124. Опишите способы раскрытия рычагов каверномера.

Скважинный прибор соединяется с поверхностной наземной аппаратурой, предназначенной для сопряжения со скважинными приборами, трёхжильным геофизическим кабелем. В свою очередь аппаратура сопряжения со скважинными приборами соединяется с блоком управления раскрытием измерительных рычагов с помощью стандартных проводников. Выходные клеммы 1, 2, блока раскрытия рычагов соединяются с входными клеммами блока обработки геофизических данных. Сам же блок управления раскрытием рычагов включается в сеть переменного тока 220 В.

Работа скважинной аппаратуры основана на использовании аналогового датчика Холла, измеряющего напряжённость магнитного поля при изменении расстояния от магнита, кинематически связанного с измерительными рычагами, до датчика Холла.

Усреднённый диаметр скважины измеряется тремя кинематически-жёстко связанными с корпусом прибора рычагами. Рычаги передают движение подпружиненному толкателю-штоку, который в свою очередь передаёт движение постоянному магниту.

Сигнал, поступающий от датчика обрабатывается (линеаризуется) в электронном блоке прибора, преобразуется в частотный сигнал, который передаётся в поверхностный блок обработки сигнала, где пересчитывается в диаметр скважины.

При спуске прибора в скважину рычаги находятся в сложенном состоянии. После спуска прибора на нужную глубину с поверхности подаётся сигнал на раскрытие рычагов, и они переводятся в раскрытое состояние, позволяющее измерять диаметр скважины. При необходимости рычаги можно сложить сигналом с поверхности и переместить прибор на новый интервал измерения как вверх по скважине, так и вниз.

Раскрытие и закрытие рычагов осуществляется по команде с поверхности с помощью встроенного электродвигателя.

6

125. Обоснуйте необходимость градуирования каверномера и опишите технологию проведения градуировочных работ.

Современные каверномеры и профилемеры имеют типовые ГХ, поэтому градуировка не требуется. Регистрируется непосредственно диаметр или радиус в мм. Они подвергаются только периодической калибровке или поверке с оценкой только характеристик погрешности.

При калибровке в качестве эталонов используются измерительные кольца, концевые меры в виде «ромба» и «елки», установки с ручным управлением и автоматизированные установки.

Комплект эталонных измерительных колец предназначен для калибровки каверномеров и профилемеров и выполнен в виде набора стальных цилиндров

Она позоляет оценивать вариацию показаний каверномеров и профилемеров. В ней вращающийся блок эталонных колец, установленных в одной плоскости, имеет возможность рычагам каверномера и профилемера скользить по рабочей поверхности и плавно переходить с одного кольца на другое. При вращении в одну сторону рычаги поочередно переходят на одно и тоже кольцо со стороны меньших значений, а при вращении блока колец в противоположную сторону – со стороны больших значений. При этом разность показаний каверномера (профилемера) принимается за оценку вариации.

Однако такая установка обладает рядом недостатков, связанных с техническими трудностями при выполнении калибровочных работ. По мере раскрытия рычагов каверномера приходится приподнимать блок эталонных колец, чтобы рычаги не «выпрыгнули» из кольца большего диаметра. Поверхность эталонных колец изнашивается в результате трения о твердосплавные напайки на измерительных рычагах. Производительность такой установки весьма низкая. Блок эталонных колец содержит 4 кольца, с внутренним диаметром 130, 300, 500 и 700 мм. Каждое кольцо в средней части рабочей поверхности имеет проточку глубиной 5 мм, обеспечивающую возможность оценки люфтов каверномеров и профилемеров (до 5 мм) при вертикальном перемещении.

С помощью подъемного устройства каверномер через неподвижный блок на мачте опускается в блок эталонных колец до упора. После раскрытия рычагов он медленно поднимается из блока эталонных колец, скользя рычагами по их рабочей поверхности. При этом выполняется запись выходных сигналов каверномера в файл через каротажный регистратор или другим путём.

После завершения измерений в блоке эталонных колец записанные значения выходного сигнала подаются на вход обрабатывающей программы.

Калибровка

Оценку основной абсолютной погрешности измерений в каждой i-той точке контроля (в каждом кольце) определяют по формулам:

- для каверномера

; (44)

, (45)

где и - измеренные значения радиуса (показания) профилемера в i-той точке контроля при изменении радиуса со стороны меньших и больших значений; и -

7

измеренные значения диаметра каверномера в i-той точке контроля при изменении диаметра со стороны меньших и больших значений; и - эталонное значение радиуса и диаметра в i-той точке контроля.

Форма «Сертификата о калибровке» профилемера ПФ-73 приведена в приложении 8.

Поверка

Каверномер (или профилемер) признается годным к применению, если в каждой точке контроля обе полученные оценки абсолютной погрешности не превышают нормированных значений, указанных в паспорте калибруемого прибора.

Если нормирована вариация показаний, то выполняют подтверждение соответствия поверяемого прибора метрологическим требованиям по вариации показаний, оценка которой не должна превышать нормированного значения, указанного в паспорте каверномера.

Краткие выводы.

1. Скважинные каверномеры и профилемеры имеют типовую градуировочную характеристику, поэтому не подвергаются периодической градуировке.

2. Применение измерительных колец и многозначных концевых мер для калибровки и поверки каверномеров (профилемеров) не позволяет оценивать их вариацию показаний и, соответственно, достоверно оценивать их погрешности при выполнении измерений.

3. Автоматизация калибровки и поверки каверномеров и профилемеров на базе блока эталонных колец с проточками на их рабочих поверхностях с возможностью их перемещения вдоль оси блока эталонных колец (как при измерениях в скважине) позволяет производительно и качественно оценивать их метрологические характеристики, включая вариацию показаний.

4. За оценку погрешности каверномера при его калибровке и поверке принимается максимальная разность между измеренным и эталонным значениями диаметра, воспроизводимого со стороны больших и меньших значений во всех точках его метрологического контроля.

5. Показатель качества калибровки и поверки каверномеров, равный отношению его предела допускаемой погрешности к пределу допускаемой погрешности (или оценке погрешности) установки, можно считать высоким, если его значение более пяти.

6. Достоверность поверки каверномера, определяемая показателем «Вероятность годности», в каждой точке его контроля можно считать высокой, если эта вероятность более 75%.

8