Устройство для определения зенитного угла скважины

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗЕНИТНОГО УГЛА СКВАЖНЫ, содержащее маслонаполненный корпус, разделенный на две камеры посредством переборки, установленные в одной камере подпружиненный поршень,- а в другой - арретирующий элемент, отвес, узел подвески отвеса, выполненньй в виде шарнира и сферическая шкала о тл-и чающееся тем, что с целью увеличения, диапазона измерения и повьшения надежности работы, поршень снабжен штоком, узел подвески отвеса укреплен на штоке, а отвес выполнен в виде полушария, на поверхности которого размещена сферич ская . шкала, при этом в корпусе в камере поршня со стороны штока выполнено отверстие, причем камера арретирующего элемента герметизирована относительно камеры поршня,--а маслом заполнена арретирующая камера. 2. Устройство по п.1, от л и « чающееся тем, что кольцевые (Л риски шкалы выполнены разного цвета, при этом арретирующий элемент снабс жен смотровьн отверстием, герметично закрытым прозрачным стеклом с отметкой , например перекрестием, а отверстие со стеклом закрыто съемной герметичной крышкой.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (! 1) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

4(sl) E 21 В 47/02

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3657372/22-03 (22) 28. 10. 83 (46) 28.02,85. Бюл, И 8 (72) Г.И. Лоскутов, П.П. Подгорный и О.В.Эстерле (71) Центральная геолого-поисковая экспедиция Казахского научно-исследовательского института минерального сырья (53) 622.242 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 827767, кл. Е 21 В 47/022, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 98159/, кл. Е 21 В 47/02, 1980. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗЕНИТНОГО УГЛА СКВАЖИНЫ, содержащее маслонаполненный корпус, разделенный на две камеры посредством переборки, установленные в одной камере подпружиненный поршень,. а в другой — арретирующий элемент, отвес, узел подвески отвеса, выполненный в виде шарнира и сферическая шкала, о т л-и ч а ю щ е е с я тем, что) с целью увеличения диапазона измерения и повышейия надежности работы, поршень снабжен штоком; узел подвески отвеса укреплен на штоке, а отвес выполнен в виде полушария, на поверхности которого размещена сферич ская . шкапа, при этом в корпусе в камере поршня со стороны штока выполнено отверстие, причем камера арретирующего элемента герметизирована относительно камеры поршня," а маслом заполнена арретирующая камера.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что кольцевые риски шкалы выполнены разного цвета, при этом арретирующий элемент снабжен смотровьи отверстием, герметично закрытым прозрачным стеклом с отмет» кой, например перекрестием, а отверстие со стеклом закрыто съемной герметичной крышкой.

4 1142

Изобретение относится к разведоч- ному бурению и может быть использовано для измерения угла наклона геологоразведочной скважины в процессе бурения. 5

Известно устройство для определения угла наклона скважины, содержащее подпружиненный поршень со сферической вогнутой поверхностью, зажимной элемент с ответной поверхностью, шарик, расположенный между этими поверхностями, и напорный диск с подпружиненными штоками, взаимодействующими с поршнем f1) .

Недостатками известного устройст- 15 ва являются низкая точность и ограниченный диапазон измерения, не превышающий 10-15, так как при перемещении поршня на больших углах измерения не исключено смещение ша- 20 рика относительно сферической вогнутой поверхности. Наличие загрязнения и пыли на сферической поверхности может привести к залипанию шарика и снижению точности измерения. 25

Известно также устройство для измерения зенитного угла скважины в процессе бурения, содержащее маслонаполненный корпус, разделенный на две камеры посредством переборки, 30 установленные в одной камере подпру жиненный поршень, а в другой — арретирующий элемент, отвес, узел подвески отвеса, выполненный в виде шарнира и сферическая шкала. В этом устройстве зенитный угол скважины определяется по отметкам на шкале, наносимым при помощи острия отвеса при повышенном (по сравнению с нормальным режимом бурения) давлении 4ц промывочной жидкости (2) .

Недостатками данного устройства являются сложность его конструкции и неудобство в работе так как для проведения измерения требуется повышать давление промывочной жидкости, а для снятия показаний необходимо разбирать. устройство, сливать масло, наполняющее его, а затем снова собирать и заливать масло. Кроме того, данное устройство применимо лишь при малых углах наклона скважины.

При углах наклона скважины больше

15 резко снижается точность измерения и надежность работы, так как в этом случае острие противовеса при замере входит в шкалу под углом к направлению перемещения шкалы и поб23 этому отметка на шкале получается либо нечеткой, либо вовсе не получается, При этом не исключена поломка острия, отвеса, что выводит устройство из строя.

Цель из обре те ния — увел. учение диапазона измерения и повышение надежности работы.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для определения зенитного угла сквалыжны, содержащем маслона.олнеиный корпус, разделенный на две камеры. посредством пере- борки, установленные в одной камере подпружиненный поршень, а в другом— арретирующий элемент, отвес, узел подвески отвеса, выполненный в виде шарнира, и сферическая шкала, поршень снабжен штоком, узел подвески отвеса укреплен на штоке,, а отвес выполнен в виде полушария, на поверхности которого размещена сферическая шкала, при этом в корпусе в камере поршня со стороны штока выполнено отверстие, причем камера арретирующего элемента герметизирована относительно камеры поршня, а маслом заполнена арретирующая камера.

Кроме того, кольцевые риски шкалы выполнены разного цвета, при этом арретирующий элемент снабжен смотровым отверстием, герметично закрепленным прозрачным стеклом с отметкой, например перекрестием, а отверстие со стеклом закрыто съемной герметичной крышкой.

На фиг. 1 представлено устройст во, общий вид, на фиг. 2 †.видимый через смотровое отверстие участок сферической шкалы с кольцевыми рисками и перекрестие на стекле

Устройство содержит корпус, состоящий из камеры в виде гидроцилиндра 1 и переборки,2, соединенных неподвижно. Подпружинейный поршень 3 с уплотнением 4 и пружиной 5 расположены в гидроцилиндре, имеющем отверстие 6 для подвода жидкости к поршню, с которым жестко связан шток 7, входящий в маслоналолненную камеру 8, содержащую арретирующий элемент 9, выполненный в виде сегмента и жестко связанный с переборкой, отвес 10 в виде полушария, свободно подвешенный на штоке при помощи узла подвески 11, выполненного в виде шарнира, причем радиус наружной сферической поверхности отвес

1142623 равен радиусу внутренней сферической поверхности арретирующего элемента.

На шаровой поверхности отвеса размещена сферическая шкала с кольцевыми рисками 12 разных цветов, расположенныХ в плоскостях, перпендикулярHblx ocH cH e pHH Teeee, HG одинаковом расстоянии друг от друга, например, через 10, В арретирующем элементе имеется смотровое отверстие 13, герметично закрытое прозрач" ным стеклом 14 с перекрестием 15.

Маслоиаполненная камера при помощи уплотнения 1б гермегизирована относительно поршня. Смотровое отверс тие со стеклом защищено от воздействия промывочной жидкости съемной герметичной крышкой 17.

Устройство работает .следующим образом.

При работе бурового снаряда промывочная жидкость через отверстия 6 поступает к поршню 3, который под действием ее давления преодолевает сопротивление пружины 5 и перемещается вверх, увлекая за собой шток 7 и отвес 10. В результате этого отвес 10 отходит от арретирующего элемента 9 и получает свободу вращения.

После окончания рейса работа бурового снаряда йрбкращается, а промывочная жидкость еще некоторое время (1-2 мии) продолжает поступать дляочистки забоя, скважины от шлама. В это время прекращаются ввиду наличия масла в камере 8 возможные колебания отвеса 10 и он занимает строго определенное положение относительно оси устройства.

После этого плавно прекращают подачу промывочной жидкости. При этом пружина 5, преодолевая сопротивление промывочной жидкости, плавно перемещает вниз поршень 3, который через шток 7 толкает отвес 10 и прижимает

его к арретирующему элементу 9, фиксируя тем самым положение отвеса 10 относительно арретирующего элемента 9.

После подъема устройства на по10 верхность его извлекают из бурового снаряда, снимают крышку 17 и, наблюдая через смотровое отверстие .13» считывают по взаимному расположейию рисок 12 и перекрестия 15 (фиг.2)

15 величину зенитного угла скважины.

Точность считывания зависит от числа рисок 12 и будет тем выше, чем больше их на сферической шкале.

Выполнение отвеса в виде полуша

20 рия, размещение на его шаровой поверхности сферической шкалы с кольце. выми рисками и подвеска его на штоке позволяет значительно расширить диапазон измерения (до 70-80 ) устройо

25 ства, упростить конструкцию и повысить его надежность.

Окраска рисок в различные цвета позволяет облегчить процесс считывания показаний, а наличие смотрового отверстия с перекрестием позволяет считывать показания без разборки устройства с достаточной точностью во всем диапазоне измерения и тем самым уменьшить время подготовки уст" ройства к повторному применению.

Увеличение диапазона измерения и повышение надежности работы обус лавливают экономический эффект, полу40 чаемый от применения предлагаемого устройства.

1142623

ВНИИПИ Заказ 680/31

Тираж 540, Подписное

-Фнлкаа ШЮ "Патект", r.Óæãîðoä, ул.Нроектная, 4