Сигнализатор ориентирования отклонителя в скважине

 

1. СИГНАЛИЗАТОР ДЛЯОРИЕНТИРОВАНИЯ ОТКЛОНИТЕЛЯ В СКВАЖИНЕ, включающий в себя переходники, кожух,, обойму, укрепленную неподвижно относительно кожуха и переходников и имеющую осевой канал для прохода промывочной жидкости, отвес с отверстием , установленный с возможностью вращения на обойме, и муфту с наконечником; связанную подвижным шли- . цевым соединением с нижним переходником , о тличающийся тем, что ,с целью повышения надежности работы он снабжен подпружиненным штоком и молоточком, турбинкой. с отверстием и кулачком, a на обойме выполнен выступ, при этом отвес и турбинка установлены с возможностью вращения на обойме, a подпрзпкиненный шток и кулачок - неподвижно, причем на турбинке расположен подпружиненный молоточек , взаимодействз ющий с кулачком и кожухом, a подпружиненный шток размещен с возможностью попеременно го взаимодействия с выступом турбинки и отверстием.отвеса. 2..Сигнализатор по п.1, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения ресурса работы турбинки, он снабжен решеткой, имеющей осевой канал и установленной неподвижно над нижним переходником, a муфта . имеет радиальные отверстия для прохода промывочной жидкости, обобINS щающиеся с осевым каналом обоймы, и установлена подвижно в осевых каоэ налах решетки и обойЯы с возможностью Од попеременного открытия радиальных .отверстий в обойме и муфте при ее продольном перемещении.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕ П:ЛЬСТБУ (21) 3584056/22-03 1 (22) 27. 04 . 83 (46) 15..12.83: Бюл. Ф 46 (72) Г.И.Лоскутов, О.В.Эстерле и

А.Я. Анищенко (71) Центральная опытно-методическая- экспедиция Казахского научноисследовательского института минерального сырья (53) 622.242(088.8) (56) 1. Шитихин B.Â. Технические средства для направленного бурения скважин малого диаметра. Л., "Недра", .1978, с. 70-91.

2. Самгин Ю.С. Сборник изобретений по геологоразведочным работам. ч. 1, "Буровые работы", И., "Недра", 1965, с. 264-269.

3. Авторское свидетельство СССР

Ф 630390, кл. Е 21 В 47/00, 1976 ° (54)(57) 1. СИГНАЛИЗАТОР ДЛЯ ОРИЕНТИРОВАНИЯ ОТКЛОНИТЕЛЯ В СКВАЖИНЕ, включающий в себя переходники, кожух, обойму, укрепленную неподвижно относительно кожуха и перехоцников и имеющую осевой канал для прохода промывочной жидкости, отвес с отверстием, установленный с возможностью вращения на обойме, и муфту с наконечником, связанную подвижным шли„„SU„„3 129334 А цевым соединением с нижним переходником, отличающийся тем, что,с целью повышения надежности работы on снабжен подпружиненным штоком и молоточком, турбинкой. с отверстием и кулачком, а на обойме выполнен выступ, при этом отвес и турбинка установлены е возможностью вращения на обойме, а подпружиненный шток и кулачок — неподвижно, причем на турбинке расположен подпружиненный молоточек, взаимодействующий .с кулачком и кожухом, а подпружиненный шток размещен с возможностью попеременно=го взаимодействия с выступом турбинки и отверстием. отвеса. Я

2.. Сигнализатор по п.1, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения ресурса работы турбинки, он снабжен решеткой, имеющей осевой канал и установленной неподвиж.- д но над нижним переходником, а муфта имеет радиальные отверстия для прохода промывочной жидкости, сбоб щдф щающиеся с осевьж каналом обоймы, Щ и установлена подвижно в осевых ка- 1© налах решетки и обоймы с возможностью фф попеременного открытия радиальных (;Д ,отверстий в обойме и муфте при ее . @ продольном перемещении.

1 1129

Изобретение относится к буровой технике, а именно к техническим средствам направленного бурения скважин.

Известны электрические ориентатбры для ориентирования отклонителей в скважине, в которых в качестве чувст"-5 вительного элемента используется отвес, а сигнал об окончании ориентирования поступает на наземный пульт по электрическому кабелю (1 ).

Однако эти ориентаторы требуют большое количество вспомогательного оборудования (пульт управления, лебедка с электрическим кабелем) и значительных затрат времени, связанных

15 с опусканием и извлечением ориентатора.

Известны также механические сигнализаторы для ориентирования от- клонителя в скважине, позволяющие устанавливать отклонитель и проверять

20 правильность его установки многократно без извлечения сигнализатора на поверхность и включающие в сеся корпус отвес свободно подвешенУ Э

25 ный в корпусе, паз, выступ и переходник, связанный подвижным (шлицевым) соединением с корпусом и неподвижным соединением с отклонителем, причем паз и выступ расположены на отвесе и переходнике. В этих сигнали

30 заторах сигнал об окончании ориенти-рования поступает на поверхность в виде падения колонны бурильных труб при совпадении паза и выступа(2 ).

Недостатками таких сигнализаторов 35 являются длительность процесса ориентирования (необходимо периодически ,поднимать и опускать с поворотом бурильную колонну до совпадения паза и выступа), и низкая надежность, 40 так как при попадании выступа на край паза возрастают удельные нагрузки, обусловленные большим весом бурильной

° ф колонны и малой площадью контакта, что приводит к преждевременному вы- 45 ходу из строя сигнализатора.

Известны также гидравлические сигнализаторы, в которых сигнал об окон-. чании ориентирования поступает в виде скачка давления промывочной жидкос-50 ти на манометре.

Наиболее близким к предлагаемому является сигнализатор положения инст« румента в скважине, содержащий полый. шток, кожух со сферическим днищем и 55 каналом в днище, диафрагму и полый отвес, размещенные в кожухе. В этом сигнализаторе скачок давления про334 2 мывочной жидкости получается при совпадении каналов отвеса и днища(3).

Недостатком известного сигнализатора является трудность фиксирования гидроимпульсов, поскольку промывочная жидкость подается также в пульсирующем режиме и отличить гидроимпульсы сигнализатора от гидроимпульсов насоса, в особенности при значительных глубинах, очень сложно.

Создание же резких перепадов давления отрицательно сказывается на работе насоса и подводящих магистралей, выражающиеся в разрыве диафрагмы, уплотнений.и, как следствие, выходу их из строя.

Цель изобретения — повышение надежности работы, Указанная цель достигается тем, что сигнализатор для ориентирования отклояителя в скважине, включающий в себя переходники, кожух, обойму, укрепленную неподвижно относительно кожуха и переходников и имеющую осевой канал для прохода промывочной жидкости, отвес с отверстием, установленный с возможностью вращения на обойме, и муфту с наконечником, связанную подвижным шлицевым соединением с нижним переходником, снабжен подпружиненным молоточком, турбинкой с отверстием и кулачком, а на обойме выполнен выступ, при этом отвес и турбинка установлены с возможностью вращения на обойме, а подпружиненный шток и кулачок— неподвижно, причем на турбинке расположен подпружиненный молоточек, взаимодействующий с кулачком и кожухом, а подпружиненный шток размещен с возможностью попеременного взаимодействия с выступом турбинки и отверстия отвеса.

Сигнализатор также снабжен решеткой, имеющей осевой канал и установленной неподвижно над нижним переходником, а муфта имеет радиальные отверстия для прохода промывочной жидкости, сообщающиеся с осевым кана- . лом обоймы, и установлена подвижно в осевых каналах решетки и обоймы с возможностью попеременного открытия радиальных отверстий в обойме и муфте при ее продольном перемещении.

На фиг.1 показан предлагаемый сигнализатор, разрез; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.З— разрез Б-Б на фиг.1.

1129334

Сигнализатор состоит из переходников 1 и 2, соединенных между собой кожухом 3. Внутри кожуха 3 укреплена в переходнике 1 обойма 4, на которой установлены с возможностью вра- щения отвес 5 и турбинка 6. В обой ìå установлен также шток 7 с пружин» ной 8 и укреплен неподвижно кулачок 9.

На турбинке 6 укреплены пружина 10 с молоточком 11, взаимодействующим 1Î при работе турбинки 6 с кулачком 9 и кожухом 3 через окно в корпусе турбинки 6. На нижней плоскости отвеса 5 имеется отверстие 12, лежащее в плоскости действия отвеса и имею- 15 щее плавный переход к нижней плоскости отвеса. На верхней плоскости турбинки 6 имеется выступ 13. Шток 7 установлен в обойме 4 таким образом, что при вращении сигнализатора во.— круг своей оси он может попеременно взаимодействовать с отверстием 12 в отвесе 5 и выступом 13 на турбинке 6. В обойме 4 имеются радиально расположенные отверстия 14 и осе- 2s вой канал 15, по которым промывочная жидкость поступает на рабочие лопатки 16 турбинки 6. Между обоймой 4 и переходником 2 установлена неподвижно решетка 17 с отверстиями 18 для прохода промывочной жидкости.

В нижней части сигнализатора располо" жена муфта 19 с наконечником 20, связанная подвижным шлицевым соединением 21 с переходником 2. Муфта 19 имеет радиально расположенные отверстия 22 и 23 для прохода промывочной жидкости. Ход муфты 19 относительно переходника 2 ограничен буртами, имеющимися на муфте 19 и наконечнике 20.

Верхняя. часть муфты 19 входит в осевой канал решетки 17 и обоймы 4.

Сигнализатор работает следующим образом.

При монтаже в колонне бурильных 45 труб его устанавливают так, чтобы

@ток 7 располагался в плоскости действия отклонителя в двух крайних диаметрально противоположных положениях в зависимости от задачи по выполаживанию или выкручиванию скважин. Если отклонитель нужно установить на изменение азимута, то шток устанавливается под соответ-. ствующим углом к направлению дейст- 55 вия отклонителя..После того, как отклонитель и сигнализатор на колонне бурильных труб опущены в скважину, на заданную глубину, включается насос. Промывочная. жидкость под давлением поступает по каналам 15 и 14 к рабочим лопаткам .16 турбинки 6 и далее по каналам 18 и 22 к отклонителю. Если отклонитель установлен в скважине в заданном направлении, то шток 7 под действием пружины 8 входит в отверстие 12 на отвесе 5, и выходя из зацепления с выступом 13, Э освобождает турбинку 6. Турбинка начинает вращаться, а вместе с нею и молоточек 11, который, взаимодействуя с выступами кулачка 9, начинает колебаться и ударять по кожуху 3, генерируя таким образом звуковые сигналы, которые по колонне бурильных труб передаются на поверхность и регистрируются на слух с помощью любого звукоулавливающего устройбтва, например стетоскопа, слуховой трубки и т.д. Наличие звуковых сигналов свидетельствует о правильности установки отклонителя в скважине. Если отклонитель установлен неправильно, то шток 7 не входит в отверстие 12 на отвесе 5, а упирается под действием пружины 8 в его нижнюю плоскость и входит в зацепление с выступом 13 на турбинке 6, .турбинка 6 не вращает- ся и молоточек 11 не генерирует звуковые сигналы. Для правильной установки отклонителя колонну бурильных труб поворачивают до тех пор, пока не будут зафиксированы звуковые сигна- . лы т.е. шток 7 не войдет в отверстие 12 на отвесе 5 и не освободит турбинку 6. После этого отклонитель ставят на забой. При этом муфта 19 перемещается вверх и перекрывает отверстие 1.4, прекращая тем самым доступ промывочной жидкости к рабочим лопаткам 16 турбинки 6.

В это же время отверстия 23 на муфте 19 выходят из решетки 17 и открываются, промывочная жидкость получает возможность, минуя лопатки турбинки, свободно поступать по каналам 15, 23, 18 и 22 к отклонителю> в результате чего турбинка 6 при работе отклонителя не вращается и этим самым увеличивается срок ее слу;кбы.

Для повторения ориентирования достаточно .приподнять бурильную колон-. ну над забоем до занятия муфтой 19 исходного положения и повторить операцию ориентирования.

1129334

Й2.1.

Заказ 9419/25 Тираж 564 Но писи е

Филиал ППП "Питаит, г.уигород, рл.Проаитиаи, а

Использование сигнализатора в практике геологоразведочных работ по-. зволит гарантировать достоверность получаемой информации, работа гидронасоса не вносит помех в выходной 5 сигнал, и исключит выход из строя гидрооборудования, взаимодействуюmего с сигнализатором, так как сигнализатор в процессе своей работы не создает значительного гидравлического сопротивления и не вызывает тем самым большие скачки давления в подводящих магистралях, что повышает надежность работы сигнализатора и взаимодействующего с ним гидрооборуI дон ания.