Устройство для определения азимутального и зенитного углов скважины

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЗИМУТАЛЬНОГО И ЗЕНИТНОГО УГЛОВ СКВАЖИНЫ , содержащее корпус с переходниками , между которыьи расположена обойма, а внутри нее установлен датчик азимутальных и зенитных углов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и достоверности определения, датчик выполнен в виде Цилиндрического прозрачного сосуда, разделенного перегородкой на две полости, одна из .которых заполнена отвердителеМуНа поверхности которого расположена магнитная стрелка , а другая полость заполнена мономером , например эпоксидной смолой, и имеет подвижный стержень с прорезью и предохранительным кольцом на конце его, причем .обойма снабжена гидроцилиндром с поршнем, размещенным с возможностью взаимодействия со стержней.

СОКИ СОВЕТСКИХ

««««ЛЮ

РЕСПУБЛИК,SU., 110 эЮ E 21-В 47/02

ЯРА" « fA ««t;.-.. л

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВ«О««НО««У ««ИД««ВП«С«ВУ

И, „ц

БИЫИЫЫл1, I

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛМ ИЗОБРЕтЕНИ И ОЕРЫтИа,. (21) 3556280/22-03, (22) 25.02.83 (46) 15.07.84. Бюл. I 26 (72) Г.И.Лоскутов, О.В.Эстерле, А.E.Çaêèðîâ и А.Я.Анищенко (71) Центральная опытно-методическая . экспедиция Казахского научно-исследовательского института минерального сырья (53) 622.242(088.8) (56) 1. Копылов В.Е. Бурение? Инте-

pecaof M., "Недра", 1981, с. 157.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 601402, кл. E 21 В 47/02, 1978. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

АЗИИУТАЛЬНОГО И ЗЕНИТНОГО УГЛОВ СКВАЖИНЫ, содержащее корпус с переходниками, между которыми расположена обойма, а внутри нее .установлен датчик азимутальных и зенитных углов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыщения точности и достоверности определения, датчик выполнен в виде цилиндрического прозрачного сосуда, разделенного перегородкой на две полости, одна из .которых заполнена отвердителем,на поверхностикоторого расположена магнитная стрелка, а другая полость заполнена мономером, например эпоксидной смолой, и имеет подвижный стержень с прорезью и предохранительным кольцом на конце его, причем .обойма снабжена гидроцилиндром с поршнем, размещен- g ным с возможностью взаимодействия со стержнеМ.

1102913 2

Изобретение относится к разведочному бурению и предназначено для измерения кривизны геологоразведочных скважин.

Известен инклинометр однократного действия, в котором плавающая магнитная стрелка помещена в цилиндрический сосуд, частично заполненный жидким желатином. Данный сосуд после окончання рейса опускается в скважину, при 10 этом на поверхности желатина образуется горизонтальная плоскость, которая составляет определенный угол с центральной осью цилиндрического сосуда, а магнитная стрелка, плаваю- 1З щая на горизонтальной поверхности, занимает определенное положение относительно сторон света. По истечении некоторого времени желатин застывает и сосуд извлекается на поверх- 2О

-ность. Далее сосуд устанавливают в угломерное, устройство и по положению магнитной стрелки и застывшей поверхности желатина определяют зенитный и азимутальный угол скважины (13, Это устройство имеет простую конструкцию, надежно в работе и имеет возможность повторной проверки снятых показаний. Однако использование желатина в качестве затвердевающей жид- ЗО кости не позволяет применять устрой. ство в составе бурового снаряда при бурении, так как начало процесса затвердевания желатина неуправляемо.

Кроме того, медленный процесс отвер- девания желатина приводит к большим потерям производственного времени.

Известно также устройство для определения азимутального и зенитного углов скважины, содержащее корпус 4р с переходниками, между которыми расположена обойма, а внутри нее установлен датчик азимутальных и зенитных углов P2).

Конструкция этого инклинометра 4 довольно проста, но он фиксирует только зенитный угол скважины, притом с низкой точностью, так как снятие показаний очень затруднено.

Цель изобретения — повышение точности и достоверности определения углов.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве. для определения аэимутального и зенитного углов скважины, содержащем корпус с пере- ходниками, между которыми расположена обойма, а внутри нее установлен датчик азимутальных и зенитных углов датчик выполнен в виде цилиндрического прозрачного сосуда, разделенного перегородкой на две.полости, одна из которых заполнена отвердителем, на поверхности которого оасположена магнитная стрелка, а другая полость заполнена мономером, например эпоксидной смолой,и имеет подвижный стержень с прорезью и предохранительным кольцом на конце его, причем обойма снабжена гидроцилиндром с поршнем, размещенным с возможностью взаимодействия со,стержнем.

На фиг. 1 представлено устройство, устанавливаемое между колонной бурильных труб и буровым снарядом, общий вид; на фиг. 2 — ципиндрический сосуд, общий вид.

Устройство состоит из переливного клапана, включающего в себя переходник 1, пружину 2, клапан 3, корпус 4 и предназначенного для предотвращения иэливания промывочной жидкости на поверхность при подъеме буриль-, ной колонны, обоймы 5, внутри которой имеются радиально расположенные каналы 6 для прохода промывочной жидкости к буровому снаряду и каналы 7 и 8 для прохода промывочной жидкости к поршню 9, шарика 10, предназначенного для переключения потока промывочной жидкости при арретирова-. нии; датчика 11, установленного с возможностью извлечения внутри обоймы 5 и предназначенного для регистрации положения устройства в скважи",не, кожуха 12 и переходника 13. Обойма 5 имеет возможность фиксированно устанавливаться относительно корпуса 4, например, с помощью штифта, а каналы -6 и 8 разделены уплотнениями.

Корпус датчика 11 имеет цилиндрическую форму и состоит из пробки 14, имеющей ручку 15 для извлечения датчика из обоймы, прозрачной втулки 16, стакана 17 и пробки 18. Пробка 14, втулка 16, "стакан 17 и пробка 18 соединены между собой неподвижно и образуют две плоскости 19 и 20, разделенные при помощи перегородки 21 и штока 22 с отверстием 23. Перемещение штока 22 ограничено буртом 24 и стопорным кольцом 25. Полость 19 до половины заполнена мономером, например, эпоксидной смолой 26, на поверхности которой свободно плавает магнитная стрелка 27, а полость 20 полностью заполнена отвердителем.

1102913

Работает устройство следующим образом.

При работе бурового снаряда шарика 10 в устройстве нет и промывочная жидкость по каналам 6 поступает к буровому снаряду, а по каналам ? и 8— к поршню 9, который благодаря разности площадей все время поджат вниз.

Перед подъемом бурового снаряда, при,: необходимости измерения кривизны сква- 1О жины, вращение бурильной колонны rxpekращается. При этом жидкость в полости 19 и магнитная стрелка 27 занимают определенное положение относи-. ,тельно сторон света и оси скважины. 15 Далее внутрь бурильной колонны бросается шарик 10, который, дойдя до упора в корпусе 4, перекрывает каналы 6, при этом на поршень 9 передается давление проиывочной жидкос ги 20 только по каналу 8, в результате чего поршень, 9 перемещается вверх до упора и толкает шток 22. При перемещении штока 22 срывается предохранительное стопорное кольцо 25 и полос- 25 ти 19 и 20 через отверстие в штоке 23 получают сообщение между собой, в результате чего мономер 26 и отвердитель смешиваются и происходит их затвердевание и фиксация магнитной ЗО стрелки. Время эатвердевания зависит от вида компонентов и их процентного соотношения и может составить 1-2мин.

После окончания затвердевания мономера устройство поднимают на поверхность, атсоединяют его от колонны бурильных труб н бурового снаряда и извлекают из него шарик 10 и датчик 11. Для извлечения датчика достаточно отвернуть переходник 13 и вынуть обойму 5 из кожуха 12, а шарик извлекается путем простого переворачивания,устройства. После этого датчик устанавливается в угломерное ! устройство и по зафиксированному. поло-* жению горизонтапьной плоскости мономера и магнитной стрелки считывается зенитный угол и азимут скважины. Для повторйого использования устройства необходима в обойму вставить другой неиспользованный датчик, Отдельным датичкам присваиваются номера, на них фиксируется номер скважины, дата и т.д., затем они помещаются в специальное хранилище в «ачестве документов, по которым в любое время можно провести повторные исследования.

Предложенное устройство имеет простую конструкцию и простое управление, надежно s эксплуатации и может быть использовано в любом виде бурения. Повышение качества и производительности работ за счет возможности постоянного контроля искривления скважины, а также снижения времени на производство измерения позволит получить значительный экономический эффект.

1102913

21

25 ;оставитель И. Карабачинская

Техред И. Кузьма Корректор В.Бутяга

Редактор К.Волощук

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ.4919/21 Тираж 565

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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