Устройство для измерения глубины скважины

Устройство для измерения глубины скважины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к горной автоматике , а более конкретно к средствам для автоматического измерения глубины, и может быть использовано для измерения глубины скважин, для отслеживания уровня воды, нефти или солевого раствора в скважинах , для измерения длины выдвижки бурового става или бурильной колонны, для измерения выдвижки штока и т,д, Целью изобретения является повышение информативности . Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения глубины скважин, содержащее вращающийся барабан с намотанным на него мерным шнуром с грузом на конце, счетчик длины и тормозной механизм, снабжено электродвигателем с фрикционной муфтой, двумя направляющими роликами, шарнирным рычагом с опорным роликом на конце, пружиной и концевым выключателем, причем тормозной механизм выполнен в виде стакана с шариками, зажимающимися винтом, мерный шнур пропущен через стакан с шариками и натянут на направляющие ролики, шарнирный рычаг упирается в кнопку концевого выключателя и пружиной отжат от кнопки к мерному шнуру между направляющими роликами через опорный ролик, при этом вал электродвигателя через фрикционную муфгу соединен с валом вращающегося барабана. 1 ил. (Л

1755ОЗО А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Ф9) Ä (l l) (Я)5 6 01 В 3/28//Е 21 В 47/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

5(Л (,П

С

Ы 5

Изобретение относится к горной авто- связанную с ротором бурильной установки, матике. а более конкретно к средствам для причем корпус установлен на шарнирной автоматического измерения глубины, и Мо- подсветке припомощиопорногоподшипнижет быть использовано для измерения глу- ка. бины вертикальных и наклонных скважин, Недостатком известного устройства явдля отслеживания уровня воды, нефти или ляется высокая стоимость и низкая надежсолевого раствора в скважинах, для измере- . ность при измерении глубины скважин. ния длины выдвижки бурового става или Известно устройство для измерения буровой колонны, для измерения выдвижки глубины скважин, включающее калиброван-, штока и т.д. ный ролик, барабан, измерительный шнур, ; счетчик оборотов, рукоятку со свободным

Известно устройство для измерения ходом и рычажный пружинный тормоз. выглубины скважин в процессе бурения, со- полненный в виде системы рычагов, держащее корпус и связанные с ним изме- соединенных с регулировочным винтом рительный и прижимной ролики, редуктор, и роликом„взаимодействующим с измерисельсины, счетчик и шарнирную подсветку, тельным шнуром. (21) 4773295/28 (22) 25.12.89 (46) 15.08,92. Бюл, N-- 30 (71) Институт горного дела им, А.А,Скочинского

{72) Б,С,Карлеба, И.Л.Гейхман и А.M,Oíèщенко

{56) Авторское свидетельство СССР

М 798281, кл. Е 21 В 47/04, 1977.

Авторское свидетельство СССР

К 234296, кл, Е 21 В 47/04, 1967. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГЛУБИНЫ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к горной авто-. матике, а более конкретно к средствам для автоматического измерения глубины, и может быть использовано для измерения глубины скважин, для отслеживания уровня воды, нефти или солевого раствора в скважинах, для измерения длины выдвижки буроааго става или бурильной колонны, для измерения выдвижки штока и т,д, Целью изобретения является повышение информативности. Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения глубины скважин, содержащее вращающийся барабан с намотанным на него мерным шнуром с грузом на конце, счетчик длины и тормозной механизм, снабжено электродвигателем с фрикционной муфтой, двумя направляющими роликами, шарнирным рычагом с опорным роликом на конце, пружиной и концевым выключателем, причем тормозной механизм выполнен в вйде стакана с шариками, зажимающимися винтом, ° мерный шнур пропущен через стакан с шариками и натянут на направляющие ролики, шарнирный рычаг упирается в кнопку концевого выключателя и пружиной отжат от кнопки к мерному шнуру между направляющими роликами через опорный ролик, при этом вал электродвигателя через фрикционную муфту соединен с валом вращающегося барабана. 1 ил.

1755030

Недостатком известного устройства является невозможность отслеживания с ега помощью изменяющейся во времени глубины скважины, Целью изобретения является повышение информативности за счет определения глубины скважины в любой момент времейи.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения глубины скважины, содер>кащее основание, размещенный на нем барабан с намотанным на него мерным шнуром, привод вращения барабана, счетчик длины шнура и механизм торможения шнура, снабжено размещенными на основании концевым выключателем, кине" матически связанным с приводом, шарнирно закрепленным одним концом на основании рычагом, предназначенным для взаимодействия с выключателем, роликом, закрепленным на другам конце рычага и предназначенным для взаимодействия со шнуром, упорОм и пру>кинай, размещенной мех,-у упором и рычагом и предназначенной для регулирования усилий прижатия к шнуру, механизм торможения выполнен в виде стакана, в стенках которого выполнены два диаметральна противоположных отверстия, через которые пропущен мерный шнур, шариков, заполняющих стакан, и pa3" мещенного с возмо>кнастью осевого перемещения в полости стакана средства для

° регулирования усилия поджатия шариков к шнуру

На чертеже схематически показана устройство для измерения глубины скважин в разрезе.

Устройство для измерения глубины скважин содержит, вращающийся Gapaбан 1 с намотанным на него мерным шнуром

2 с грузом 3 на конце, счетчик 4 длины, тормозной механизм 5.

Привод вращения барабана выполнен в виде электродвигателя 6 с фрикцианнай муфтой 7. В состав устройства входят два направляющих ролика 8 и 9, рычаг 10 с опор-. ным роликом 11 на конце, пружина 12 и концевой выключатель 13. Тормозной механизм 5 выполнен в виде стакана 14 с шариками 15, зажимающимися винтом 16.

Мерный шнур 2 пропущен через стакан 14 с шариками 15 и натянут иа направляющие ролики 8 и 9. Рыча, 10 упирается в кнопку

17 концевого выключателя 13 и пружиной 12 отжат от кнопки 17 к мерному шнуру 2 ме>кду.йаправляющими роликами 8 и 9 через опорный ролик 11. Вал электродвигателя 6 через фрикцианную муфту 7 соедйнен с валам вращающегося барабана 1.

Счетчик 4 длины закреплен на валу измерительного ролика 18, Мерный шнур 2 перекинут через ролик 19 измерения направления движения, Пружина 12 установ5 лена между рычагом 10 и упором 20 с механизмом регулировки отжима рычага, выполненным в виде винта 21 с гайкой 22, Концевой выключатель 13 имеет подпружиненную кнопку 17, упирающуюся на нор10 мально замкнутый контакт 23, посредством которого истоцник 24 питания подключается к электродвигателю 6. Рычаг 10 вращается вокруг опоры 25, Перед пуском устройства его астируют

15 (регулируют), Выбирают фрикционную муфту 7, которая при включении электродвигателя 6 обеспечивает натяжение мерного шнура 2 пои его наматывании на вращающийся барабан с силой F, Тормозной меха20 низм 5 винтам 16 регулиру ат так, чтобы он обеспечивал силу F» при протягивании мернога шнура 2 через стакан с шариками меньшую, чем сила F, например, F = 0 5F.

Если устройство предназначена для изме25 рения глубины сухих скважин, ro вес Р груза

3 выбирают из условия Р.> F + F», что обеспечит погружение груза 3 в скважину, преодолевая силу F фрикцианной муфты 7 и силу F» тормозного механизма 5.

30 Если >ке устройство предназначено для измерения уронил воды (нефти) в скважине, та вес Р груза 3 выбира а" из условий Р> F+

+ F, и Р>(F — F», где P> — вес груза в воде (нефти), Зти условия обеспе ивают; опуска35 ние груза 3 в скважину до ега погружения в воду (нефть), преодолевая силу Г фрикцианнай муфты 7 и силу F- тормозного механизма 5 за счет выполнения условия Р > F+

+ Г, подъем груза 3 вместе с подъемом лады (нефти) в скважине за счет выполнения условия F > F»+ Рв, На этом процесс регулировки устрайс.гва для измерения глубины скважин заканчивается.

Работа устройства осуществляется следушащим образом

Груз 3 направляют. в скважину, Груз 3 начинает опускаться в скважину, увлекая за собой мерчый шнур 2; на участке между направляющими роликами 8 и 9 мерный шнур 2 натянут силой Р со стороны груза и силой F + Г» со стороны барабана и через опорный ролик 11 давит на рычаг 10, преодолевая силу пружины 12 (которая при

55 этом.сжата), рычаг 10 давит ка кнопку 17 . концевого выкл>очателя 13, нормально зам. кнутый контакт 23 при этом выключен и напря>кение из источн ика 24 питания- не поступает к электродвигателю; так как Р> F+

+ F» та груз 3 опускается, мерный шнур 2

1755030 проходит между шариками 15 тормозного щается назад справа налево. В первом слмеханизма 5 в и в . первом слулик 1 т, вращает измерительный ро- чае счетчик 4 длины вращается по час в и - овои

8 (так как мерный шнур 2 делает петлю стрелке и суммирует глубину скважины. Во на измерительном ролике 18) и установлен- втором случае счетчик 4 (и измерительный ный на его валу счетчик 4 длины {e простей- 5 ролик 18) вращается против часовой стрелшем случае в качестве счетчика 4 длины ки и вычитает свои показания о гл бине используется реверсивный механический скважины. Таким образом, в любой момент счетчик числа оборотов), мерный шнур 2 времени показания счетчика будут указысматывается с вращающегося барабана i. вать на глубину нахождения груз 3 а B р цесс продолжается до тех пор, пока груз 10 скважине. Устройство будет непрерывно

3 не и ь вно от.доидетдо забоя скважины илидо уров- спеживать изменяющуюся во времени глуня воды (нефти) в скважине, бину скважины, причем в отслеживании

Как только груз 3 достигнет дна сква- участвуют все введенные в устройство узлы жины, или же начнет подниматься, то он и детали. перестанет натягивать мерный шнур 2, ко- 15 Техническими преимуществами предторый ослабится. Пружина 12 отожмет ры- поженнога устройства по сравнению с извечаг 10 (вверх ипи налево, т.е, против стными являются: низкая стоимость, часовой стрелки вокруг опоры 25), мерный высокая надежность по внезапным отказам, шнур 2 искривится между направляющими более широкие функциональные возможнороликами 8 и 9, кнопка 17 концевого выклю- 20 сти за счет отслеживания изменяющейся во чателя 13 под действием собственной пру- время глубины скважины, Стоимость преджины поднимется, нормально замкнутый ло>кенного устройства на 22 руб. ниже стоконтакт 23 замкнется и подключит источник имости базового обьекта. При выпуске 5000 питания 24 к электродвигателю 6. Электро- устройств в год суммарный годовой эконодвигатель 6 через фрикционную муфту 7 25 мический эффект составит 110 тыс. руб. вращает барабан в противоположную сторону (по сравнению с направпением, когда Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я мерный шкур 2 сматывался с барабана 1 Устройство для измерения глубины при опускании груза 3 в скважину). Мерный скважины, содержащее основание, размешнур 2 будет наматываться на барабан 1 до 30 щенный на нем барабан с намотанным на тех пор, пока груз 3 не начнет подниматься ° него мерным шнуром, привод вращения банад дном скважины {или выходить из воды рабана,. счетчик дпиьгы шнура и механизм или нефти в скважине). Как только груз на- торможения шнура, о т л и ч а ю щ е е с я чнет подниматься, силы Р, и (F+ F>) урав- тем, что, с целью повышения информативняются, мерный шнур 2 натянется между 35 ности, оно снабжено размещенным на роликами 8 и 9, опорный ролик 11 опустит- основании концевым выключателем, кинеся, поворачивая шарнирный рычаг 10 по ча- матически связанным с приводом, шарсовой стрелке, рычаг 10 надавит на кнопку нирно закрепленным одним концом на

17, контакт 23 разорвется и электродвига- основании рычагом, nðåäíàçíà÷åHHMM для тель 6 остановится, 40 взаимодействия с выключателем, роликом, Нарушить равновесие Р =(Р+ F ) воз- закрепленным на другом конце рычага и можно в двух случаях: дно скважины (уро- предназначенным для взаимодействия со вень воды или нефти в скважине) начнет шнуром, упором и пружиной, размещенной опускаться до момента Р > F+ FT. При этом между упором и рычагом и предназначенгруз начнет опускаться и все будет происхо- 45 ной дпя регулирования усилия прижатия дить, как описано; дно скважины (уровень ропика к шнуру, механизм торможения выводы или нефти) начнет подниматься до мо- попнен в виде стакана, в стенках которого мента Р < F — FT, При этом снова включлтся выполнены два диаметрально противопоэлектродвигатель 6 и начнет сматывать ложных отверстия, через которые пропущен на барабан 1 провисаюшую(лишнюю) часть 50 мерныл шнур, шариков, заполняющих стамерного шнура 2.. кан, и размещенного с возможностью осеПри опускании груза мерный шнур 2 вого перемещечия в полости стакана перемещается слева направо на чертеже, средства для регулирования усилия поджапри поднятии груза мерный шнур 2 переме- тия шариков к шнуру.

1755030

Составитель И,Гейхман

Редактор С,Спесивых Texpep, M.Moðãàíòàë Корректор T,Палий

Заказ 2881 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета r о изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/Б

Производственно-издательский комбинат "Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101