18.08.2017
В последние несколько лет весьма распространенными стали пластиковые двери. Объясняется это их практичностью, эстетичным внешним...


18.08.2017
Эффективное автономное отопление для коттеджей и дач является головной болью их владельцев. Централизованная подача тепла нередко...


18.08.2017
Ещё пару десятков лет назад традиционное культивирование приусадебных участков происходило с использованием некоторых подручных...


18.08.2017
Инженерная защита территорий и населения - это комплекс мероприятий, направленных на предупреждение и ликвидацию последствий...


18.08.2017
Кухня – то место где происходит процесс приготовления пищи, и где хозяйка дома проводит большую часть своего времени. Кроме того,...


17.08.2017
Щитовые двери – конструкции, в которых основу составляют облицованные с двух сторон пустотелые или сплошные щиты. Толщина полотна...


Устройство и работа каверномеров

19.01.2017

1. Устройство каверномеров КФМ и СКС-4. Каверномеры КФМ и СКС-4 предназначены для измерения диаметра скважин и применяются с автоматическими и полуавтоматическими каротажными станциями на трехжильном кабеле.
Принцип работы малогабаритного фонарного каверномера показан на рис. 124.
Каверномер КФМ применяется для измерений в скважинах малого диаметра (70—250 мм) и рассчитан для работы при температуре до 60° С и давлении до 600 кГ/см2. Диаметр корпуса прибора 60 мм, длина 1200 мм, вес 30 кг.
Каверномер состоит из корпуса, фонаря и датчика. Датчик расположен внутри верхней части корпуса, фонарь — на нижней части корпуса.
Фонарь каверномера образован тремя парами рычагов 2. Верхние концы рычагов посажены на неподвижные оси 3, нижние концы укреплены на осях 5, которые вместе с ползунком 4 могут перемещаться во внутренней части 7 корпуса. Ползунок 4 соединен с верхней частью корпуса спиральной пружиной 6, благодаря которой в свободном состоянии рычаги фонаря раскрыты. При перемещении фонаря по скважине, благодаря действию пружины 6, точки шарнирных соединений 13 рычагов плотно прижимаются к стенкам скважины, устанавливая корпус 1 каверномера строго по центру скважины. Один из рычагов фонаря снабжен кулачком 8.
При изменении диаметра скважины при помощи кулачка перемещается шток 9 с зубчатой рейкой. Зубья рейки входят в зацепление с зубчатой шестерней 10 ползунка 11 потенциометра, благодаря чему последний перемещается по реохорду 12 потенциометра.
Через реохорд 12 по цепи В — А — M — корпус прибора — земля протекает электрический ток от батареи Б. Сила тока регулируется сопротивлением R и контролируется миллиамперметром mА. Под действием тока на участке реохорда между точкой M и верхним концом ползунка 11 возникает разность потенциалов, которая, как видно на рис. 124, будет увеличиваться с увеличением диаметра скважины. Кинематическая схема передачи изменения диаметра фонаря на ползунок потенциометра рассчитана таким образом, что возникающая между точками M и N разность потенциалов пропорциональна диаметру скважины.
Разность потенциалов между точками M и N передается по жилам кабеля на регистрирующий прибор PII. Компенсатор поляризации КП, включенный в измерительную цепь, служит для установки нулевой линии записи каверно-граммы.
Каверномер СКС-4 предназначен для измерений в скважинах большого диаметра (90—760 мм) и рассчитан па работу при температуре до 80° С, давлении до 500 кГ/см2. Диаметр корпуса прибора 82 мм, длина 1921 мм, вес 33 кг.
Конструктивные отличия каверномера СКС-4 от рассмотренного выше прибора КФМ заключаются в устройстве рычагов и системы передачи отклонения рычагов на ползунок потенциометра (рис. 125).
Устройство и работа каверномеров

Каверномер СКС-4 имеет четыре рычага 1, расположенные в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Рычаги закреплены на неподвижных осях 2 корпуса 3 прибора. Каждый рычаг имеет два плеча — длинное 1 и короткое 4. Длинное (нижнее) плечо рычага представляет собой металлический стержень, конец Которого перемещается вдоль стенки скважины. Короткое (верхнее) плечо перемещает шток 5, связанный с ползунком 9 потенциометра. Шток под действием специальной пружины 10 нажимает на кулачок и тем самым прижимает нижний конец длинного плеча рычага к стенке скважины. Шток в верхней Части имеет ролик 6.
Передача перемещения рычагов на ползунок потенциометра осуществляется при помощи тросика 7, который огибает четыре неподвижных ролика 8, закрепленные на стойках, и четыре подвижных ролика 6, закрепленные на штоках. Один конец тросика закреплен винтами 11 на стойке 12, другой конец наматывается на барабан 13, жестко скрепленный с осью ползунка 9 потенциометра 14.
Форма кулачков и система передачи рассчитаны таким образом, что общий поворот ползунка пропорционален сумме отклонений длинных плеч рычагов от их начального положения.
Схема питания реохорда потенциометра и измерение разности потенциалов полностью аналогичны схеме, изображенной на рис. 124 для каверномера КФМ.
В отличие от прибора КФМ, каверномер СКС-4 в рабочем положении (с раскрытыми рычагами) может перемещаться лишь в одном направлении — вверх по скважине. По этой причине спуск прибора осуществляется при сложенных рычагах. На забое рычаги освобождаются. Для их освобождения применяют несколько способов. Наиболее часто применяется специальное кольцо, иногда с наружными выступами, которое надевается на концы рычагов. При подъеме прибора с забоя кольцо вследствие трения о стенку скважины соскальзывает с рычагов и освобождает их.
2. Градуировка каверномеров. Градуировка каверномеров производится с целью определения нулевого диаметра d0 и постоянной С.
Диаметр d0 соответствует положению прибора при сложенных рычагах. Постоянная С каверномера на трехжильном кабеле показывает величину изменения диаметра (в см), соответствующую изменению сопротивления измерительного потенциометра на 1 ом.
Для градуировки каверномеров при работе со станциями АКС-4 и АЭКС-900 (1500) собирают схемы, показанные на рис. 110, в и 111, г.
Выполняют градуировку при помощи специального градуировочного устройства, состоящего из треноги для установки каверномера и нескольких колец с известным диаметром.
Градуировку производят в следующем порядке.
1. Каверномер устанавливают в треноге в вертикальном положении, рычаги Полностью складывают и закрепляют.
2. Устанавливают постоянную по напряжению измерительного канала (m), равную обычно 2,5 или 5 мв/см.
3. При помощи контрольного шунта устанавливают силу тока в приборе, равную паспортному значению.
4. Записывают нулевое положение пишущих устройств при сложенных рычагах.
5. При помощи градуировочных колец рычагам задают несколько известных отклонений, при которых на ленте фиксируются положения пишущих устройств.
6. По результатам измерений строят градуировочный график: по оси абсцисс откладывают значения диаметров колец в см, по оси ординат — соответствующие им отклонения пишущих устройств в CM.
7. Путем продолжения кривой до пересечения с осью абсцисс определяют нулевой диаметр d0 каверномера.
8. Путем выбора двух значений диаметров (d1 в начале графика и d2 в конце) и нахождения соответствующих им отклонений l1 и l2 (в см) пишущих устройств определяют постоянную каверномера (в ма*см/мв) по формуле
Устройство и работа каверномеров

3. Измерения каверномером на трехжильном кабеле. Для измерения диаметра скважины со станциями АКС-4 и АЭКС-900 (1500) собирают схемы, показанные на рис. 110, в и 111, г.
Кавернометрию на скважине проводят в следующем порядке.
1. Проверяют работу измерительного канала станции и устанавливают постоянную по напряжению (т), равную 2,5 или 5 мв/см.
2. Устанавливают необходимый масштаб! записи; в зависимости от детальности исследований и диаметра скважины применяют масштабы 2,5 и 10 см/см.
Заданный масштаб записи (М в см/см) устанавливают путем подключения измерительного канала к контрольному шунту R и регулирования силы тока в питающей цепи таким образом, чтобы выполнялось равенство (7).
3. Определяют цену единицы показаний ГКП в см. При выполненной градуировке ГКП цену единицы его показаний вычисляют по формуле (8).
4. Перед спуском каверномера выполняют замер при полностью раскрытых рычагах или при насадке на рычаги калибровочного кольца; полученное значение диаметра должно соответствовать фактическому диаметру кольца.
5. Каверномер опускают в скважину; при этом на рычаги прибора СКС-4 надевают насадку, удерживающую рычаги в сложенном состоянии.
6. После достижения каверномером забоя в случае необходимости (при масштабе записи 2 или 5 см/см) в измерительную схему включают ГКП, которым смещают запись влево с таким расчетом, чтобы кривая не выходила за пределы ленты; в журнале или на ленте отмечают показание ГКП. Рычаги каверномера СКС-4 освобождаются.
7. При подъеме кабеля записывают кавернограмму.
Скорость подъема кабеля при кавернометрии составляет обычно 1500—3000 м/ч; для каждого нового района ее определяют по результатам опытных работ.
Для контроля за работой прибора выполняют запись во время перемещения каверномера в обсадной колонне скважины. После завершения подъема проводят контрольный замер в калибровочном кольце.
На кавернограмму наносят шкалу для отсчета диаметра и по всей длине номинальный диаметр скважины, за который принимают диаметр долота. При нанесении шкалы сначала определяют значение диаметра для начальной части кривой по формуле
Устройство и работа каверномеров

где d0 — начальный диаметр каверномера, определяемый при градуировке; l — начальное отклонение кавернограммы от нулевой линии (когда прибор находился на забое); P — показание ГКП при нахождении прибора на забое.
Остальные операции по разбивке шкалы выполняют исходя из масштаба записи кавернограммы.
Обработка и оформление кавернограммы аналогичны обработке диаграмм других, ранее описанных методов.