Устройство для определения направления скважины

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ СКВАЩНЫ, содержащее верхнюю и нижнкяо трубы, шарнирно связанные между собой стержень с иглой и печатью, о т л и ч а ее с я тем, что, с целью повышения его точности и надежности, оно снабжено установленными в верхней трубе несбалансированным валом и подпружиненным поршнем, а печать соединена с помощью резьбы с несбалансированньм валом, который жестко связан с подпружиненн№1 поршнем. 5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

Ю О

РЕСПУБЛИК ае 01) зщ) Е 21 В 47/022

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

N aSleeCvamv С ИДЕТОЪ ТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Л A (21) 3555507/22-03 (22) 22.02.83 (46) 23.11.84. Бюл. В 43 (72) Ф.Д. Вытоптов, С.С. Сармантаев, Х.3. Жаркинбаев и В.С. Глазштейн (71) Казахский научно-исследовательский институт минерального сырья (53) 622.242(088.8) (56) 1..Авторское свидетельство СССР

9 872739, кл. Е 21 В 47/022, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

У 735755, кл. Е 21 В 47/022, 1977 (прототип). (54)(.57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

НАПРАВЛЕНИЯ СКВАЖИНЫ, содержащее верхнюю и нижнюю трубы, шарнирно связанные между собой стержень с иг1 лой и печатью, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения

его точности и надежности, оно снабжено установленными в верхней трубе несбалансированным валом и подпружиненным поршнем, а печать соединена с помощью резьбы с несбалансированным валом, который жестко связан с подпружиненным поршнем.

Ф 11253

Изобретение относится к бурению ! и может быть использовано для определения направления искусственного искривления скважины.

Известен прибор для измерения 5 искривления скважин горизонтальных и наклонных, который включает две цанги, соединенные гибкой связью. В одной из цанг установлен источник сфокусированного света, а в других — 10 фиксатор отклонения светового луча в виде набора фотоэлементов, размещенных на поворотном диске, ориентированном в пространстве за счет эксцентричного груза, причем фикса- 15 тор отклонения светового луча снабжен механизмом осевого перемещения, выполненного в виде соленоида Я .

Недостатком данного прибора является наличие значительного количества изделий с токопроводящими линиями, которые требуют надежной герметизации прибора от попадания в него промывочной жидкости, что приводит к усложнению конструкции и ухудшению надежности прибора в целом, Известно также устройство для апределения направления скважины, содержащее верхнюю и нижнюю трубы, шарнирно связанные между собой, стержень с иглой и печатью (2) .

Недостатком данного устройства является низкая точность определения направления искривления скважи- 35 ны из-за незначительной величины эксцентричной массы в стержне, находящемся в промывочной жидкости, способной создавать трение между наружной поверхностью стержня и внут- 40 ренним каналом бурильных труб в процессе его самоориентирования, а также малым диаметром печати (12-15 мм), кромки которой могут деформироваться от ударов при спуске из-за имеющейся несоосности резьбовых соединений бурильной установки. Кроме того, сама операция нанесения метки иглой на печати несовершенна. Например, с увеличением глубины скважины до (800-1500 м) различной вязкости глинистого раствора, значительного растяжения кабеля, на котором подвешен эксцентричный стержень, трудно регулировать силу удара при нанесении метки на печать. Не исключена возможность отскока стержня с разворотом и нанесения ложной метки.

62 . 2

Кроме того точность работы индикатора снижает незащищенность острия иглы от потока промывочной жидкости, имеющей абразивные частицы, что может привести к затуплению иглы, и воэможность нарушения соосности стержня при эксплуатации.

Целью изобретения является повышение точности и надежности устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство для определения направления скважины, содержащее верхнюю и нижнюю трубы,,шарнирно связанные между собой, стержень с иглой и печатью, снабжено установленными в верхней трубе несбалансированным валом и подпружиненным поршнем, а печать соединена с помощью резьбы с несбалансированным валом, который жестко связан с подпружиненным поршнем.

На фиг. 1 показано устройство для определения направления скважины, продольньй разрез; на фиг. 2 — игла с пружиной, установленная на конце ступенчатого стержня.

Устройство состоит из двух труб 1 и 2, .соединенных между собой,шарниром, состоящим из корпуса 3, хвостовика 4, ступенчатого стержня 5 с подпружиненной иглой б и ограничительным буртиком 7. Для исключения возможности поворота стержня 5 относительно корпуса 3 установлены шарики 8. На противоположных концах труб 1 и 2 установлены соответственно направляющий конус 9 для улучшения условий спуска устройства в скважину и механизм перемещения с ограничением величины хода со свободно вращающимся в подшипниках 10 несбалансированным валом 11 и печатью 12. На торцовой поверхности 12 нанесены две взаимно перпендикулярные линии, проходящие через центр, причем одна иэ линий таже проходит через центр тяжести несбалансированного вала 11, Механизм перемещения, состоящий. из цилиндра-переходника 13, поршня 14, пружины 15 и ограничительной втулки 16, предназначен для осевого возвратно-поступательного перемещения несбалансированного вала с печатью.

Для предупреждения нарушения соосности ступенчатого стержня применен ограничитель, выполненный в виде

1125362 4

При необходимости подобную операцию можно првторить несколько раэ, меняя местоположение устройства на искривленном участке скважины или около него. После нодъема устройства из скважины несбалансированный вал с печатью извлекается as трубы 2. По положению меток на печати относительно взаимно перпендикуляр1р ных линий определяют направление . искривления скважин. Зная расстояние от острия иглы до центра сферы ступенчатого стержня, а также расстояние меток на печати от ее центра, можно определить изменения seнитного и аэимутального углов.

3 буртика 7, а для предупреждения поломки иглы и ограничения силы воздействия ее на печать при нанесении метки установлена пружина 17.

Устройство работает следующим образом.

После спуска устройства в скважину на колонне бурильных труб 18 и установки иа участке 19 искривления игла 6 сместится относительно центра печати 12. Положение смещенного острия иглы 6 фиксируется печатью, ориентированной в пространстве путем перемещения ее поршнем

14 при подаче промывочной жидкости в полость 20. Перемещение поршня происходит до тех иор, пока. подшипник

10 не достигнет торца ограничительной втулки 16. Затем подача промывочной жидкости прекращается и пру жииа 15 возвращает поршень 14 и несбалансированный вал 11 с печатью в исходное положение.

Применение предлагаемого устройства позволит сократить время, необходимое для инклинометрических измерений, что приведет к повышению технико-экономических показателей бурения.

1125362

Т«ред А.Бабинец

Редактор Л. Гратилло

Корректор О. Луговая

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 8455/24 Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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