Устройство для определения сил сопротивления движению кабеля в скважине

 

Изобретение относится к моделированию перемещения кабеля в скважи-t нах. Цель - повышение точности за счет поинтервального определения сил сопротивления. Устр-во содержит имитатор 5 скважины, выполненный в виде упругодеформированной трубы 6. В последней расположен имитатор кабеля с грузом 13. Имитатор кабеля соеди

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ 1469106 А1 (51)4 Е 21 В 47/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и вто ском г свиддтельствм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4 193573/23-03 (22) 11.02.87 (46) 30.03.89. Бюл. Р 12 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики (72) С.Ф.Михайлов (53) 622.241(088.8) (56) Гулизаде М.П. и др. К экспериментальному определению коэффициента сопротивления при движении труб в наклонной скважине. — Изв. ВУЗов, сер. Нефть и газ, 1965, Р 5,с.29-32. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИЛ

СОПРОТИВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЮ КАБЕЛЯ В

СКВАЖИН Е (57) Изобретение относится к моделированию перемещения кабеля в скважи- нах. Цель — повышение точности эа счет поинтервального определения сил сопротивления. Устр-во содержит имитатор 5 скважины, выполненный в виде упругодеформированной трубы 6, Ь последней расположен имитатор кабеля с грузом 13. Имитатор кабеля соеди1 (69 нен со спуско-подъемным блоком 2. В трубу 6 запрессованы датчики 7 усилия, подключенные.к многоканальному регистрирующему блоку. Для достижения цели датчики 7 выполнены в виде электрически изолированных токопроводящих колец. Последние взаимодействуют с имитатором кабеля, выполненным в виде проволоки 12 высокого электрического сопротивления. При пуске проволоки 12 фиксируют диаграммы сопротивления ее участков, контактирующих с датчиками 7. При подь106 еме производят запись «и«логичной

1 ди«граммы п«регистрирующем блоке.

Изменение сопротивления проволоки 12 прямо пропорционально приложенной нагрузке Г. Накладывают диаграммы сопротивления прп подъеме и спуске и определяют величину 4R. Последняя связана с F. Применение устр-ва позволяет изменить конфигурацию модели профиля скважины и определять закономерности изменения сил сопротивления движению проволоки 12 в трубе 6.

2 ил.1

Изобретение относится к технике моделирования перемещения протяженных гибких элементов в шахтах, скважинах и может быть использовано для исследования возникающих при этом 5 сил сопротивления, в частности, для определения сил сопротивления при перемещении геофизического кабеля в нефтяных и газовых скважинах с целью определения возможных деформаций кабеля..=.

Цель изобретения — повышение точности за счет поинтервального определения сил сопротивления.

На фиг. 1 представлено устройство, 15 общий вид; на Лиг. 2 — конструкция имитатора скважины; на фиг. 3 — конструкция регистрирующего блока.

Устройство содержит панель 1, на которой установлен спуско-подъемный

20 блок, включаюший барабан 2 и привод 3.

К панели 1 с помощью скоб 4 крепится имитатор 5 скважины, выполненный в виде упругодеформированной трубы 6 с запрессованными токоподводящими кольцами 7. Так как упругодеформированная труба 6 выполнена неметаллической (хотя это и не обязательно), дополнительныхсредств изоляции колец

7 не требуется. Упругая деформируемая труба 6 выполнена из набора отдельных трубок 8, устанавливаемых одна в другую, для чего в каждой из трубок 8 выполнены выступающий элемент а с одного торца, а с другого 35 торца — гнездо б ° Внутри трубы 8 запресованы кольца 7.

Выступающий элемент.в колец 7 используется для подпайки проводов. Образование профиля производится при помощи упоров 9-11, воспроизводящих различные радиусы искривления скважин (Е „ и Rz) в определенном масштабе. Внутри трубы 6 расположен имитатор кабеля, выполненный в виде проволоки 12 высокого сопротивления (нихром, константан). Один конец проволоки намотан на барабан 2, а на другой конец подвешен груз 13, имитирующий вес скважинного прибора.

Регистрирующий блок содержит коммутатор 14 с клеммами 15 и контактом

16. Каждое из токоподводящих колец 7кольца К,... К „ соединены с входящими клеммами 15 коммутатора 14. Вращаясь, контакт 16 поочередно соединяет клеммы 14 — K „с Kz, K с и т.д. Клеммы К, — К „соединены с входами регистратора с носителем 17 (например светолучевой каротажный осциллограф НО-28), в котором проходит запись сопротивлений участков проволоки 12, находящихся в контакте с кольцами 7, Сопротивления различных участков кабеля регистрируются на носителе 17 каналами К 1, К 1, К ь- -ь

Устройство работает следующим образом.

Воспроизводят в определенном мас штабе (как правило, 1: 1000 или 1:750) профиль скважины, для чего изгибают трубу 6 под необходимыми углами и радиусами посредством упоров 9 — 11. (2) Рслчск Frp

30 (3) Рвьд P гр + Fc во* F спч к

I (4) с

2 35 где Рспчск и F па„- соответственно сила натяжения про" волоки 12 при спуске и подъеме, Р р и F — вес груза 13 и си- 40 ла сопротивления, определяют силу сопротивления движению проволоки 12 в трубе 6 з 14691

Затем фиксируют трубу 6 скобами 4. В качестве проволоки 12 используется нихромовая проволока марки ПЭНХ диаметром 0,10-0,015 мм, Подвесив на свободный конец проволоки груз 13, приводом 3 осуществляют его спуск в трубу 6 °

По мере вступпения в контакт с кольцами 7 трубы 6, определенные каналы осциллографа могут регистрировать изменение сопротивления различных участков проволоки 12 (регистрируется диаграмма изменений сопротивления проволоки 12 при спуске). Например, для случая, изображенного на фиг ° 1, фиксировать изменение сопротивления будут клеммы К З-К, К4 К51 К5 К4э Кьф Ккз э К h> Кпе э

K и-» Ки ° 20

Производя подъем прибора, производят также запись диаграммы изменения сопротивления различных участков кабеля. Так как изменение сопротивления проволоки 12 прямо пропорциональ- 25 но приложенной нагрузке, т.е. аК = КЬР, {1) и учитывая, что

DR

F с = 2К где ЬК вЂ” разница сопротнвлешш олноименных участков проволоки, 1 2 при подъеме и г. пус ке.

Так как скорость спуска и подъема проволоки в пределах одной спускопсдъемной операции одинакова, то накладывая диаграммы изменения сопротивления при подъеме и спуске, определяют величину dR, которая связана с Ес по формуле (5).

Изменяя конфигурацию модели профиля, воспроизводя различные значения каждого из ее компонентов (радиусы искривления, длины горизонтального и вертикального участков), определяют закономерности изменения сил сопротивления движению проволоки 12 в трубе 6.

Формула изобретения

Устройство для определения сил согротивления движению кабеля в скважине, содержащее имитатор с кват»ны, выполненный в виде упругодеформированной трубы,; внутри которой расположен имитатор кабеля с грузом, соединенный со спуско-подъемным блоком, датчики усилия, подключенные к регистрирующему блоку, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности за счет поинтервального определения сил сопротивления, датчики усилия выполнены в виде установленных в имитаторе скважины электрически изолированных токопроводящих колец, расположенных с возможностью взаимодействия с имитатором кабеля, выполненным в виде проволоки высокого электрического сопротивления.

1469106

17

Составитель A. Рыбаков

Редактор И. Касарда Техред А.Кравчук Корректор В.Гирняк

Заказ 1331/34 Тираж 514 Под пи с но е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Г!НТ СССР

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

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