Устройство для измерения зенитного угла скважины

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЗЕНИТНОГО УГЛА СКВАЖИНЫ, содержащее отвес, ниже установленный узел фиксации отвеса, состоящий из поршня, подвижного в осевом направлении, с пластиной и центробежным механизмом, а также гидравлическое реле, размещенные в корпусе, заполненном жидкостью, верхний торец которого представлен в виде шкалы, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено установленным в верхней части корпуса ферромагнитным указателем зенитного угла и размещенным в средней части корпуса с возможностью взаимодействия с поршнем подпружиненными стопорами , а гидравлическое реле выполнено в виде многошайбового дросселя инерционного типа, который размещен в поршне, при этом на верхней части корпуса выполнена кольцевая шкала (О из немагнитного материала, на котоСО рой расположен ферромагнитный указатель , а наружная и внутренняя поверхности корпуса имеют проточки, причем последние сдвинуты в осевом направлении, а их концевые участки связаны между собой.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (11) (51)4 Е 21 В 47/022

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2i) 3732353/22-03 (22) 21.04.84 (46) 30.09.85. Бюл. У 36 (72) О.Ю. Бергштейн, М.А. Великосельский, M.È. Ворожбитов, Д.И. Индрупский и О.К. Рогачев (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт буровой техники (53) 622. 242(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 690170, кл. E 21 В 47/022, 19?8.

Авторское свидетельство СССР

В 866148, кл. Е 21 В 47/022, 1979. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ЗЕНИТНОГО УГЛА СКВАЖИНЫ, содержащее отвес, ниже установленный узел фиксации отвеса, состоящий из поршня,- подвижного в осевом направлении, с пластиной и центробежным механизмом, а также гидравлическое реле, размещенные в корпусе, заполненном жидкостью, верхний торец которого представлен в виде шкалы, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено установленным в верхней части корпуса ферромагнитным указателем зенитного угла и размещенным в средней части корпуса с возможностью взаимодействия с поршнем подпружиненными стопорами, а гидравлическое реле выполнено в виде многошайбового дросселя инерционного типа, который размещен в поршне, при этом на верхней части корпуса выполнена кольцевая шкала из немагнитного материала, на которой расположен ферромагнитный указатель, а наружная и внутренняя поверхности корпуса имеют проточки, причем последние сдвинуты в осевом направлении, а их концевые участки связаны между собой.

1 11

Изобретение относится к буровой технике и предназначено для измерения зенитного угла (угла отклонения от вертикали) скважины. Цель изобретения — повышение точности измерения.

На фиг. 1 изображена установка устройства в компоновке бурильного инструмента; на фиг.2 — то же, продольный разрез; на фиг.3 — разрез

А-А на фиг. 2 (с отображением элементов фиксации поршня); на фиг.4— разрез Б-Б на фиг.2 (с отображением элементов центробежного механизма).

Устройство 1 размещено в переводнике 2 непосредственно над долотом

3. Устройство зажимается в переводнике втулкой 4. Переводник своей верхней резьбой соединен с валом забойного двигателя 5.

Устройство для измерения зенит:ного угла скважины состоит из отвеса

6, шарнирно подвешенного в верхней части герметизированного наполненного жидкостью корпуса 7 на опоре 8, при этом отвес 6 снабжен в нижней части под шарниром грузом с острым наконечником 9, а в верхней над шарниром — магнитным элементом 10.

Ниже размещены элементы узла фиксации отвеса — поршень 11, подвижный в осевом направлении, с закрепленной на нем сменной пластиной 12, выполненной из мягкого металла, например из свинца, алюминия и др„ и центробежный механизм, состоящий из грузов

13 с верхними и нижними тягами 14 и

15, соединенными шарнирами 16 с поршнем 11 и основанием корпуса 17.

Поршень связан с корпусом шпонкой

18. Между поршнем 11 и основанием корпуса 17 размещена пружина 19.

Гидравлическое реле представлено ,многошайбовым дросселем инерционного типа, шайбы 20 которого с дроссельными отверстиями 21, смещенными друг относительно друга на 180,, расположены внутри поршня 11. На наружной поверхности поршня выполнена проточка 22,а на внутренней поверхности корпуса — проточка 23, причем проточки сдвинуты одна относительно другой в осевом направлении и congaжены между собой на концевых участках. Для уравновешивания давления, возникающего внутри корпуса 7 в связи с тепловым расширением находящейся в нем жидкости, в нижней

82159

15

55 части корпуса имеется разделительный поршень 24. В средней части корпуса установлены стопоры 25 с пружинами 26, взаимодействующие с поршнем .

11 узла фиксации отвеса.

Для обеспечения снятия показаний верхняя часть корпуса 27 в зоне влияния магнитного элемента 10 вы олнена немагнитной, над магнитным элементом 10 на торце верхней части корпуса выполнена кольцевая шкала 28 из немагнитного материала и имеется ферромагнитный указатель

29 зенитного угла для взаимодействия с магнитным элементом 10, помещаемый I на шкалу 28 при снятии показаний.

Ферромагнитный указатель 29 зенитного угла может представлять собой как металлический шарик, так и любое другое ферромагнитное тело.

Для заливки жидкости в корпусе предусмотрены отверстия с пробками

30. Верхняя часть корпуса снабжена обтекателем в виде крышки 31.

Устройство для измерения зенитного угла скважины работает следующим образом.

Для производства замера устройство 1 размещается внутри переводника 2 непосредственно над долотом

3 и зажимается в переводнике втулкой

4, в результате чего появляется возможность вращения (вместе с переводником и долотом) с частотой вала забойного двигателя 5. После спуска инструмента на бурение включается циркуляция промывочной жидкости, запускается забойный двигатель и долото вращается. Под действием центробежных сил стопоры 25, преодолевая силу сопротивления пружин 26, выходят из пазов поршня 11, освобождая его

Для возможности осевого перемещения внутри корпуса по шпонке 18. Вследствие того, что нижние тяги 15 шарнирно закреплены в жестко связанном с корпусом основании 17, а верхние тяги 14 шарнирно соединены с поршнем

11, то при расхождении под действием центробежных сил грузов 13 освобожденный поршень 11 перемещается вниз, сжимая пружину 19. При этом наконечник груза отвеса 6 выходит из контакта со сменной пластиной 12 и находится в положении, обусловленном силой тяжести груза и частотой вращения забойного двигателя. При прекращении вращения центробежная сила грузов 13

3 11821 перестанет действовать и пружина 19 перемещает поршень 11 с пластиной

12 вверх. Перемещение происходит с замедлением вследствие дросселирова ния жидкости через отверстия 21 при ее перетоке из верхней полости корпуса в нижнюю. В результате замедленного перемещения поршня отвес 6 успевает занять положение, соответствующее зенитному углу скважины. В конце 1р хода поршня, когда между острием наконечника 9 отвеса 6 и сменной пластиной .12 поршня 11 остается 3-5 мм, происходит совмещение проточки 22, выполненной на поршне, с аналогичной проточкой 23 — на корпусе. В образо-. ванный этими проточками канал, гид59 равлическое сопротивление которого значительно ниже сопротивлений дроссельных отверстий в поршне, происходит переток жидкости иэ верхней полости корпуса в нижнюю. Часть усилия пружины 19, ранее расходуемая на преодоление сопротивления от перетока жидкости в дроссельных отверстиях, 1 идет на сообщение поршню ускоренного движения, в результате чего происходит надежное внедрение острого конца отвеса 6 в пластину 12. При этом осуществляется дополнительная фиксация поршня 11 и отвеса 6 стропами 25, входящими в пазы поршня 11 под действием пружины 26.,1182159

0-б

Рис, 2

Составитель И. Карбачинская

Редактор Н. Воловик Техред А.Кикемезей Корректор И. Эрдейи

Заказ 6078/30

Тираж 539 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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