Устройство для измерения длины бурильной колонны

 

УСТЮЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИНЫ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ, содержащее корпус с пазами, основные прижимные и измерительные ролики, установленные на корпусе с возможностью взаимодействия с бурильной колонной, и счетчик, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности шмерения, оно снабжено дополнительными прижимными и измерительными роликами, которые укреплены на корпусе, и обгонными муфтами одностороннего действия, взаимодействующими через ведущие и ведомую шестерни с основными и дополнительными измерительными роликами, соединенными в блоки, при зтом направление действия обгонных муфт противоположно. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ()9} (I ) }

4 (5 () Е 2 l В 47/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ .К,СВИДЕТЕЛЬСТВУ а

-" t>

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГТИЙ (21) 3587465/22 — 03 (22) 03.05.83 (46) 07.04.85. Бюл. Р 13 (72) Ю. H. Рубинов, Ф. Д. Гофман и Ю; М. Орлов (71) Андижанское специальное проектно-конструкторское бюро Всесоюзного объединения

"Союзнефтеавтоматика" (53) 622(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 446638, кл. Е 21 В 47/01, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР И 798281, кл. Е 21 В 47/04, 1979. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ДЛИНЫ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ, содержащее корпус с пазами, основные прижимные и измерительные ролики, установленные на корпусе с возможностью взаимодействия с бурильной колонной, и счетчик, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено дополнительными прижимными и измерительными роликами, которые укреплены на корпусе, и обгонными муфтами одностороннего действия, взаимодействующими через ведущие и ведомую шестерни с основными и дополнительными измерительными роликами, соединенными в блоки, прн этом направление действия обгонных муфт противоположно.

1148990

Изобретение относится к технике измерения глубины, в частности глубины бурящихся скважин, и может найти применение в нефтяной и газовой промышленности как при турбинном, так и при роторном способах бурения. 5

Известно устройство для измерения глубины скважины в процессе бурения, содержащее измерительный и прижимной ролики, между которыми расположен талевый канат, редуктор и сельсин-датчик, размещенный на плате (1).

Однако применение указанного устройства осложняется необходимостью измерения каждой бурильной трубы вручную; смазка, налипающая на измерительный ролик, увеличивает его диаметр, что приводит к погрешности измерения. Погрешность измерения возникает также при проведении спуско-подъемных опера: ций на больших скоростях, поэтому возникает необходимость отключения устройства и подключения его вновь при начале операции буре- з0 ния, Кроме того, при смене оснастки меняется масштаб измерения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения глубины скважины в процессе буре- д ния, содержащее корпус, установленный на шарнирной подвеске при помощи опорного подшипника, в пазах которого размещены соответственно измерительные и прижимные ролики с возможностью взаимодействия только с квадратом буровой установки, редуктор, сельсин и счетчик 121.

Недостатком известного устройства является недостаточная точность измерения, так как устройство измеряет длину колонны только в процессе углубления, т. е. при опускании колонны, следовательно, требует отключения при подъемах (проработка, спуско-подъемные операции и т. д.) .

Измерение производится только по перемещению одного элемента колонны, а именно квадрата. Изменение профиля колонны или соударение роликов с муфтой, может привести к их поломке и неточности измерения длины колонны.

Целью изобретения является повышение точности измерения за счет измерения длины колонны не только в процессе бурения, но и при проведении спуско-подъемных операций, т. е. за счет измерения перемещения всей бурильной колонны.

Укаэайная вель достигается тем, что устройство, содержащее корпус с пазами, основные прижимные и измерительные ролики, установленные на корпусе с возможностью взаимодействия с бурильной колонной, и счет- 55 чик, снабжено дополнительными прижимными и измерительными роликами, которые укреплены на корпусе, и обгонными муфтами односторонне(о действия,взаимодейстнующими через ведущие и ведомую шестерни с основными и дополнительными измерительными роликами, соединенными в блоки, при этом направление действия обгонных муфт противоположно.

На чертеже представлено предлагаемое устройство для измерения длины бурильйой колонны с частичным вырезом стенки корпуса для лучшего показа конструкции, общий вид.

Устройство для измерения длины бурильной колонны содержит подпружиненные блоки 1 н

2 измерительных роликов и подпружиненные блоки 3 прижимных роликов, размещенные в пазах корпуса 4, опирающегося на шарнирную подвеску 5 подшипника 6 и вращающегося вместе с бурильной колонной 7. Шарнирная подвеска 5 связана с ротором 8 буровой установки.

На осях измерительных роликов блоков 1 и 2 расположены ведущие шестерни 9, находящиеся н зацеплении с ведомыми шестернями

10, на оси которых посажены обгонные муфты 11 одностороннего действия.

Обгонная муфта 11 состоит из ведущей полумуфты, передающей вращающий момент только н одном направлении (при обратном вращении момент не передается), и ведомой полумуфты, воспринимающей вращающий момент (конструкция обгонной муфты на чертеже условно не показана). На ведомой полумуфте обгонной муфты 11 расположен магнит

12, а на кронштейнах, при помощи которых блоки 1 и 2 закреплены на корпусе 4, расположены герконы 13, На корпусе 4 нанесены токопроводяшие дорожки 14, по которым скользят контакты 15 счетчика 16 и на кото рые выведены контакты герконов 13.

Устройство работает следующим образом.

В процессе бурения вращение бурильной колонны 7 через прижатые к ней блоки 3 роликов передается на корпус 4, который вращается вместе с бурильной колонной 7 и подшипником 6. Ролики в блоках 1 — 3 за счет сил трения, возникающих между бурильной трубой или квадратом и роликом, вращаются. Обгонные муфты 11, расположенные соосно с ведо" мыми шестернями 10 блоков измерительных роликов 1 и 2, обеспечивают передачу информации о перемещении бурильной колонны 7 на счетчик 16, каждая в своем направлении, т. е. одна передает вращение только при движенин колонны вниз, а другая — только при движении колонны вверх. 11апример, при перемещении бурильной колонны 7 вниз измерительные ролики блока 1 передаю; вращение ведомой полумуфты обгонной муфты ll посредством зубчатой передачи от ведущей шестерни

9 к ведомой шестерне 10. Закрепленный на

3 1148990 ведомой полумуфте магшп 1!, проходя в не1 посредственной близости от геркона 13, обеспечивает прохождение сигнала о перемещении бурильной колонны вниз на счетчик 16. В го же время измерительные ролики блока 2, вращаясь по ходу бурильной колонны 7 (бурильная колонная перемещается вниз), не передают сигнал на счетчик 16, так как ведомая полумуфта обгонной муфты 11 вын ла из зацепления с ведущей полумуфтой и, следовательно, не вращается с ведомой шестерней 10.

Когда бурильная колонна начинает перемещение вверх, измерительные ролики блока 2, вращаясь, передают движение ведомой полумуфты обгонной муфты 11 и далее через геркон 13 на счетчик 16, где происходит вычитание длины поднятой бурильной колонны от длины спущенной колонны. В это время информация па счетчик 16 с блока 1 роликов пе поступает, ак как ведомая полумуфта обгонной муфты не сцепляется с ведущей.

При соударениях блоков 1 и 2 измерительных роликов с соединительными муфтами бурильной колонны блоки проворачиваются, а так как блоки состоят из трех роликов, с бурильной колонной всегда контактирует какой-либо ролик. Следовательно,. передача информации не прекращается. Таким образом достигается получение информации о длине бурильной колонны, находящейся в скважине.

Соединение роликов в блоки обеспечивает надежное их вращение при перемещении колонны, а использование блоков роликов с обгонными муфтами: одного — для снятия информации при движении вниз, а другого — при движении вверх, обеспечивает получение информации о длине бурильной колонны, находящейся в скважине.

Составитель М. Карбачинская .М кеш Корректор Е. Рощко

Редактор Г. Волкова

Тираж 540

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Техред Л и

Заказ 1841/21 Подписное