[go: up one dir, main page]

RU2489699C1 - Well hardness gage - Google Patents

Well hardness gage Download PDF

Info

Publication number
RU2489699C1
RU2489699C1 RU2012101636/28A RU2012101636A RU2489699C1 RU 2489699 C1 RU2489699 C1 RU 2489699C1 RU 2012101636/28 A RU2012101636/28 A RU 2012101636/28A RU 2012101636 A RU2012101636 A RU 2012101636A RU 2489699 C1 RU2489699 C1 RU 2489699C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
spring
housing
piston
axis
ball
Prior art date
Application number
RU2012101636/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Рамиз Алиджавад оглы Гасумов
Геннадий Алексеевич Копылов
Курбан Сапижуллаевич Ахмедов
Наталья Григорьевна Федорова
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов" (ОАО "СевКавНИПИгаз"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов" (ОАО "СевКавНИПИгаз" filed Critical Открытое акционерное общество "Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов" (ОАО "СевКавНИПИгаз"
Priority to RU2012101636/28A priority Critical patent/RU2489699C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2489699C1 publication Critical patent/RU2489699C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

FIELD: mining.SUBSTANCE: well hardness gage comprises a body with two holes in the upper part for connection with a transporting facility, a spring-loaded piston with a ball, a nut, which limits piston travel, installed in the body perpendicularly to its axis, and a control unit. The device comprises an electric motor and a brush installed in a lower part of the body. Brush threads in idle position are laid along it, providing for an outer diameter of the brush below the outer diameter of the body. On the upper end of the body, in the centre there is balloon with compressed gas. The device body has a through inclined hole made from the upper end to the side generatrix, and a central dead hole made from the upper end and connected via a side channel with the tubular space of the casing string. The device has support facilities made in the form of three spring-loaded pistons with limiting nuts, one of which is installed in the body as diametrically opposite to the piston with the ball, and two others - diametrically opposite to each other with displacement of the axis by 90° relative to the axis of the piston and below it by the level. All four pistons are made as hollow, and are connected with a central dead hole of the body. In the central dead hole of the body below with balloon with the compressed gas there is a reducer installed, being connected at one side with the compressed gas balloon, and at the other side - with the side channel of the body and inner cavities of spring-loaded pistons via electric valves. The device includes recording equipment represented by a video camera, which is installed in the through inclined hole of the body so that its axis crosses with the axis of the spring-loaded piston with the ball in the measured point on the casing string.EFFECT: improved efficiency of device operation and accuracy of casing string hardness detection in a well.3 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу, предназначено для определения твердости и может быть использовано для определения твердости обсадной колонны в скважине.The invention relates to mining, is intended to determine the hardness and can be used to determine the hardness of the casing in the well.

В процессе работы скважины возникает необходимость получения информации об остаточной прочности обсадных труб для оценки срока их дальнейшей эксплуатации. Между пределом прочности и твердостью материала существует известное соотношение. Возможность определения твердости обсадной трубы, непосредственно в скважине, помогает решить эту задачу. Из уровня техники известны устройства, с помощью которых можно определить в скважине твердость горной породы. Принцип определения твердости труб обсадной колонны и горной породы идентичен и основан на вдавливании индентора (шара, пуансона и т.п.) в поверхность испытуемого материала и измерении глубины его внедрения. В качестве аналога и прототипа выбраны устройства, определяющие твердость горной породы в скважине, близкие по совокупности признаков к заявляемому техническому решению.During the operation of the well, it becomes necessary to obtain information on the residual strength of the casing pipes to assess the period of their further operation. There is a known relationship between tensile strength and hardness of a material. The ability to determine the hardness of the casing, directly in the well, helps to solve this problem. The prior art device, with which you can determine the borehole hardness of the rock. The principle of determining the hardness of the casing and rock pipes is identical and based on the indentation of the indenter (ball, punch, etc.) into the surface of the test material and measuring the depth of its penetration. As an analogue and prototype of the selected device that determines the hardness of the rock in the well, close in the totality of features to the claimed technical solution.

Известен скважинный прочностномер (см. а.с. №899881, заявл. 11.01.80, кл. Е21В 49/00, опубл. 23.01.82, ОБ №3), включающий корпус, подпружиненный поршень с пуансоном, установленный в корпусе перпендикулярно его оси, регистрирующую аппаратуру и узел управления. В корпусе выполнено отверстие диаметром, обеспечивающим прохождение пуансона и ограничивающим ход подпружиненного поршня. Подпоршневая полость имеет связь с трубным пространством скважины через боковой канал в корпусе. Выход газа через указанный канал регулирует соленоидный клапан. Устройство включает несколько камер с зарядами, запальные устройства, обратные клапаны и канал, через который газ, образующийся при взрыве, поступает в подпоршневую полость, обеспечивая давление на пуансон.Known downhole strength meter (see AS No. 899881, application. 11.01.80, class ЕВВ 49/00, publ. 23.01.82, OB No. 3), including a housing, a spring-loaded piston with a punch installed in the housing perpendicular to it axis, recording equipment and control unit. A hole is made in the housing with a diameter that ensures the passage of the punch and restricts the stroke of the spring-loaded piston. The under-piston cavity is connected to the borehole space through a side channel in the housing. The gas outlet through the specified channel controls the solenoid valve. The device includes several chambers with charges, ignition devices, check valves and a channel through which the gas generated during the explosion enters the piston cavity, providing pressure on the punch.

Недостатками устройства является низкая эффективность работы, связанная с тем, что за один спускоподъем нельзя произвести многократно замеры твердости. Для создания давления необходимо произвести подрыв заряда, расположенного в камере устройства. Наличие в устройстве нескольких камер предполагает проведение нескольких замеров. Кроме того, наличие взрывчатых веществ является опасным для обслуживающего персонала.The disadvantages of the device is the low efficiency associated with the fact that for one tripping it is impossible to make multiple measurements of hardness. To create pressure, it is necessary to undermine the charge located in the device chamber. The presence of several cameras in the device involves several measurements. In addition, the presence of explosives is dangerous for staff.

Недостатком устройства является также низкая точность определения твердости вследствие отсутствия фиксации устройства в момент проведения измерения. Твердость определяется не по величине углубления пуансона, а по перемещению подпружиненного поршня, при этом не учитывается отклонение устройства от стенки.The disadvantage of this device is also the low accuracy of determination of hardness due to the lack of fixation of the device at the time of measurement. Hardness is determined not by the magnitude of the recess of the punch, but by the movement of the spring-loaded piston, while the deviation of the device from the wall is not taken into account.

В качестве прототипа выбран скважинный твердомер (см. а.с. №212586, заявл. 10.09.65, кл. G01N 3/00, опубл. 29.02.68, ОБ №9), включающий корпус с двумя отверстиями в верхней части для соединения с транспортирующим средством, подпружиненный поршень с шаром и гайку, ограничивающую ход поршня, установленные в корпусе перпендикулярно его оси, опорные средства, регистрирующую аппаратуру и узел управления. Опорными средствами служат два ребра корпуса. Регистрирующая аппаратура расположена на поверхности и связана с узлом замера деформации, находящимся в корпусе и представленным балочкой равного сопротивления с наклеенными на нее проволочными датчиками сопротивления. Устройство включает трубопровод, обеспечивающий подачу масла с поверхности в подпоршневую полость.A borehole hardness tester (see AS No. 212586, application form 10.09.65, class G01N 3/00, publ. 02.29.68, OB No. 9) was selected as a prototype, including a housing with two holes in the upper part for connection with transporting means, a spring-loaded piston with a ball and a nut restricting the piston stroke, mounted in the housing perpendicular to its axis, supporting means, recording equipment and control unit. The supporting means are two body ribs. The recording equipment is located on the surface and is connected with a strain gauge unit located in the housing and represented by a beam of equal resistance with wire resistance sensors glued to it. The device includes a pipeline for supplying oil from the surface to the piston cavity.

Недостатками устройства является низкая эффективность работы, обусловленная следующим: опорные средства выполнены неподвижными, что делает возможным заклинивание устройства при спускоподъеме; при замерах на больших глубинах потребуется большое количества масла, поскольку оно подается с устья. Подача масла с устья требует также установку в устройстве пружины большой упругости, так как под действием пружины осуществляется возврат поршня, для этого ей необходимо преодолеть гидростатическое давление столба масла от поверхности до места замера, а при рабочем нагружении для перемещения поршня необходимо создавать большое давление, что связано с потерей энергии.The disadvantages of the device is the low efficiency due to the following: support means are fixed, which makes it possible to jam the device during tripping; when measuring at great depths, a large amount of oil will be required, since it is supplied from the mouth. Oil supply from the mouth also requires installation of a spring of great elasticity in the device, since the piston returns under the action of the spring, for this it needs to overcome the hydrostatic pressure of the oil column from the surface to the place of measurement, and under working loading, a large pressure must be created to move the piston associated with energy loss.

Недостатком устройства является также низкая точность замера, связанная с определением твердости не по величине углубления шара, а по перемещению подпружиненного штока, значение которого определяют через датчики сопротивления, имеющие, как правило, большую погрешность. Кроме того, при проведении замеров горной породы низкой твердости произойдет углубление ребер устройства в породу, что скажется на углублении шара.A disadvantage of the device is also the low accuracy of measurement associated with the determination of hardness not by the magnitude of the recess of the ball, but by the movement of a spring-loaded rod, the value of which is determined through resistance sensors, which, as a rule, have a large error. In addition, when measuring rock of low hardness, the edges of the device will deepen into the rock, which will affect the deepening of the ball.

Техническим результатом является повышение эффективности работы устройства и точности определения твердости обсадной колонны в скважине.The technical result is to increase the efficiency of the device and the accuracy of determining the hardness of the casing string in the well.

Технический результат достигается скважинным твердомером, включающим корпус с двумя отверстиями в верхней части для соединения с транспортирующим средством, подпружиненный поршень с шаром и гайку, ограничивающую ход поршня, установленные в корпусе перпендикулярно его оси, опорные средства, регистрирующую аппаратуру и узел управления.The technical result is achieved by a borehole hardness tester, including a housing with two holes in the upper part for connection with a transporting means, a spring-loaded piston with a ball and a nut restricting the piston stroke, installed in the housing perpendicular to its axis, supporting means, recording equipment and control unit.

Новым является то, что устройство включает электродвигатель и щетку, установленные в нижней части корпуса. Нити щетки в нерабочем положении уложены вдоль нее, обеспечивая наружный диаметр щетки меньше наружного диаметра корпуса.New is that the device includes an electric motor and a brush mounted in the lower part of the housing. The threads of the brush in the idle position are laid along it, providing the outer diameter of the brush is less than the outer diameter of the housing.

Устройство включает баллон со сжатым газом, расположенный на верхнем торце корпуса, в центре.The device includes a cylinder with compressed gas located on the upper end of the housing, in the center.

Корпус устройства имеет сквозное наклонное отверстие, выполненное от верхнего торца до боковой образующей, и центральное глухое отверстие, выполненное от верхнего торца и соединенное через боковой канал с трубным пространством обсадной колонны.The device body has a through inclined hole made from the upper end to the lateral generatrix, and a central blind hole made from the upper end and connected through the side channel to the casing pipe space.

Опорные средства выполнены в виде трех подпружиненных поршней с ограничительными гайками, один из которых установлен в корпусе диаметрально противоположно поршню с шаром, а два других - диаметрально противоположно друг другу со смещением оси на 90° относительно оси поршня с шаром и ниже его по уровню. Все указанные поршни выполнены полыми и имеют связь с центральным глухим отверстием корпуса.The support means are made in the form of three spring-loaded pistons with restrictive nuts, one of which is installed in the housing diametrically opposite to the piston with the ball, and the other two are diametrically opposite to each other with an axis offset of 90 ° relative to the axis of the piston with the ball and below it in level. All of these pistons are hollow and are connected to a central blind hole in the housing.

В центральном глухом отверстии корпуса ниже баллона со сжатым газом установлен редуктор, соединенный с одной стороны с баллоном со сжатым газом, а с другой стороны - с боковым каналом корпуса и внутренними полостями подпружиненных поршней через электроклапаны.A gearbox is installed in the central blind hole of the housing below the compressed gas cylinder, connected to the compressed gas cylinder on one side and to the side channel of the housing and the internal cavities of the spring-loaded pistons through electrovalves.

Регистрирующая аппаратура представлена видеокамерой, которая установлена в сквозном наклонном отверстии корпуса так, что ее ось пересекается с осью подпружиненного поршня с шаром в измеряемой точке на обсадной колонне.The recording equipment is represented by a video camera, which is installed in the through inclined hole of the housing so that its axis intersects the axis of the spring-loaded piston with the ball at the measured point on the casing.

Нами не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, включающих всю совокупность признаков изобретения, что позволяет сделать вывод о его соответствии условию новизны.We have not identified sources containing information on technical solutions, including the entire set of features of the invention, which allows us to conclude that it meets the condition of novelty.

Нами не обнаружены источники патентной документации и научно-технической литературы, описывающие сведения о влиянии отличительных признаков устройства на достигаемый технический результат. Техническое решение явным образом не следует из уровня техники, т.е. соответствует условию изобретательский уровень.We have not found sources of patent documentation and scientific and technical literature describing information about the influence of the distinctive features of the device on the achieved technical result. The technical solution does not explicitly follow from the prior art, i.e. inventive step meets the condition.

На фиг.1 представлена конструкция устройства в продольном разрезе. На фиг.2 представлено поперечное сечение устройства по линии А-А фиг.1. На фиг.3 представлена схема узла управления.Figure 1 shows the design of the device in longitudinal section. Figure 2 presents the cross section of the device along the line aa of figure 1. Figure 3 presents the diagram of the control node.

Скважинный твердомер включает корпус 1 с двумя отверстиями 2 в верхней части для соединения с транспортирующим средством, подпружиненный поршень 3 с шаром и гайку 4, ограничивающую ход поршня, установленные в корпусе 1 перпендикулярно его оси (см. Фиг.1). Устройство включает опорные средства, выполненные в виде трех подпружиненных поршней 5, 6, 7 с ограничительными гайками. Один из них 5 установлен в корпусе диаметрально противоположно подпружиненному поршню 3 с шаром. Два других 6, 7 - диаметрально противоположно друг другу со смещением оси на 90° относительно оси подпружиненного поршня 3 с шаром и ниже его по уровню (см. Фиг.2). Все четыре подпружиненных поршня 3, 5, 6, 7 выполнены полыми.Downhole hardness tester includes a housing 1 with two holes 2 in the upper part for connection with a transporting means, a spring-loaded piston 3 with a ball and a nut 4, restricting the piston stroke, installed in the housing 1 perpendicular to its axis (see Figure 1). The device includes support means made in the form of three spring-loaded pistons 5, 6, 7 with restrictive nuts. One of them 5 is installed in the housing diametrically opposite to the spring-loaded piston 3 with a ball. The other two 6, 7 are diametrically opposite to each other with an axis offset of 90 ° relative to the axis of the spring-loaded piston 3 with the ball and below it in level (see Figure 2). All four spring-loaded pistons 3, 5, 6, 7 are hollow.

Корпус 1 имеет центральное глухое отверстие 8, выполненное от верхнего торца и соединенное через боковой канал 9 с трубным пространством обсадной колонны. Подпружиненные поршни 5, 6, 7 и подпружиненный поршень 3 с шаром имеют связь с центральным глухим отверстием 8 корпуса 1. Устройство содержит баллон со сжатым газом 10, расположенный на верхнем торце корпуса 1, в центре. В центральном глухом отверстии 8 корпуса 1 ниже баллона со сжатым газом 10 установлен редуктор 11, соединенный с одной стороны с баллоном со сжатым газом 10, а с другой стороны - с боковым каналом 9 корпуса 1 и внутренними полостями подпружиненных поршней 3, 5, 6, 7 через электроклапаны 12, 13, 14.The housing 1 has a central blind hole 8, made from the upper end and connected through the side channel 9 with the pipe space of the casing. The spring-loaded pistons 5, 6, 7 and the spring-loaded piston 3 with a ball are in communication with the central blind hole 8 of the housing 1. The device contains a can of compressed gas 10 located on the upper end of the housing 1, in the center. In the central blind hole 8 of the housing 1, a reducer 11 is installed below the compressed gas cylinder 10, connected to the compressed gas cylinder 10 on one side and to the side channel 9 of the housing 1 and the internal cavities of the spring-loaded pistons 3, 5, 6, 7 through the solenoid valves 12, 13, 14.

Устройство включает электродвигатель 15 и щетку 16, установленные в нижней части корпуса 1. Нити щетки 16 в нерабочем положении уложены вдоль нее, обеспечивая наружный диаметр щетки 16 меньше наружного диаметра корпуса 1.The device includes an electric motor 15 and a brush 16 installed in the lower part of the housing 1. The threads of the brush 16 in the inoperative position are laid along it, providing the outer diameter of the brush 16 is less than the outer diameter of the housing 1.

Корпус 1 имеет сквозное наклонное отверстие 17, выполненное от верхнего торца до боковой образующей. Устройство включает регистрирующую аппаратуру, представленную видеокамерой 18, которая установлена в сквозном наклонном отверстии 17 корпуса 1 так, что ее ось пересекается с осью подпружиненного поршня 3 с шаром в измеряемой точке на обсадной колонне.The housing 1 has a through inclined hole 17 made from the upper end to the side generatrix. The device includes recording equipment, represented by a video camera 18, which is installed in the through inclined hole 17 of the housing 1 so that its axis intersects the axis of the spring-loaded piston 3 with the ball at the measured point on the casing.

Устройство включает узел управления, состоящий из источника постоянного тока 19, реле времени (РВ) и шести выключателей 20-25 (см. Фиг.3).The device includes a control unit, consisting of a constant current source 19, a time relay (PB) and six switches 20-25 (see Figure 3).

Работает скважинный твердомер следующим образом.The downhole hardness tester operates as follows.

Твердость замеряют на различных интервалах обсадной колонны. В связи с тем, что колонна заполнена жидкостью и гидростатическое давление на различных интервалах разное, необходимо настроить редуктор на соответствующую величину давления, чтобы обеспечить работу устройства как на максимальной глубине, так и на вышележащих интервалах. Давление газа должно быть достаточным для создания усилия на подпружиненный поршень и превышение давления во внутритрубном пространстве, чтобы обеспечить стравливание газа.Hardness is measured at various casing intervals. Due to the fact that the column is filled with liquid and the hydrostatic pressure is different at different intervals, it is necessary to adjust the gearbox to the appropriate pressure value in order to ensure the operation of the device both at maximum depth and overlying intervals. The gas pressure must be sufficient to create a force on the spring-loaded piston and an overpressure in the in-tube space to ensure gas bleed.

Для присоединения устройства к канатам в отверстия 2 вставляют рым-болты. В исходном положении электроклапан 13 перекрывает боковой канал 9 корпуса 1 и обеспечивает связь редуктора с полостями подпружиненных поршней 5, 6, 7 и подпружиненного поршня 3 с шаром. Устройство на канате вместе с проводом электропитания опускают в колонну обсадных труб 26 и устанавливают с расположением щетки 16 напротив исследуемого участка. Выполнение опорных средств подвижными, т.е. в виде подпружиненных поршней, исходное положение которых не превышает наружного диаметра корпуса, исключает заклинивание устройства в процессе спускоподъема.To attach the device to the ropes, eyebolts are inserted into the holes 2. In the initial position, the solenoid valve 13 overlaps the side channel 9 of the housing 1 and provides a link to the gearbox with the cavities of the spring-loaded pistons 5, 6, 7 and the spring-loaded piston 3 with the ball. The device on the rope together with the power wire is lowered into the casing string 26 and installed with the location of the brush 16 opposite to the test site. The implementation of the support means movable, i.e. in the form of spring-loaded pistons, the initial position of which does not exceed the outer diameter of the housing, eliminates jamming of the device during tripping.

Выключателем 21 открывают электроклапан 12, сжатый газ из баллона 10 через редуктор 11, электроклапаны 13 и 14, попадая в полости подпружиненных поршней 5, 6, 7 и подпружиненного поршня 3 с шаром, перемещает их до упора с внутренней поверхностью обсадной колонны. Устройство оказывается зафиксированным от вращения. Конструктивное выполнение подпружиненных поршней 5, 6, 7 и подпружиненного поршня 3 с шаром полыми позволяет экономно расходовать сжатый газ, так как необходимо небольшое его количество для создания требуемого усилия. Вследствие чего относительно небольшой баллон 10 содержит запас газа, достаточный для многократного определения твердости по колонне за один спуск, что снижает трудозатраты, затраты электроэнергии и сроки проведения работ.The switch 21 opens the solenoid valve 12, the compressed gas from the cylinder 10 through the gearbox 11, the solenoid valves 13 and 14, falling into the cavity of the spring-loaded pistons 5, 6, 7 and the spring-loaded piston 3 with a ball, moves them all the way to the inner surface of the casing string. The device is fixed against rotation. The design of the spring-loaded pistons 5, 6, 7 and the spring-loaded piston 3 with a hollow ball allows the economical use of compressed gas, since a small amount of gas is needed to create the required force. As a result, the relatively small cylinder 10 contains a gas supply sufficient to repeatedly determine the hardness of the column in one run, which reduces labor costs, energy costs and timing.

Выключателем 24 запускают электродвигатель (ЭД) 15, который вращает щетку 16. За счет действия центробежных сил нити щетки 16 распрямляются и, касаясь внутренней поверхности обсадной трубы 27, очищают ее от различных загрязнений. Останавливают электродвигатель 15, выключателем 21 закрывают электроклапан 12 и выключателем 22 переводят электроклапан 13 в положение, перекрывающее боковой канал 9 корпуса 1. При этом происходит стравливание давления из полостей подпружиненных поршней 5, 6, 7 и подпружиненного поршня 3 с шаром в трубное пространство. Под действием пружин указанные поршни возвращаются в исходное положение. Наличие в конструкции устройства трех опорных средств позволяет надежно зафиксировать его в необходимом положении. При выполнении операции очистки участка обсадной колонны четвертый подпружиненный поршень 3 с шаром, как было описано выше, тоже принимает участие в фиксации устройства. Проведение предварительно очистки испытуемого участка повышает точность формирования отпечатка, тем самым повышая точность определения твердости. Наличие в устройстве электродвигателя 15 с щеткой 16 исключает необходимость использовать специальное оборудование для очистки колонны и сокращает сроки проведения работ.The switch 24 starts the electric motor (ED) 15, which rotates the brush 16. Due to the action of centrifugal forces, the threads of the brush 16 are straightened and, touching the inner surface of the casing pipe 27, clean it of various contaminants. The electric motor 15 is stopped, the electric valve 12 is closed by the switch 21, and the electric valve 13 is turned into the position overlapping the side channel 9 of the housing 1 by the switch 22. In this case, pressure is released from the cavities of the spring-loaded pistons 5, 6, 7 and the spring-loaded piston 3 with the ball into the tube space. Under the action of the springs, these pistons return to their original position. The presence in the design of the device of three supporting means allows you to securely fix it in the required position. During the cleaning operation of the casing section, the fourth spring-loaded piston 3 with the ball, as described above, also takes part in fixing the device. Carrying out preliminary cleaning of the test site increases the accuracy of imprint formation, thereby increasing the accuracy of determining hardness. The presence in the device of an electric motor 15 with a brush 16 eliminates the need to use special equipment for cleaning the columns and reduces the time of work.

Выключателем 25 включают видеокамеру (ВК) 18 и опускают устройство на длину, равную расстоянию между подпружиненным поршнем 3 с шаром и щеткой 16. Этим обеспечивается совмещение оси подпружиненного поршня 3 с шаром с исследуемым участком обсадной колонны. Возможность наблюдения видеокамерой позволяет произвести точную установку устройства и оценить качество очистки. Эта возможность исключает необходимость очистки большого участка обсадной колонны, что экономит электроэнергию, снижает трудозатраты и сроки.The switch 25 turns on the video camera (VK) 18 and lowers the device to a length equal to the distance between the spring-loaded piston 3 with the ball and the brush 16. This ensures that the axis of the spring-loaded piston 3 is aligned with the ball with the investigated section of the casing. The ability to observe the camcorder allows you to accurately install the device and evaluate the quality of cleaning. This feature eliminates the need to clean a large section of the casing string, which saves energy, reduces labor and time.

При удовлетворительном состоянии исследуемого участка обсадной колонны подают сжатый газ в полости подпружиненных поршней 5, 6, 7 и подпружиненного поршня 3 с шаром, как было описано выше. Одновременно выключателем 20 запускают реле времени (РВ). Происходит фиксация устройства подпружиненными поршнями 5, 6, 7 и углубление шара подпружиненного поршня 3 в обсадную трубу 26 с образованием в ее стенке отпечатка. Через установленный промежуток времени реле времени подает сигнал и происходит закрытие электроклапанов 12, 14, и открытие электроклапаном 13 бокового канала 9 корпуса 1. При этом подпружиненные поршни 6,7 удерживают устройство, предотвращая его смещение, а подпружиненный поршень 5 и подпружиненный поршень 3 с шаром возвращаются в исходное положение. Видеокамера 18 передает изображение отпечатка. По снимку определяют истинный размер отпечатка, учитывая расстояние от видеокамеры 18 до стенки обсадной трубы. Возможность получения изображения повышает точность определения твердости. Рассчитывают твердость материала обсадной трубы в месте отпечатка. Зная твердость, через известное соотношение можно определить прочность материала трубы и оценить возможность дальнейшей эксплуатации колонны.With a satisfactory condition of the studied section of the casing string, compressed gas is supplied into the cavity of the spring-loaded pistons 5, 6, 7 and the spring-loaded piston 3 with a ball, as described above. At the same time, the switch 20 starts the time relay (PB). The device is fixed by spring-loaded pistons 5, 6, 7 and the ball of the spring-loaded piston 3 is deepened into the casing 26 with the formation of an imprint in its wall. After a set period of time, the time relay gives a signal and the electrovalves 12, 14 are closed, and the electrovalve 13 opens the side channel 9 of the housing 1. At the same time, the spring-loaded pistons 6,7 hold the device, preventing its displacement, and the spring-loaded piston 5 and the spring-loaded piston 3 with a ball return to their original position. The camcorder 18 transmits a fingerprint image. The true size of the fingerprint is determined from the picture, taking into account the distance from the video camera 18 to the casing wall. The ability to obtain an image improves the accuracy of determining hardness. The hardness of the casing material at the imprint location is calculated. Knowing the hardness, through the known ratio, it is possible to determine the strength of the pipe material and evaluate the possibility of further operation of the column.

После определения размера отпечатка выключателем 23 открывают электроклапан 14, сжатый газ стравливается через боковой канал 9 корпуса 1, и подпружиненные поршни 6, 7, возвращаясь в исходное положение, освобождают устройство от контакта с обсадной трубой 26. В таком положении устройство готово к дальнейшей работе.After determining the size of the print, the electric valve 14 is opened by the switch 23, the compressed gas is vented through the side channel 9 of the housing 1, and the spring-loaded pistons 6, 7, returning to their original position, release the device from contact with the casing 26. In this position, the device is ready for further work.

Экономия сжатого газа, электроэнергии, снижение трудозатрат, сокращение сроков проведения работ, исключение необходимости использовать специальное оборудование для очистки колонны свидетельствуют об эффективности работы устройства. Возможность видеонаблюдения и получения снимков отпечатка, а также надежная фиксация устройства повышают качество определения твердости обсадной колонны в скважине.Saving compressed gas, electricity, reducing labor costs, reducing the time of work, eliminating the need to use special equipment for cleaning the columns indicate the efficiency of the device. The ability to monitor and capture fingerprints, as well as reliable fixation of the device increase the quality of determining the casing string hardness in the well.

Заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности, так как является новым, имеет изобретательский уровень и промышленно применимо.The claimed technical solution meets the condition of patentability, as it is new, has an inventive step and is industrially applicable.

Claims (1)

Скважинный твердомер, включающий корпус с двумя отверстиями в верхней части для соединения с транспортирующим средством, подпружиненный поршень с шаром и гайку, ограничивающую ход поршня, установленные в корпусе перпендикулярно его оси, опорные средства, регистрирующую аппаратуру и узел управления, отличающийся тем, что устройство включает электродвигатель и щетку, установленные в нижней части корпуса, при этом нити щетки в нерабочем положении уложены вдоль нее, обеспечивая наружный диаметр щетки меньше наружного диаметра корпуса, а также баллон со сжатым газом, расположенный на верхнем торце корпуса, в центре, при этом корпус имеет сквозное наклонное отверстие, выполненное от верхнего торца до боковой образующей, и центральное глухое отверстие, выполненное от верхнего торца и соединенное, через боковой канал, с трубным пространством обсадной колонны, а опорные средства выполнены в виде трех подпружиненных поршней с ограничительными гайками, один из которых установлен в корпусе диаметрально противоположно подпружиненному поршню с шаром, а два других - диаметрально противоположно друг другу со смещением оси на 90° относительно оси поршня с шаром и ниже его по уровню, причем все указанные поршни выполнены полыми и имеют связь с центральным глухим отверстием корпуса, при этом в центральном глухом отверстии корпуса ниже баллона со сжатым газом установлен редуктор, соединенный с одной стороны с баллоном со сжатым газом, а с другой стороны - с боковым каналом корпуса и внутренними полостями подпружиненных поршней через электроклапаны, а регистрирующая аппаратура представлена видеокамерой, которая установлена в сквозном наклонном отверстии корпуса так, что ее ось пересекается с осью подпружиненного поршня с шаром в измеряемой точке на обсадной колонне. A downhole hardness tester including a housing with two holes in the upper part for connection with a transporting means, a spring-loaded piston with a ball and a nut restricting the piston stroke, installed in the housing perpendicular to its axis, supporting means, recording equipment and a control unit, characterized in that the device includes an electric motor and a brush installed in the lower part of the case, while the brush threads in the idle position are laid along it, providing the outer diameter of the brush is less than the outer diameter of the body, and t also a compressed gas cylinder located on the upper end of the housing, in the center, while the housing has a through inclined hole made from the upper end to the side generatrix and a central blind hole made from the upper end and connected through the side channel to the tube space the casing string, and the supporting means are made in the form of three spring-loaded pistons with restrictive nuts, one of which is installed in the housing diametrically opposite to the spring-loaded piston with a ball, and the other two diametrically opposite to each other with an axis offset of 90 ° relative to the axis of the piston with the ball and below it in level, all of these pistons are hollow and connected to the central blind hole of the housing, while a reducer is installed in the central blind hole of the housing below the compressed gas cylinder, connected on one side to a cylinder with compressed gas, and on the other hand, to the side channel of the housing and the internal cavities of the spring-loaded pistons through electrovalves, and the recording equipment is represented by a video camera that installed It is inserted in the through inclined hole of the housing so that its axis intersects the axis of the spring-loaded piston with the ball at the measured point on the casing.
RU2012101636/28A 2012-01-17 2012-01-17 Well hardness gage RU2489699C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012101636/28A RU2489699C1 (en) 2012-01-17 2012-01-17 Well hardness gage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012101636/28A RU2489699C1 (en) 2012-01-17 2012-01-17 Well hardness gage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2489699C1 true RU2489699C1 (en) 2013-08-10

Family

ID=49159594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012101636/28A RU2489699C1 (en) 2012-01-17 2012-01-17 Well hardness gage

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2489699C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2714860C1 (en) * 2019-04-30 2020-02-19 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Device for testing rock samples for compression

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU212586A1 (en) * Г. И. Ягодкин , М. П. Мохначев Институт горного дела А. А. Скочинского WELL-DRILL DEVICE FOR DETERMINING MECHANICAL PROPERTIES OF ROCKS IN MASSIF
SU899881A1 (en) * 1980-01-11 1982-01-23 Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Горнометаллургический Институт Цветных Металлов "Вниицветмет" Deep-well strength meter
WO1990013803A1 (en) * 1989-05-04 1990-11-15 Iit Research Institute Monitoring system and method for performing gas analysis

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU212586A1 (en) * Г. И. Ягодкин , М. П. Мохначев Институт горного дела А. А. Скочинского WELL-DRILL DEVICE FOR DETERMINING MECHANICAL PROPERTIES OF ROCKS IN MASSIF
SU899881A1 (en) * 1980-01-11 1982-01-23 Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Горнометаллургический Институт Цветных Металлов "Вниицветмет" Deep-well strength meter
WO1990013803A1 (en) * 1989-05-04 1990-11-15 Iit Research Institute Monitoring system and method for performing gas analysis

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2714860C1 (en) * 2019-04-30 2020-02-19 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Device for testing rock samples for compression

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102589767B (en) Rock core internal stress field test instrument and use method thereof
CN105181199B (en) A kind of side hole stress relief method of detecting earth stress
KR102174791B1 (en) Improved Type of Hydraulically Activated Fixed-Piston Sampler
CN102914393A (en) Active pressure-bearing type positioning borehole stress meter and use method thereof
CN106546359B (en) A kind of surrouding rock stress measuring system
US9975701B2 (en) Method for detecting leakage in an underground hydrocarbon storage cavern
CN201883995U (en) Compression type testing sealing tool for directional well
CN109356541A (en) Electric delivery short section and delivery method
CN107607405A (en) A kind of standard penetrometer and operating method for the test of deep soil loaded deformation
CN109596438A (en) The experimental provision in situ of Rock And Soil in a kind of drilling of ground
US4105071A (en) Methods and apparatus for determining the stuck point of a conduit in a borehole
CN101082274A (en) Water injection well layered electric testing method employing metallic sheath detective cable
RU2489699C1 (en) Well hardness gage
CN102996115B (en) Direct-reading examining seal instrument suitable for eccentric water distributor
RU2584169C1 (en) Device for hydrodynamic investigations and testing of wells
US5259240A (en) Device for in situ testing of soils that includes a vent valve adapted to close at a predetermined depth during installation
CN103644986B (en) A kind of rock pressure [in mine measurement mechanism based on hollow grouting anchor structure
CN105699202A (en) Hydraulic device for measuring parameters of rock mass mechanics
CN109470550B (en) Test device and test method capable of simulating tangential action of anchor chain and soil under complex stress
CN107143537A (en) A kind of hydraulic gate test hydraulic system
CN103616001B (en) Roadway surrounding rock body multiple spot the roof separation value monitor and measurement apparatus and installation and measuring method
CN215518700U (en) Down-the-hole standard penetration hammer
CN109696324A (en) The confining pressure experimental provision in situ of Rock And Soil in a kind of drilling of ground
CN202533205U (en) Drill core internal stress field tester
CN105424507A (en) Situ detection method for shearing resistance of masonry mortar of masonry structure

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20170111