Индикатор проходки скважины

 

Изобретение относится к технике контроля процессов бурения и предназначено для электромеханических измерителей перемещения бурильного инструмента . Цель изобретения - повышение надежности и достоверности измерения величины и скорости проходки. Индикатор содержит корпус (К) 1, внутри которого размещен регистратор проходки, включающий механизм передачи , соединеннь1й с механизмом сцепления , привод включения, источник

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4040013/22-03 (22) 20.03.86 (46) 07.03.88. Бюл. В 9 (71) Грозненский нефтяной институт им. акад.М.Д.Миллионщикова (72) В.Е.Дубенко и Н.А.Колесников (53) 550.832.07(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 451836, кл. Е 21 В 45/00, 1973.

Авторское свидетельство СССР

В 264940, кл. G О) D 5/22, 1954.

Авторское свидетельство СССР

У !148979, кл. Е 2) В 45/00, !983.

„„SU„„1379453 А 1 (1) 4 Е 21 В 45/00, С 01 D 5/20 (54) ИНДИКАТОР ПРОХОДКИ СКВАЖИНЫ (57) Изобретение относится к технике контроля процессов бурения и предназначено для электромеханических измерителей перемещения бурильного инструмента. Цель изобретения — повышение надежности и достоверности измерения величины и скорости проходки.

Индикатор содержит корпус (К) 1, внутри которого размещен регистратор проходки, включающий механизм передачи, соединенный с механизмом сцепления, привод включения, источник

13 гитания н два последава-епь110 саединеннык «ерекпючателя 14 и 21. Устананлен K ) на направляющих 2. Механизм передачи связан с механическим блоком памяти и на нем размещен кулачок 13, взаимодействующий с первым переключателем 14. Дополнительный кулачок )6 механического блока взаимодействует с переключателем 21. Регистратор имеет электромагнит с пером 22, размещенный на одной временной линии с пером 25 индикатора веса

79453 . 4. Привод включения подключен к буровому насосу н в. яимадействует

K 1. При движении бурильной колонны нниз кулачок 16 замыкает переключатель 14 и электромагнит с пера1л 22 делает отметки на периферии диаграммы индикатора неся 24. При днижении колонны вверх кулачок 16, вращаясь против хода часовой стрелки, размыкает контакты переключателя 21 и блок памяти запоминает расстояние ат долота да забоя. 2 нл.

Изобретение относится к технике контроля процессов бурения, а именно к электромеханическим измерителям пе ремещений бурильного инструмента.

Цель изобретения — понышение надежности и достоверности измерения величины и скорости проходки.

На фиг.) представлена принципиальная схема индикатора проходки с указанием -: римерного передаточного отношения .. пар зацепления ы варианте ре11 стряпии каждых °,5 м прОходки !1DH

0i-настке ":алена1 : системы 5 > 6," на фиг,2 -- .ханиескнй блок памяти, нид сбоку.

Индикатор содержит герметичный к -рпус l, перемещае11ый по направляющим 2 з ;-.-.Ораиу нала 3 буровой лебедки и об татна и связанный с приводом включения,:-.Остоящим из пилиндра 4,. нутои катарога установлены поршень

5 са штокам 6 и нружи .а 7. Внутри .Орпуса размещены и =ханизм передлчн ме".анический блОк 1тамяти и переключатель электрической цепи рег11ст ратара интерналон проходки.

Механизм передачи состоит из ведущего нала 8, герметизироваинога сальникам 9 и снязанного одним концам с и .ханнзмом сцепления, выполненным н виде резина -металлического колес.", )П, а другим концом — через шестеренчатую пару зубчатых колес )l с ведомым валом 12, снабженным кулачк.)M 1 3„включающим первый переключатель 14 лектриче .Кай цепи регис гратора к11тервалон проходки за каждый снай 0..0;.От, Ведамь|й вчг1 12 мехянизма передачи связан с механическим блоком памяти, состоящим из червяч-ной пары 15, связанной с дополнительным кулачком 16 посредством двойной

5 фрикцпанной муфты 17, между двумя дисками которой расположено зубчатое колесо 18, входящее н =-апепление с зубчатой рейкой 19. Кулачок 16, диски фрикцианной муфты 17 и зубчатое

)О колесо 18 прижаты к колесу чсрняч.ной пары 15 пружиной 20.

Дополнительпыи кулачок )6 механибпас P P 3MH! н pRrпа 1ажен вазможностью нзачмадействия с втас * рым переключателем 21 -т-ектрнче .кай цепи регис гратора ин- .p!I;IzoI 11раходки. Регис-,ратор интерняпая проходки к.одержит электромагнит . пером и индикаторную лам110;ку 23. причем

20 злектромагн1лт ?2 с пером р змещен на индика горе 24 нег ":, нь1палняюще 1 функцию измерителя инт:.-рнялан нре :рни, ня одной временной линии с парам

25 залиси веса (нагрузки на кр;ж<е), а индикаторная лампочке 23 н.1недена на гулы б репья.":ка, л. ектриче;.Кая цег11- регистратора,1-1:и -r! åäêíåI1-I к исг - нику 2 :. пит зния .

1)члинпР . привод= Бкпь чення сОе. динен тру;мпранодам " п11ен ля-ической муфтой б",рансго насоса илн еãî нагнс тотальной линией.

Устрайс";o раб:,та".r сл -.,ующим образам.ПОСЛЕ НКЛОЧЕНИя бЪ);ra01.r Ня" аСЗ сжать)й воздух нз системы =ге привода или разделяющ. я ..и.1ка.:ть, например машинно". 1-, rла„ .:т даял. †.нием

1379453

40 промывочной жидкости поступает в цилиндр 4, поршень 5 со штоком 6 сжима. ет пружину i и перемещает корпус 1 по направляющим 2, прижимает колесо

10 к валу 3 буровой лебедки.

При движении бурильной колонны вниз вал лебедки 3 через колесо 10 вращает валы 8 и 12 механизма передачи, кулачок 13 и червячную пару

15. Кулачок 16 оказывает давление эа счет сил трения н фрикционной муфте 17 на второй переключатель 21 и держит его постоянно включенным, а кулачок 13 периодически замыкает электрическую цепь посредством первого переключателя 14, за счет чего электромагнит 22 с пером делает отметки интервалов времени на периферии диаграммы индикатора 24 веса.

Средняя скорость подачи бурильной колонны за шаг механического каротажа определяется временем одного оборота вала 12.

Таким образом, угол поворота ку- 25 лачка 16 прямо пропорционален углу поворота вала 3 лебедки. Поскольку последний проворачивается на угол, пропорциональный величине перемещения бурильной колонны, а следователь- 30 но, величине перемещения долота до забоя, и движение кулачка !6 влево начинается ч момент начала подъема бурильной колонны, ro можно считать, что угол по"орота этого кулачка равен в масштабе расстоянию от долота

35 до забоя.

При движении бурильной колонны вверх, например при отрыве долота от забоя скважины., вал лебедки через механизмы сцепления и передачи выдвигает рейку 19 из корпуса 1 и вращает кулачок 16 против хода часовой стрелки, размыкая контакты второго переключателя 21 и запоминая расстоя- 45 ние от долота до забоя. При новом движении бурильной колонны вниз кулачок 16, двигаясь по часовой стрелке, замыкает переключатель 21 лишь с той отметки, с которой началось

50 движение колонны вверх.

Таким образом, при перемещении вверх бурильной колонны, кулачок 16 выключает электрическук цепь, при этом электромагнит 22 с пером не записывает ложные метки проходки.

При обратном движении вниз бурильной колонны регистрация ее перемещения также не роизводится до тех пор, пока она не станет в исходное положение и долото не коснется забоя. С этого момента начинается снова регистрация проходки за счет того, что кулачок 16 поворачивается вправо на тот же угол, что и при подъеме инструмента.

Следовательно получается, что кулачок 16, поворачиваясь влево на угол, пропорциональный величине перемещения долота от забоя при его подьеме, запоминает это расстояние и держит электрическую цепь прибора выключенной, а включает ее лишь тогда, когда долото станет на забой, пройдя то же расстояние.

Большее перемещение долота вниз, чем при подъеме, означает углубление скважины. В этом случае происходитрегистрация меток за счет кулачка

13 и первого переключателя 14, а кулачок 16, упираясь при этом во второй переключатель 21, держит его постоянно включенным и находится в пассивном состоянии, так как фрикционная муфта 17 пробуксовывает.

После окончания проходки заданного интервала перед наращиванием или подъемом бурильной колонны буровой насос отключается и, вместе с ним, под действием пружины 7 корпус 1 прибора отходит от вала 3 лебедки, рейка 19 упирается в корпус цилиндра 4 и через фрикционную муфту 17 вращает кулачок 16 по часовой стрелке, стирая информацию, хранящуюся в механическом блоке памяти, при этом кулачок 16 приходит в исходное положение и включает второй переключатель 21

Для расшифровки показаний прибора достаточно посчитать количество меток на индикаторной диаграмме за определенный интервал времени работы бурового инструмента, исключив те метки, которые образовались при первом касании забоя скважины после наращивания бурильной колонны. Эти метки легко обнаруживаются по их высокой частоте и по характеру диаграммы записи нагрузки на крюке.

Формула изобретения

Индикатор проходки скважины, содержащий корпус, внутри которого размещен механизм передачи, соединенный с механизмом сцепления, привод включения, источник питания, два после1379453

Составитель Г.Алексеева

Техред А.Кравчук Корректор М.Шароши

Редактор Н,Рогулич

Заказ 953/33

Тираж 531 Подписное

ВНИИПИ Государственнога комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 111-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 довательно соединенных переключателя, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и достоверности измерения величины и скорости проходки, он снабжен индикатором веса, направляющими, кулачком, регистратором интервалов проходки, электрически соединенным с переключателями и выполненным в ви- 10 де электромагнита с первом и индикаторной лампочки, а также механическим блоком памяти, состоящим иэ зубчатой рейки. червячной пары, на оси колеса которой размещены двойная фрикционная муфта, дополнительный кулачок, цилиндрическое зубчатое колесо, установленное с воэможностью взаимодействия с зубчатой рейкой, при этом корпус установлен на направляю- щих, механический блок памяти соединен с механизмом передачи, на последнем размещен кулачок с возможностью взаимодействия с первым переключателем, а дополнительный кулачок механического блока памяти установлен с возможностью взаимодействия с вторым переключателем, причем электромагнит с пером размещен на одной временной линии с пером индикатора веса, а привод включения подключен к буровому насосу и установлен с воэможностью взаимодействия с корпусом.