от.)ачаюа(айг.! тем, ITo, с цельк) повышения точности измерения, он сн!)бжен гибкой IpHToli, пружиной, раздвижными контактными элементами, шкалой с делениями. датчиком перемещения )ч!бкой ленты и рамкой с толкателем, причем концы и!бкой ленты соединены пружиной, шкала и ьатчик перемещения размещены на одном конILE гибкой ленты, d рамка с толкателем на другом конце, при этом раздвижные контактные элементы расположены H;I наружной поверхности эластичного оаллона и выполнеHHI в виде секторов с направляющими. по когорым перемещается гибкая лента.

2. И змеритель llо п. 1, от.!пчаюш ай с ч тем, что датчик перемещения гиокой ленты выполнен в виде ползуна.

1112115

Изооретение относится к устройствам для контроля технического состояния нефтяных газовых и других скважин и может быть использовано при ремонте обсадных колонн скважин стальными пластырями для непосредственных измерений периметра внутренней поверхности обсадной колонны в месте ремонта с целью последующего выбора длины периметра продольно-гофрированных или круглых трубных заготовок пластыря, обеспечивающего расчетный натягг.

Известно устройство (каверномеры, радиусомеры и др.), предназначенное для измерения среднего диаметра скважины и состоящее из корпуса с расположенными в нем контактными элементами в виде раздвижных рычагов, длинное плечо которых взаимодействует со стенкой скважины, а короткое - с измеряющим устройством. включающим датчик перемещений, преобразующий перемещение короткого плеча рычага в электрический сигнал. Для перевода рычагов в рабочее положение обычно используются пружины, прижим ающие рычаги к стенке скважины после их освобождения из транспортного положения (1).

Недостатком этого устройства является низкая точность измерений. Погрешности обусловлены малым числом точек контакта со стенкой скважины, паразитными зазорами в шарнирных соединениях, износом и погрешностями в форме рычагов, влияние которых возрастает пропорционально соотношению плеч, а также рядом других факто ро}3.

Наиболее близким по технической сущности и достигнутому результату " предложенному является измери гель периметра внутренней поверхности обсадной колонны, содержащий корпус, раздвиж!!ые контактные элементы, эластичный баллон и механический суммирую}ций узел перемещения всех измерительных рычагов на ось датчика реостата (2).

Недс!статком известного устройства является то, что из-за ограниченного количес1ва рычагов средний диаметр определяется по недостаточному числу точечных измерений радиуса. Между соседними точками измерений могут оказаться участки колонны с существенными отклонениями радиуса вследствие одностороннего износа, неочишенного слоя коррозии, местной деформации и т. и.. В наклонных скважинах и скважинах с неправильной формой сечения прибор может расположиться ассиметрично оси скважины, что дополнительно искажает результаты измерений. Точность измерений может снижаться при трансформации механических перемещений в электросигнал, а также вследствие потерь при передаче

=игнала по кабелю.

Расчет периметра скважины по средней величине диаметра неизбежно связан с погрешностями, так как геофизическими приборами определяется диаметр круга, равновеликого скважине по плоцади сечения ее ствола, а не по длине периметра ее вну-.ренней поверхности.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Для достижения поставленной цели измеритель периметра внутренней поверхности обсадной колонны, содержащий корпус, с закрепленным на нем эластичным баллоном, снабжен гибкой лентой, пружиной, раздвижными контактными элементами, шкалой с делениями, датчиком переме}цения гибкой ленты и рамкой с толкателем, причем концы гибкой ленты соединены пружиной, шкала и датчик перемещения размещены на одном ко}!це гибкой ленты, а рамка с толкаTccIc., — на другом конце, при этом раз, я 1 :1!ые контактные элементы расположены !13 наружной поверхности эластичного

2с! оаллона .I ч!.I: 0.3íåíû в виде секторов с наf1p3II. .H:0:l!.;! lI, по которым перемешается гибкая лента.

Кроме этого, датчик иере аеас;-1;. гиб

КОй ЛЕНТЫ ВЫПОЛНЕН В ВИДЕ ПОГ!Зэ На.

25 На фиг. 1 изображена с. ем3:IçìPpflzля внутренней поверхности обсел}!ой ксс 0! ны; на фиг. 2 — разрез А-- A на фиг.

f13 фиг. 3 — — схема из ippHIolffpf0 ..; 3

В примере конкретного выпол::,ия !!ри ве IpH вариант измерител11, 110р !! азначеннс

I 0 I;fI! cH)cK3 Ii3 T )) бах, с механпчес,-<и .1 и

:.:еря!ощим устройствох! и Ндравлически.;: !!среводом сскторов в рабочее и транспортII0p Г! ол ож }п}я.

Измеритель содержит корпус 1 с укрепленным на нем эластичным баллоном 2.

На наружной поверхности балло.-!а расположено например, загуммировано ! 2 — 36 контактны . Pекторов 3, имеющих об!цуtG круговую проiочку, выполняюшуfo функцию направляющих перемещения гибкой лепты.

В прогочке размещено измеряю!цее, -. гойство, содержащее гибкую лен}, 4 ползун 5.

В измеряюгцем узле концы .t HTI I стянуты пружиной 6. На одном из концов гиокой ленты вь полнена петля 7, на другом, имеющем шкалу с делениями, плотно посажен ползун 5.

Измеритель работает следующим образом.

После спуска в скважину в ластичном оаллоне создаемся избыточное давление. Вал;IoH, расширяясь, прижимает секторы к RH)тренней поверхности обсадной колонны, облегая неровности }фиг. 2}. Гибкая лента 4 охватывает поверхность секторов по проточкс, копируя форму измеряемой поверхности, причем петля 7 перемегцает ползуH по ленте с дслениями. После c0çдания избыточного давления 2 — 4 МПа и выде1!жки 73 тсченис 1 — 2 мин давление cHH;!dpTcR, 1112115 баллон и измеряющее устройство возвращаются в транспортное положение, а ползун остается в достигнутом положении, фиксируя на шкале результат измерения.

При проведении опытных работ с экспериментальным измерителем в круглых и деформированных образцах обсадных труб получены стабильные результаты, отклонения в замерах периметра не превышали

0,5 мм, т. е. точность измерений значительно выше необходимой (3 мм).

Достигнутая точность измерений обусловлена следующими преимуществами по сравнению с известным устройством: из конструкции измерителя исключены элементы и, следовательно, погрешности, связанные с их применением (влияние паразитных зазоров в шарнирах, износа и неточности формы кулачков, редуцируемых большим соотношением плеч рычага); большое избыточное давление в полости баллона обеспечивает плотное прижатие контактных секторов к измеряемой поверхности, что исключает ассиметрию прибора относительно оси скважины и погрешности измерений, связанные с этим; поверхность, к которой должен прилегать пластырь, измеряется непосредственно, а не рассчитывается через среднюю величину нескольких точечных измерений радиуса скважины. При использовании достаточного числа секторов практически достигается тот же эффект, что и в случае

5 прямого прижатия гибкой измерительной ленты к внутренней поверхности скважины эластичным баллоном. При 31ом размещение измеряющего устройства в прогочке исключает его защемление или поломку, так как объектом измерения вместо внутренней поверхности скважины становится полностью копирующая ее внешняя поверхность секторов в круговой проточке. В измерителе, спускаемом на трубах, исключены погрешности, связанные с трансформа15 цией измеряемой величины в электросигнал и передачей его по кабелю, так как результат измерений фиксируется в скважннном устройстве. Одновременно достигается большая (по сравнению с использованием геофизического кабеля) точность определения глуоины расположения измеряемого сечения и места установки пластыря, поскольку спуск пластыря пронзводится на той же колонне труб, что и измерителя.

Экономический эффект в пересчете на

100 ремонтов за счет использования измерителя периметра составляет 520 000 руб.

Составитель В. Стрель енко

Редактор И. Николайчук Те.".ред И. Верее Корректор В. Гнрннк

3 а ка з 6054/21 Тира>к 563 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” -35, Раугнская иаб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r Ужгород, ул. Проектная, 4