Датчик оборотов турбобура

 

Изобретение предназначено для контроля частоты вращения в процессе бурения наклонно-направленных скважин . Цель изобретения - повышение достоверности забойной информации за счет полного поглощения энергии звуковых колебаний. Внутри корпуса (к)1 датчика установлен вал 2 турбобура. На валу 2 установлен кулачок 5 эллиптической формы. Звуковые колебания формируются механизмом, состоящим из вращающейся обоймы и установленного в ней поглотителя энергии звуковых колебаний (ПЭЗК) 4. Он выполнен в виде резинового цилиндра с разрезом вдоль его образующей. На внутренней поверхности К1 и на ПЭЗК 4 закреплены противоположными концами раздвижные звенья 6 и 7. Промывочная жидкость через К1 поступает в турбобур. Вал 2 вращает кулачок 5, который периодически раздвигает звенья 6 и 7. За счет этого ПЭЗК 4 контактирует с внутренней поверхностью 1 и поглощает энергию звуковых волн со всей поверхности К1. При этом образуется последовательность волновых пауз. Количество пауз пропорционально числу присоединений поглотителя 4, а их длительность равна времени соприкосновения . 2 ил. i (О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ду 4 Б 21 В 47/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3931242/22-03 (22) 17.07.85 (46) 15,01.87. Бюл. Р 2 (71) Тюменский индустриальный институт им. Ленинского комсомола (72) Ю. А, Савиных и В. Г, Ханжин (53) 622. 141(088. 8) (56) Грачев Ю, В,, Варламов В, П.

Автоматический контроль в скважинах при бурении и эксплуатации. М.: Недра, 1968, с. 22-80.

Авторское свидетельство СССР

В 1232792, кл. Е 21 В 47/12, 1984. (54) ДАТЧИК ОБОРОТОВ ТУРБОБУРА (57) Изобретение предназначено для контроля частоты вращения в процессе бурения наклонно-направленных скважин. Цель изобретения — повышение достоверности забойной информации за счет полного поглощения энергии звуковых колебаний. Внутри корпуса (K)1 датчика установлен вал 2 турбобура.

„,SU„1283370 А1

kIa валу 2 установлен кулачок 5 эллип" тической формы. Звуковые колебания формируются механизмом, состоящим иэ вращающейся обоймы и установленного в ней поглотителя энергии звуковых колебаний (ПЭЗК) 4 ° Он выполнен в виде резинового цилиндра с разрезом вдоль его образующей, На внутренней поверхности К1 и на ПЭЗК 4 закреплены противоположными концами раздвижные звенья 6 и 7. Промывочная жидкость через Кl поступает в турбобур.

Вал 2 вращает кулачок 5, который периодически раздвигает звенья 6 и 7.

За счет этого ПЭЗК 4 контактирует с внутренней поверхностью К1 и поглощает энергию звуковых волн со всей поверхности Кl, При этом образуется последовательность волновых пауз, Количество пауз пропорционально числу присоединений поглотителя 4, а их длительность равна времени соприкосновения, 2 ип.

1283370

Изобретение относится к бурению и, может быть использовано для контроля забойных параметров в процессе бурения наклонно направленных скважин, в частности для контроля частоты вращения долота.

Цель изобретения — повышение достоверности забойной информации путем полного поглощения энергии звуковых колебаний.

На фиг. 1 схематически изображен датчик, продольный разрез; на фиг. 2то же вид сверху, Датчик оборотов турбобура состоит из корпуса 1, внутри которого установлен вал 2 турбобура, механизм формирования звуковых импульсов, состоящий из вращающейся обоймы 3 и уста новленного в ней поглотителя 4 энергии звуковых колебаний, который выполнен в виде резинового полого цилиндра с разрезом вдоль его образую щей. На валу 2 турбобура размещен "улачок 5 эллиптической формы, который имеет возможность взаимодействия с раздвижными звеньями 6 и 7, Одни концы раздвижных звеньев закреплены на поглотителе 4, а другие - жестко за.креплены на внутренней поверхности корпуса 1.

Датчик работает следующим образом.

Датчик оборотов размещается в кор"пусе 1 переводника над третьей секцией шпиндельного турбобура типа

ЗТСШ-7 1/2 ТЛ. В исходном состоянии между корпусом .1 и поглотителем 4 энергии звуковых колебаний устанавливается зазор 8 (фиг. 2), Промывочная жидкость через корпус 1 поступает в турбобур. Вал турбобура 2 вращает кулачок 5 (фиг. 1). В результате вращения вала 2 кулачок 5, форма которого о эллиптическая, периодически раздвигает звенья 6 и 7 (фиг. 2), тем самым производя контакт поглотителя 4 энергии звуковых колебаний с внутрен.ней поверхностью корпуса 1, при этом образуется последовательность волно вых пауз, Согласно теории поглощения звука в твердых телах коэффициент поглощения выражается через величины л

oC = — 6 с где f — частота; с — скорость звука;

Я вЂ” фактор потерь.

Фактор акустических потерь в различных средах определяется следующим соотношением

8 Г(1+ h) и

5 3 где — коэффициент внутреннего трения; — модуль 10нга;

Ф вЂ” упругая константа Ламэ, Известно, что фактор акустических потерь, например, для железа равен

0,18 для стали 0,8 и для резины 200, что является наибольшим значением.

Это свойство резины в данном датчике используется в качестве поглотителя энергии звуковых колебаний. Например, если присоединить кратковременно ре4 зину в качестве поглотителя энергии к демпфирующей поверхности, на которой распр деляются бегущие волны, то можно получить волновую паузу. Иными словами, происходит отбор звуковой энергии из системы на время присоединения поглотителя.

В случае периодического присоединения поглотителя звуковых колебаний к участку поверхности бурильной трубы получают последовательность волно вых пауз пропорционально числу присоединения поглотителя, причем длительность волновых пауз равна времени соприкосновения.

Предлагаемая конструкция позволяет полностью поглощать энергию со всей поверхности корпуса проводника, Использование предлагаемого датчика позволяет увеличить механическую скорость и проходку на долото путем под4g держания заданного значения осевой нагрузки на долото по геолого-технологическому наряду, особенно.для наклонно направленного бурения.

Формула изобретения

Датчик оборотов турбобура, содержащий корпус, установленные в нем вал турбобура, механизм формирования зву5р ковых импульсов, состоящий иэ вращающейся обоймы и установленного в ней поглотителя энергии звуковых колебаний, отличающий с я тем, что, с целью повышения достоверности забойной информации, он снабжен кулачком эллиптической формы и раздвижными звеньями, одни концы которых закреплены на корпусе, а другие — на поглотителе энергии звуковых колебаj283370

Составитель Г. Алексеева

Редактор С. Лисина Техред К.Попович

Корректор Л. Пилипенко

Заказ 7395/28 Тираж 532

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, .4 ний, последний выполнен в виде резинового полого цилиндра с разрезом вдоль его образующей, причем кулачок установлен на валу с воэможностью взаимодействия с раздвижными звеньями °