Устройство для контроля технического состояния обсаженных скважин

Устройство для контроля технического состояния обсаженных скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИE щ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 1001.79 (21) 2731219/22-03 с присоединением заявки HP (23) Приоритет

Опубликовано 1 1230. Бюллетень М 46

Дата опубликования описания 25. 12. 80

} „э

E 21 В 47/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (Я) УД (622 ° 241..05(088.8} (72) Авторы изобретения

А.Г.Малюга и М.В.Шоц (71} Заявитель

Специальное конструкторско-технологическое бюро промысловой геофизики (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО

СОСТОЯНИЯ ОБСАЖЕННЫХ СКВАЖИН

Изобретение относится к устройствам для исследования стенок обсаженных скважин.

Известно устройство для контроля технического состояния обсаженных скважин, содержащее скважинный снаряд, заключенный в тороидальный корпус с вращающимся датчиком, регистрирующий прибор, обеспечивающее возможность получения информации о величине и геометрической форме повреждения внутренних стенок осадных колонн по полному периметру (1).

Наиболее близким к изобретени|о по технической сущности является устрой- тз ство, состоящее иэ наземной аппаратуры и скважинного прибора, включающего корпус, центраторы, электрическую схему и бесконтактный датчик, заключенный в защитный кожух и установлен- Я ный на рычажном механизме, шарнирно закрепленном на роторе, кинематически связанном с приводом его вращения и выведенном через предусмотренное в нижней части копруса торцовое от- 25 верстие с уплотнительными элементами (2) .

Эти устройства не обеспечивают возможности контроля одним скважинньхк прибором технического состояния об- 3О садных колонн различных типоразмеров и участков их смятия.

Цель изобретения — обеспечение возможности контроля скважин различных диаметров.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено дистанционным дополнительным приводом, установленным на роторе и соединенным с рычажным механизмом кинематической связью, выполненной в виде механизма дискретного изменения радиуса вращения датчика. . При этом механизм дискретного изменения радиуса вращения датчика содержит приводной кулачок, имеющий ступенчатый профиль, а рычажный механизм выполнен в виде шарнирно-рычажного двухкоромыслового параллелограмма, на шатуне которого закреплены защитный кожух и датчик, а одно из коромысел выполнено в виде двуплечего подпружиненного рычага, одно плечо которого снабжено роликом, контактирующим с упомянутым кулачком.

Кроме этого, с целью уменьшения наружного диаметра скважинного прибора кулачок и шарнирно- рычажный двухкоромысловый параЛлелограмм смонтированы на торце ротора.

787627

На чертеже схематически изображен скважинный прибор предложенного устройства для контроля технического состояния обсаженных скважин, общий вид.

Скважинный прибор состоит из корпуса 1, несущего центраторы 2 и разделенного электропроводом 3 на две герметичные камеры 4 и 5. Верхняя камера

4 предназначена для размещения не стойкого к воздействию высокого скважинного давления блока б элементов электрической схемы, соединенного при помощи электрических проводов с головкой 7. Нижняя камера 5 заполнена диэлектричМ=кой жидкостью и имеет компенсатор 8 давления, выполненный из эластичного материала.,Внутри 15 камеры 5 размещен привод 9, включающий электродвигатель и редуктор и механически соединенный посредством плавающей муфты 10 с хвостовиком ротора 11. Последний установлен в 20 корпусе 1 на подшипниках и имеет форму полой ступенчатой трубы, часть которой, имеющая меньший диаметр, выведена через предусмотренное в корпусе 1 торцовое отверстие с уплотнитель-25 ными элементами 12 и несет шарнирно закреплдйщюй на ее торце рычажный механизм, выполненный в виде шарнирно-рычажного двухкоромыслового параллелограмма, диагонально подпружиненного пружиной 13 растяжения. На шатуне параллелограмма закреплены кожух

14 и датчик 15, а одно из коромысел выполнено в виде двуплечего рычага, одно плечо 16 которого снабжено роликом 17. Внутри ротора 11 установлен дистанционно-управляемый по определенной программе дополнительный привод 18, включающий электродвигатель, например шаговый, и редуктор, соединенный с одной стороны через ще- 4р точно-коллекторный узел 19 с электрической схемой прибора, à с другой кинематической связью с рычажно-шарнирным двухкоромысловом параллелограммом, Причем кинематическая связь BKJIlo-45 чает в себя плавающую муфту 20 и механизм дискретного изменения радиуса вращения датчика 15, выполненный в виде установленного на валике 21 и . жестко соединенного с муфтой 20 тор- р цового кулачка 22, имеющего ступенчатый профиль и контактирующего с роликом 17. При этом ступенчатый профиль кулачка 22 имеет участки подъема и участок спада, разделенные пос тоянными участками, число которых 55 соответствует числу исследуемых типоразмеров обсадных колонн. Такое выполнение кулачка 22 способствует повышению надежности фиксации его остановки без применения дополйительных механизмов и обеспечивает изменение величины радиуса вращения датчика

15 с достаточной точностью. Для предохранения пары кулачок 22 — ролик

17 от воздействия бурового раствора торцу ротора 11 прикреплена по внешнему контуру круглая эластичная мембрана 23, защемленная в центре между дисками, установленными на плече 16.

Учитывая возможность сбоя в работе дополнительного привода 18 при подаче на него от наземной аппаратуры заданного программой определенного количества управляющих импульсов, прибор снабжен обеспечивающим дистанционный контроль величины радиуса вращения датчика следящим переключателем, выполненным в виде магазина резисторов, рычаг 24 которого, несущий контакты, жестко соединен с муфтой

20, а резисторы заключены в корпус

25, состыкованный с дополнительным приводом 18. Число резисторов магазина соответствует числу постоянных участков профиля кулачка 22, а их сопротивление имеет величину, достаточную для визуального наблюцения дискретного изменения величины тока на шкале измерительного прибора наземной аппаратуры.

Электрическая схема наземной аппаратуры, скважинного прибора. и конструкция датчика (датчиков) могут быть различными в зависимости от типа каротажного кабеля, условий эксплуатации, методов исследования, технических и метрологических требований.

Хранение и транспортировка прибора производятся с соосН61М корпусу 1 положением защитного кожуха 14.

Устройство для контроля технического состояния обсаженных скважин работает следующим образом.

Перед вводом прибора в сква><ину радиус вращения датчика 15 должен соответсТвовать обсадной колонне минимального типоразмера. В этом положении датчка 15 его защитный кожух 14 устанавливается соосно с корпусом 1.

После спуска прибора в обсаженную скважину на каротажном кабеле, электрически соединяющим его с наземной аппаратурой, и достижения заданной глубины в обсадной колонне минимального типоразмера от наземной аппаратуры подается питание на привод 9, осуществляющий вращение ротора 11 совместно с шарнирно-рычажным двухкоромысловым параллелограммом, кожухом 14 и датчиком 15, в результате чего датчик 15, перемещаясь по периметру колонны, детально исследует техническое состояние ее внутренних стенок. Информация от датчика 15 регистрируется наземной аппаратурой в масштабе глубин при спиральном сканировании или в масштабе времени при круговом сканировании.

После выхода скважинного прибора из колонны минимального размера в колонну следующего типаразмера, имеющего больший внутренний диаметр, о чем судят по величине сигнала датчика 15 или показаниям датчика глубины, 787627 соприкосновения с рабочей поверхностью кулачка 22.

Предлагаемое устройство по сравнению с известными имеет следующие преимущества: возможность исследования колонн различных типоразмеров и . участков их смятия одним скважинным прибором; воэможность повторного исследования колонн различных типоразмеров и участков их смятия без подъема скважинного прибора на поверхность. прибор останавливают и от наземной аппаратуры подают на привод 18 заданное программой определенное количество управляющих импульсов. При этом кулачок 22 в случае реверсивного управления совершает вращательное движение против часосой стрелки (вид

5 сверху) на определенную угловую величину, в результате чего ролик 17 перекатывается по рабочей поверхности кулачка 22 с максимального по высоте постоянного участка на другой через 1О участок спада, а шарнирно-рычажный двухкоромысловый параллелограмм переФормула изобретения

1. Устройство для контроля .технического состояния обсаженных скважин, содержащее корпус, центраторы,электрический блох H бесконатктный датчик, размещенный в защитном кожухе на рычажном механизме, шарнирно закрепленном на роторе, кинематически связанном с приводом, и наземную аппаратуру, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности контроля скважин различных диаметров, оно снабжено дистанционным дополнительным приводом, установленным на роторе и соединенным с рычажным механизмом кинематической связью, выполненной в виде механизма дискретного изменения радиуса вращения датчика.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что механизм дискретного изменения радиуса вращения датчика содержит приводной кулачок, имеющий ступенчатый профиль, а рычажный механизм выполнен в виде шарнирно-рычажного двухкоромыслового параллелограмма на шатуне которого закреплены защитный кожух и датчик, а одно из коромысел выполнено в виде двуплечего подпружиненного рычага, одно плечо которого снабжено роликом, контактирующим с упомянутым кулачком.

3. Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что кулачок и шарнирно-рычажный двухкоромысловый параллелограмм смонтированы на торЦе ротора. мещает шатун с кожухом 14 и датчиком

15 в осевой плоскости прибора на величину, соответствующую новому радиусу вращения датчика 15.

В случае безреверсивного управления кулачок 22 совершает вращательное движение по часовой стрелке (вид

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 261318, кл. E 21 В 47/04, 09.11.67.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 406007, кл. E 21 В 49/00, 11.05.71. сверху), а ролик 17, перекатываясь 2О на имеющий максимальный угол спада участок рабочей поверхности кулачка

22, выходит из соприкосновения с последним вследствие того, что под действием пружины 13 кожух прижимается к стенке колонны. Для приведения радиуса вращения датчика 15 к величине, соответствующей исследуемому типоразмеру колонны, на привод 18 подается дополнительная серия управляющих импульсов, в результате чего кулачок Ç0

22, вращаясь в том же направлении, на одном иэ своих рабочих участков входит в соприкосновение с роликом

17. При этом кожух 14 отходит от стенки колонны на некоторое фиксирован- 35 ное расстояние, заданное проФилем кулачка 22 для исследуемого типоразмера колонны. При подаче питания на привод 9 датчик 15 перемещается по новому периметру, детально исследуя 4р стенки колонны большого типоразмера.

В случае сбоя в работе привода 18, определяемого при помощи следящего переключателя по шкале измерительного прибора, оператору достаточно при помощи кнопочного переключателя, пре- 4> дусмотренного в наземной аппаратуре . подать на привбд 18 определенное число управляющих импульсов до изменения радиуса вращения датчика 15 на заданную программой величину. 50

При подъеме скважинного прибора в случае встречи кожуха 14 с какимлибо препятствием в колонне он отклоняется вниз, при этом пружина 13 рас.тягивается, а ролик 17 выходит иэ 55

787627

Составитель Г. Данилова

Техред А.Ач

Редактор С.Лыжова

Корректор В.Братяга

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 8306 33 Тираж 626

ВНИИПИ Государственного комитета CCCP по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5