Устройство для определения параметров искривления скважины

 

Изобретение относится к бурению скважин и предназначено для их геофизического исследования. Цель изобретения - повьшение надежности работы. Устройство содержит рамку (Р) 1 с эксцентричным-грузом, в которой размещены панель с преобразователем угла наклона в виде струйного генератора . Последний связан с каналом связи и состоит из основной трубки (Т) 8 -J (Л со оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

rm) SUao 1 3

А1

ng 4 -E 21 В 47/022

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ т ° .

СР

СР 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4040014/22-03 (22) 20.03.86 (46) 23.08.87. Бюл. У 31 (7l) Грозненский нефтяной институт им. акад. М.Д.Миллионщикова (72) В.H,Åñàóëåíêî, А.Г.Малюга и В.Г.Григулецкий (53) 622,241.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 608917, кл. E 21 В 47/022, 1975.

Авторское свидетельство СССР

У 1209837, кл. Е 21 В 47/022, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРА. МЕТРОВ ИСКРИВЛЕНИЯ СКВАЖИНЫ (57) Изобретение относится к бурению скважин и предназначено для их геофизического исследования. Цель изобретения — повьппение надежности работы.

Устройство содержит рамку (Р) 1 с эксцентричным. грузом, в которой размещены панель с преобразователем угла наклона в виде струйного генерато.ра. Последний связан с каналом связи и состоит из основной трубки (Т) 8

133 из эластичного материала в виде разомкнутого кольца и струйного элемента с соплом 4 питания, с приемным 5, расходным 6 и выходным 7 соплами.

Между собой сопла 4-7 связаны коммутационными каналами. Эксцентрично в

P I закреплен источник питания в виде баллона со сжатым газом с управляемым редуктором 15, выполняющего функцию груза и через дроссель связанного с соплом 4. В котелке 1О Р 1 под кольцом с возможностью арретирования на Т 8 размещена магнитная стрелка (МС) 9. На панели установлен сильфон 13, связанный с каналом связи, а его полость соединена с соплом

7. С соплом 5 соединена дополнитель2007 ная спиральная эластичная Т 16, которая обеспечивает свободное перемещение котелка 10 в гравитационном поле

Земли. В процессе измерения .МС 9, ориентируясь на Т 8, отсекает определенный. объем емкости в зависимости от положения MC 9, установленной по магнитному меридиану Земли. Редуктор

15 открывается, и газ из источника

12 через сопла 4 и 5 заполняет Т 8.

Перед соплом 5 создается противодавление, вызывающее переход газа в сопло 7 и далее в сильфон 13. Расширяясь, он толкает шток 14 гидроусилителя, с которого серия механических импульсов регистрируется прибором на устье. 1 ил.

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к технике для геофизических исследований скважин„ точнее к устройствам для измерения пространственного положения скважины в процессе бурения.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства.

На чертеже приведено устройство для определения параметров искривления скважины.

Устройство, которое устанавливают под долотом в контейнере, состоит из рамки 1, выполненной в виде герметичной цилиндрической камеры, установленной в основании 2 на опорах 3.

Внутри рамки 1 размещен преобразователь угла поворота, который выполнен в виде струйного генератора, сос-" тоящего из струйного элемента, имеющего вид углубления в панели, и системы сопел 4 питания, приемного 5, расходного 6 и выходного 7 сопел и основной трубки 8, которая закреплена аксиально в рамке и выполнена из эластичного материала в виде разомкнутого кольца с заглушкой на одном конце. Магнитная стрелка 9 установлена в рамке, например, в котелке 10 над кольцом с возможностью ее арретирования на основную трубку 8 пос.— редством арретира 11.

В рамке i эксцентрично закреплен также источник 12 энергии в виде баллона со сжатым газом, выполняющий функции эксцентричного груза рамки

1 ° Выходное сопло 7 струйного элемента соединено с полостью сильфона

I3, который установлен на панели и связан с каналом связи через управ10 ляющий шток 14 гидроусилителя (не показан). Для обеспечения постоянства расхода газа на баллоне 12 уста.новлен управляемый редуктор 15 постоянного сечения. Другой конец кольца основной трубки 8 имеет дополнительную спиральную эластичную трубку 16, которая соединена с приемным соплом 5 и обеспечивает свободное перемещение котелка 10 в гравитацион2О ном поле Земли.

Работа устройства основана на эффекте Коанда — свойстве струи изменять направление при наличии поверхности специального или нужного

25 профиля путем прилипания струи жидкости или газа к расположенной вблизи твердой стенке„

Устройство работает следующим образом.. зп B момент измерения магнитная стрелка 9 арретируется арретиром 11 (например, увеличением давления промывочной жидкости) на основную эластичную трубку 8 и отсекает при этом

3 1З определенный объем емкости в зависимости от положения магнитной стрелки, установленной по магнитному меридиану Земпи. В этот момент управляемый редуктор 15 открывается, и поток газа из источника 12 через сопло

4 питания, прилипнув к стенке углубления, устремляется в приемное сопло

5 и заполняет эластичную трубку 8.

В результате заполнения газом указанной трубки перед приемным соплом 5 создается противодавление, что вызывает отрыв потока газа от стенки углубления и переход этого потока в выходное сопло 7 и далее в сильфон

13. При этом сильфон расширяется, торец его перемещается и толкает управляющий шток 14 гидроусилителя.

32007

20.5

15 частоты колебаний струйного генератора.

Таким образом, частота колебаний струйного генератора с переменной емкостью в виде трубки 8 описанного вида оказывается пропорциональной углу поворота рамки 1, т.е. азимуту искривления скважины.

Далее серия механических импульсов, полученных на управляющем штоке

14, преобразуется гидроусилителем в серию мощных гидравлических импульсов промывочной жидкости, которые регистрируются прибором на устье скважины. По полученной информации о пространственном положении забоя скважины осуществляют управление процессом проводки скважины.

35

45

Давление в выходном сопле 7 воз растает скачкообразно и удерживается на максимальном значении до тех пор, пока противодавление в приемном сопле 5 не снижается до величины, при которой поток вновь обтекает стенку углубления, и, следовательно, заполняет эластичную трубку 8. Частота переключения потока газа иэ одного сопла в другое определяется уравнением

С и где f — частота колебаний, Гц;

С вЂ” постоянный коэффициент, зависящий от конструктивных особенностей генератора;

Ч вЂ” объем эластичной трубки, отсеченный магнитной стрелкой при ее арретировании.

При изменении направления искривления скважины по азимуту рамка 1 с эксцентричным грузом 12 поворачивается относительно установленной по магнитному меридиану магнитной стрелки.

Магнитная стрелка 9 вновь арретируется и отсекает новый объем от эластичной трубки 8, определяемый углом поворота рамки, уменьшая или увеличивая рабочую часть трубки 8. Это приводит к увеличению или уменьшению времени заполнения рабочей части трубки 8 и, следовательно, изменению

Формула изобретения

Устройство для определения параметров искривления скважины, содержащее рамку с эксцентричным грузом, в которой размещены панель с преобразователем угла поворота, который связан с каналом связи и выполнен в виде струйного генератора, состоящего из основной трубки и струйного элемента с соплом питания, приемным и выходным соплами, связанными между собой коммутационными каналами, и источник энергии в виде баллона со сжатым газом, выход которого через дроссель соединен с соплом питания, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, оно снабжено сильфоном, установленным на панели и магнитной стрелкой, а основная трубка размещена аксиально в рамке и выполнена из эластичного материала в виде разомкнутого кольца с заглушкой на одном конце, другой конец которого имеет дополнительную спиральную эластичную трубку, которая соединена с приемным соплом, при этом магнитная стрелка установлена в рамке над кольцом с возможностью ее арретирования на основную трубку, а выходное сопло струйного элемента соединено с полостью сильфона, который связан с каналом связи.