Сигнализатор для направленного бурения

 

СИГНАЛИЗАТОР ДЛЯ НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ, содержащий корпус, установленную в нем гильзу, в которой расположено центробежное реле, замыкатель , ограничитель хода, ударный механизм и блок питания, состоящий из батарей и электромагнита с электромагнитной катушкой и сердечником, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы сигнализатора, центробежное реле выполнено в виде составной втулки, на одной оси которой установлен прерыватель клинообразной формы, а ударный механизм выполнен серповидной формы и снабжен упругим элементом, при этом электромагнит размещен с возможностью регулирования зазора между сердечником и ограничителем .хода, который имеет регулировочный винт, причем последний жестко связан с ударным механизмом, упругий элемент которого соединен с ограничителем хода, а электромагнит снабжен контактными пластинами, I одна из которых установлена с возможностью перемещения относительно другой. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„, SU» 1132002 А

3(5D E 21 В 47/022

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ф, л

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и электромагнита с электромагнитной катушкой и сердечником, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы сигнализатора, центробежное реле выполнено в виде составной втулки, на одной оси которой установлен прерыватель клинообразной формы, а ударный механизм выполнен серповидной формы и снабжен упругим элементом, при этом электромагнит размещен с возможностью регулирования зазора между сердечником и ограничителем хода, который имеет регулировочный винт, причем последний жестко связан с ударным механизмом, упругий элемент которого соединен с ограничителем хода, а электромагнит снабжен контактными пластинами. одна из которых установлена с возможностью перемещения относительно другой. (21) 3638329/22-03 (22) 23.08.83. (46) 30.12.84. Бюл. № 48 (72) Б. И. Фомин и В. Ф. Келлер (71) Центрально-Казахстанское производственное геологическое объединение (53) 622.242 (088.8) (56) 1. Лиманов Е. Л. и др. Направленное бурение разведочных скважин. М., «Недра», 1978.

2. Авторское свидетельство СССР № 12608, кл. Е 21 В 7/08, 1959. (54) (57) СИГНАЛИЗАТОР ДЛЯ НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ, содержащий корпус, установленную в нем гильзу, в которой расположено центробежное реле, замыкатель, ограничитель хода, ударный механизм и блок питания, состоящий из батарей

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1

1132002

Изобретение относится к технике бурения геологоразведочных скважин, а более конкретно к направленному бурению, и предназначено для ориентирования отклонителей в наклонных и горизонтальных скважинах.

Известен универсальный штыревой ориентатор, состоящий из датчика, вмонтированного в погружной штырь, спускаемый внутрь колонны бурильных труб на одножильном кабеле при помощи лебедки, при этом датчик соединен кабелем с пультом, показывающим положение отвеса датчика (1).

Недостаток данного ориентатора заключается в том, что для ориентирования отклонителя необходимо по колонне бурильных труб производить спуск датчика ориентатора до соприкосновения с переходником— ловителем штыря, осуществлять поворот колонны бурильных труб совместно с датчиком и затем производить подъем кабеля, в результате этих операций затрачивается значительное время из общего объема работ при направленном бурении.

Известен сигнализатор для направленного бурения, содержащий корпус, установленную в нем гильзу, в которой расположено центробежное реле, замыкатель, ограничитель хода, ударный механизм и блок питания, состоящий из батарей и электромагнита с электромагнитной катушкой и сердечником (2).

Недостатком этого устройства является то, что в процессе ориентирования необходимо производить вращение сигнализатора с колонной бурильных труб для того, чтобы включилось в работу центробежное реле и сердечник электромагнитной катушки, который наносит незначительные удары по ограничителю хода. Кроме того, не регулируется частота и сила ударов, в результате чего снижается эффективность работы и ограничивается применение сигнализатора в скважинах большой глубины.

Цель изобретения — повышение надежности работы.

Указанная цель достигается тем, что в сигнализаторе для направленного бурения, содержащем корпус, установленную в нем гильзу, в которой расположено центробежное реле, замыкатель, ограничитель хода, ударный механизм и блок питания, состоящий из батарей и элект) омагнита с электромагнитной катушкой и сердечником, центробежное реле выполнено в виде составной втулки, на одной оси которой установлен прерыватель клинообразной формы, а ударный механизм выполнен серповидной формы и снабжен упругим элементом, при этом электромагнит размешен с возможностью регулирования зазора между сердечником и ограничителем хода, который имеет регулировочный винт, причем последний жестко связан с ударным механизмом, упругий элемент которого соединен с ограничителем хода, а электромагнит снабжен контактны ми пластинами одна из которых установлена с возможностью перемешения относительно другой.

На фиг. 1 изображен предлагаемый звуковой сигнализатор, общий вид; на фиг. 2— вид А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4 — сечение  — В

10 на фиг 1

Звуковой сигнализатор состоит из корпуса 1, на концах которого с одной стороны навинчен переходник 2 с контргайкой 3., а с другой стороны — ниппель 4 с гайкой 5 и l становочной шпи IbKQH 6. Внутри корпуса 1 расположена гильза 7, в которой размешено центробежное реле, выполненное в виде составной втулки, состояшей !!3 частей 8 и 9, на смещенной оси ч,: -.и 8 составной втулки установлен прерыватель

10 клинообразной формы. Кроме того, часть

8 втулки соединена с контактом 11, расположенным в корпусе 12 маятникового замыкателя 13. Части 8 и 9 составной втулки расположены в диэлектрическом корпусе 14 и соединены с системой питания, которая содержит батареи 15 питания и электромагнит, включающий электромагнитную катушку 16 и сердечник 17, установленные в корпусе 18 электромагнитной катушки 16.

Электромагнит установлен с возмож30 ностью регулирования зазора между сердечником 17 и ограничителем 19 хода, на котором расположен ударный механизм 20.

К ограничителю 19 хода одним концом крепится упругий элемент — пластинчатая пружина 21. Для изменения частоты сигналов на ограничителе 19 хода установлен регулировочный винт 22, вращением которого изменяется зазор между ним и контактными пластинами — верхней 23 и нижней 24, установленными на корпусе электромагнит40 ной катушки 16, причем нижняя пластина

24 установлена с возможностью перемещения относительно пластины 23. Гильза 7 герметично закрыта заглушкой 25 с уплотняющими кольцами 26 с одной стороны и корпусом 12 с другой.

Сигнализатор работает следующим образом.

Перед спуском в скважину переходник 2 вместе с гильзой 7 соединяют с отклонителем (не показан), который устанавливают в требуемом направлении. Ослабив контргайку 3, начинают медленно поворачивать гильзу 7 до получе-IHR звуковых сигналов.

После этого контргайкой 3 фиксируют положение отклонителя относительно контакта

11 маятникового замыкателя 13. Затем заворачивают в переходник 2 корпус 1 с ниппелем 4 и стягивают гайкой 5. После этого сигнализатор с отклонителем соединяют с колонной бурильных труб и опускают в

ll з скважину. На расстоянии 0,4 — 0,5 м от забоя колонну бурильных труб останавливают. При наклонном положении сигнализатора в скважине маятниковый замыкатель

13 займет нижнее положение и при поворачивании колонны бурильных труб контакт 11 подходит к замыкателю 13. Одновременно с этим клинообразный прерыватель 10, подвешенный на оси части 8 составной втулки, будет стремиться массивным концом занять лежачее положение, другой стороной коснется второй части 9 втулки. В таком положении, цепь замкнется и ток от батарей 15 питания проходит в электромагнитную катушку 16. Под действием магнитного поля, возникающего в катушке 16, сердечник 17 притягивает ограничитель 19 хода с установленным на нем ударным механизмом 20 серповидной формы. При движении ударный механизм 20, сжимая пружину 21, наносит удар по стенке гильзы 7.

Одновременно с этим происходит размыкание контактных пластин 23 и 24 вследствие того, что регулировочный винт 22 нажимает на пластину 24, которая отходит от пластины 23, цепь разомкнется. Пружина 21 отбрасывает ударный механизм 20 в исходное положение, пластины 23 и 24 соединяются, цепь замыкается. Цикл повторяется. Получение звуковых сигналов на поверхности соответствует необходимому положению в скважине отклонителя.

Для того, чтобы увеличить частоту уда ров, необходимо регулировочным винтом 22 уменьшить зазор между последним и кон32002 тактной пластиной 24, в результате этого цепь будет чаще замыкаться, а следовательно, будут чаще издаваться сигналы.

Для того, чтобы увеличить силу удара, необходимо уменьшить зазор между сердечником 17 электромагнита и ограничителем

19 хода путем ввинчивания электромагнита в корпус 18 электромагнитной катушки 16 и наоборот.

Использование изобретения позволяет

10 значительно повысить эффективность работы звукового сигнализатора, обеспечивает применение его в скважинах большой глубины. Выполнение центробежного реле в виде составной втулки с установкой на одной из осей прерывателя клинообразной формы повышает точность ориентирования отклонителя в скважине, а также обеспечивает в процессе бурения периодический разрыв электрической цепи, в результате чего снижается энергоемкость. щ Установка электромагнита с возможностью регулирования зазора между сердечником электромагнита и ограничителем хода обеспечивает усиление силы удара, регистрируемого на дневной поверхности.

Наличие регулировочного винта на ограничителе хода позволяет регулировать частоту ударов, что обеспечивает возможность использования предлагаемого сигнализатора в скважинах любой глубины.

Упругий элемент, размещенный в корпусе ударного механизма, обеспечивает бесперебойную подачу сигналов на дневную поверхность.

1132002

1132002

Редактор Ю. Ковач

Заказ 9404/26

Составитель И. Карбачинская

Техред И. Верес Корректор О. Билак

Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал 11EIII Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4