Устройство для измерения параметров искривления скважины и положения отклонителя

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ИСКРИВЛЕНИЯ СКВАЖИНЫ И ПОЛОЖЕНИЯ ОТКЛОНИТЕЛЯ, содержащее диамагнитную трубу, инклинометр с магнитной стрелкой, отвесом и датчиком апсидального угла, узел фиксации и заполненный жидкостью узел всплы .тия инклинометра, отличающееся тем, что, с целыо ooOiaieния надежности работы, оно снаСЬкено жестко закрепленной в диамагнитной трубе диамагнитной вставкой с магнитной меткой и штырей, а узел фик Сации выполнен в виде патрубка с косым срезом и пазом под штырь в диамагнитной вставке, при этом узел всплытия имеет поршень со штоком, обратный клапан и столор, прячем шток жестко связан с патрубком, а стопор - с осью маг1 итной стрелки инклинометра с возможностью проведения замера в момент контакта поршня со стопором. 2. Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что шток выполнен составньм с возможностью размещения при измерениях магнитной стрелки против магнитной метки в наклонных скважинах и ВЕЛпе магнитной метки в верт,икальных скважинах.

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАВИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБВИН ((9) ((1) 4(5() Е 21 В 47/022

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

Пб ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н АВТОРЯНОМЪ СВИДЕТОЪСТВУ (21). 3689323/22-03 (22) 09 ° 01.84 (46) 15.06.85. Бюл. У 22 (72} В.Ф. Буслаев, И.А. Нлетников и С.Г. Славгородский (7l) Печорский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (53) 622.241(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 637531, кл. Е 21 В 47/022, l975.

2. Авторское свидетельство СССР

9 985268, кл. Е 21 В 47/022, 1981 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ

ПАРАМЕТРОВ ИСКРИВЛЕНИЯ СКВАЖИНЫ И

ПОЛОЖЕНИЯ ОТКЛОНИТЕЛЯ,. содержащее диамагнитную трубу, инклиноиетр с магнитной стрелкой, отвесом и датчиком апсидального угла, узел фиксации и заполненный жидкостью узел всплытия инклинометра, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, оно снабиено жестко закрепленной в диамагнитной трубе диамагнитной вставкой с магнитной меткой и штырем, а узел фик сации выполнен в виде натрубка с косым срезом и пазом под штырь в диамагнитной вставке, при этом узел всплытия имеет поршень со штоком, обратный клапан и стопор, прячем шток жестко связан с патрубком, а стопор — с осью магнитной стрелки инклинометра с возможностью проведения замера в момент контакта поршня со стопором.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что шток выполнен составным с воэможностью размещения при измерениях магниткой стрелки .против магнитной метки в наклонных скважинах и Выше магнитной метки в вертикальных скважинах.

1161698

Изобретение относится к бурению наклонно направленных скважин, а именно к приборам для геофизических исследований наклонно направленных, скважин. 5

Известно устройство для измерения параметров искривления скважины и положения отклонителя, содержащее коаксиально установленные диамагнитные трубы, седло, инклинометр с пе- 10 чатыр и ножами, герметичный цилиндр, на наружной поверхности которого размещены эластичные элементы 1 .

Недостатком устройства является наличие эластичных элементов, пре- 15 пятствующих всплытию прибора в ис— кривленных стволах.

Известно также устройство для измерения параметров искривления скважины и положения отклонителя, со-щ держащее диамагнитную трубу, инклинометр с магнитной стрелкой, отвесом и датчиком апсидального угла, узел фиксации и узел всплытия инклинометра. 25

Узел всплытия содержит герметичный гофрированный цилиндр с расположенныии в его полости разрушаемой капсулой с бойком соответственно в верхней и нижней части. Устройство снабжено улавливателем сбрасываемого шара, укрепленным в верхней наружной части цилиндра.

При окончании бурения для срабатывания устройства, обеспечивающего всплытие его на поверхность внутри колонны бурильных труб, сбрасывают шар, который, достигнув улавливателя, воздействует на боек. Боек разбивает ампулу, выделившийся при реакции содержимого ампулы и цилиндра газ заполняет цилиндр и устройство всплывает на поверхность (2 ).

Недостатками устройства являются 45 низкая надежность вследствие возможностй преждевременного разрушения капсулы от воздействия гидростатического давления промывочной жидкости ка гофрированные стенки цилиндра при 5О спуске устройства в скважину, а также невозможность всплытия на глубинах свыше 100 метров, так как суммарное давление промывочной жидкости на гофрированные стенки цилиндра достигает 55

1-10 ИПа и более.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения параметров искривления скважины и положения отклонителя, содержащее диамагнитную трубу, инклинометр с магнитной стрелкой, отвесом и датчиком апсидального угла, узел фиксации и заполненный жидкостью узел всплытия инклинометра, дополнительно содержит жестко закрепленную в диамагнитной трубе диамагнитную вставку с магнитной меткой и штырем, а узел фиксации инклинометра выполнен в виде патрубка с косым срезом и пазом под штырь в диамагнитной вставке, при этом узел всплытия имеет поршень со штоком, обратный клапан и стопор, причем шток жестко связан с патрубком, а стопор — с осью магнитной стрелки инклинометра с возможностью проведения замера в момент контакта поршня со стопором.

Кроме того, шток выполнен составным с возможностью размещения при измерениях магнитной стрелки против магнитной метки в наклонных скважинах и выше магнитной метки в вертикальных скважинах.

Соединение воедино узла фиксации и узла всплытия инклинометра посредством штока позволяет обеспечить про-! ведение замера и последующее всплытие инклинометра.

На фиг. 1 изображено устройство в транспортном положении; на фиг.2 устройство при замере в вертикальных стволах; на фиг. 3 — то же, при замере в наклонных стволах. устройство состоит из диамагнитной трубы 1, в которой с помощью шпонки 2 жестко закреплена диамагнитная втулка-воронка 3 с магнитной меткой 4 и штырем 5. В состав уст:,ройства входит инклинометр 6, имевщий зафиксированные осью 7 магнитную стрелку 8 и отвес 9, метку 10 разрыва реохорда азимута.

К инклинометру жестко прикреплен герметичный цилиндр 11 узла всплытия, снабженный в верхней своей части обратным клапаном 12 и стопором

13, укрепленным на оси 7. В цилиндре расположен поршень 14 с составным штоком 15, снабженным на нижнем конце патрубком 16 с косым срезом

17, переходящим в паз 18. Инклинометр имеет в верхней части головку

19 под шлипс, предназначенную для 161698 подъема инклинометра в случае невозможности его всплытия.

При сборке нижней части бурильной колонны над отклонителем устанавливается диамагнитная труба 1, в которой предварительно укреплена с помощью шпонки 2 диамагнитная втулкаворонка 3 со штырем 5, расположенным на одной образующей с магнитной меткой 4. При этом диамагнитная тру- 10 ба 1 проворачивается относительно отклонителя так, чтобы магнитная метка 4 и штырь 5 совместились с плоскостью действия отклонителя и лежала бы в этой плоскости со стороны, соответствующей направлению действия отклонителя.

При замере в вертикальных стволах у инклинометра 6 фиксируют апсидальную рамку, а разрыв реохорда выносят .на корпус меткой 10. К инклинометру

6 присоединяют цилиндр 11 узла фиксации с расположенным в нижнем крайнем положении поршнем !4; над которым находится промывочная жидкость, д занимающая весь объем цилиндра 11.

Паз 18 патрубка 16 устанавливают на одной образующей с меткой 10 разрыва реохорда поворотом поршня

14 в цилиндре 11.

Устройство работает следующим образом.

При замерах в наклонных стволах апсидальная рамка инклинометра 6 освобождена от фиксации. Процесс работы устройства аналогичен описанному для вертикальных стволов, но в

35 момент контакта поршня 14 со стопором 13 происходит замер не только азимута вследствие расфиксирования магнитной стрелки, но и зенитного угла вследствие отклонения расфиксиро40 ванного отвеса 9 реохорда зенитного угла.

При ориентировании отклонителя в наклонных стволах аВсидальная рамка также расфиксирована. Из составного

Я5 штока 15 убирается часть. Длина оставшейся части штока обеспечивает размещение магнитной стрелки напротив магнитной метки 4 втулки-ворон ки 3, т.е. позволяет ориентировать

50 ее в плоскости действия отклонителя.

При этом магнитная стрелка повернется на угол Ч, отсчитанный от положе- . ния магнита до разрыва реохорда азимута по часовой стрелке. Определив в диамагнитной трубе азимут скважины после всплытия инклинометра определяют угол установки отклонителя

А, по формуле

Перед началом бурения инклинометр 6 с присоединенным к нему узлом всплытия, цилиндр 11 которого заполнен промывочной жидкостью, спускают в бурильные трубы, наворачивают ведущую бурильную трубу и начинают бурение и промывку. Под действием потока промывочной жидкости, а также собственного веса инклинометра 6.и узла всплытия компоновка устремляется к забою скважины, и инклинометр 6, достигнув диамагнитной трубы 1, центрируется в устройстве диамагнитной втулкой-воронкой 3 и патрубком 16, а затем при достижении патрубком 16 штыря 5 фиксирует его положение. При этом косой срез 17 патрубка 16 скользит, спускаясь вниз по штырю 5 до тех пор, пока штырь 5 не войдет в паз 18 патрубка 16. Этот момент сопровождается повышением давления, возникающим в результате прохождения промывочной жидкости между вставкой-воронкой 3 и патрубком 16.

Скачок повышения давления регистрируется на пс трхности манометром. Затем отключают насосы, но не открывают выкидную задвижку. Под действием перепада давления инклинометр с узлом всплытия опускаются и поршень, двигаясь в цилиндре 11, вытесняет иэ него жидкость через клапан 12.

Вытеснение происходит до тех пор, пока не осуществится контакт поршня 14 со стопором 13. Давление поршня 14. на стопор 13 передается на ось 7, замеряющая азимут магнитная стрелка

8 и отвес 9 реохорда зенитного угла вследствие этого давления расфиксируt ются и магнитная стрелка азимута про, изведет замер. После этого открывают выкидиую задвижку насоса и отворачивают квадрат. Образованное s подпоршневой зоне цилиндра 11 безвоздушное пространство способствует созданию выталкивающей силы на инклинометр и это обеспечивает его всплытые. После подъема инклинометра 6 (например

ИК-1) для определения параметров без

его разбора используют вторичные приборы на принципе моста сопротивления.

Таким образом, подключив инклинометр к приборной доске, получаем значение азимута установки отклонителя в,вертикальном стволе.

1161698

АУО =- 360 -1,+ у2

Составитель A. Цветков

Редактор А. Долинич Техред Т.Дубинчак Корректор И. Пожо

Заказ 3948/38 Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

После расчета производят поворот отклонителя и осуществляют контрольный замеО, Применение данного устройства позволяет сократить спускоподъемные опе рации за счет возможности изменения параметров искривления скважин при наращивании инструмента, а также обеспечить вытеснение жидкости из цилиндра, проведение замерЪ и всплытие прибора и таким образом повысить надежность работы устройства.