Устройство для замера и корректировки угла наклона буровых скважин

 

№ )43357

Класс 5а, 182о

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1!одписная группа Ж 10

Б. А. Гей

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАМЕРА И КОРРЕКТИРОВКИ УГЛА

НАКЛОНА БУРОВЫХ СКВАЖИН

Заявлено 1 марта 1960 г за л1е 657408/22 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» Лге 24 за 1961 г.

Известно устройство для замера азимута и угла наклона оси сква;кины, построенное на использовании жидкостных уровней и переда10щее на поверхность сигналы о положении пузырьков в уровнях. Оно состоит из жидкостного уровня, звукового сигнализатора и отклонителя.

Предлагаемое устройство для замера и корректировки угла наклона буровых скважин отличается от известных тем, что о»о встроено з неподвижную часть погруженного бурового агрегата, а жидкостный уровень его расположен на периферийной части поперечного сечения агрегата. Это дает возможность замерять угол наклона скважины и ориентиро«ать отклонитель без извлечения из нее бурильной колонны и без спуска в скважину автономного измерительного прибора.

Устройство также снабжено автономным источником электропитания в виде батареи аккумуляторов, а для передачи на поверхность сведений об угле наклона скважины в его электросистему встроен электромагнитный боек, наносящий удары по колонне труб. Такое выполнение исключает необходимость проволочной связи с поверхностью.

Кроме того, отличием устройства является фиксация перемещений пузырька жидкостного уровня при помощи фотореле. действующего з» счет разницы тока в цепи, получаемой в зависимос -и от нахождения или отсутствия пузырька уровня на пути световых лучей. Полученный при этом импульс передается электромагнитному бойку.

На фиг 1 изображено предлагаемое устройство и разрезы по .-1-т1 и Б-Б; на фиг. 2 — схема четырехпозиционного выключателя питания; на фиг, 3 — схема работы устройства; на фиг. 4 — схема фотореле.

Описываемое устройство предназначено для:производства замера зенитного угла скважины и ориентирования отклонителя для гпогашени» кривизны при минимальных отклонениях скважины от вертикали без дополHèòåëüíûõ перерывов процесса бурения, Устройство сооТоНТ l!3 H;IXIQpHTI JII HQII и передак>щей частей распо. .о>к HHb!>; !!3 удлиненном верхнем переводнике 1 турбобура, вокруг

«оторого размещены малогабаритные аккумуляторы 2 электрическагo то«3. Для замера зенитного угла скважины и ориентирования отклони-! е. с г<.рнистым эфиром в качестве чувствительного элемента. Уровень

«ре!«!!яют ио касательной и цилиндрической поверхности переводи.«3

I<3p3JIлельно направлению действи1! отклонителя 4 в плоскости, нерпе!!дикулярной оси трубобура.

Для ориентирования отклонителя при бурении вертикальной с«ва.«нны определяют величину и íàт!равление кривизны скважины и поворотом бурильной колонны направляют действие отклонителя в стopoHyÄ !

IpoTHB0IloJIo>Kную кривизне. Б наклонной скважине ось турбобура ua-!

<3oíí3 и ири повороте турбобура ось уровня будет иметь наклон к го>изоитам o.! нуля до величины зенитного угла наклона турбобура. Максимум отклонения пузырька на угол а при повороте турбобура имеет место:в положении / уровня, когда направление действия отклонителя !!о стрелке 1! иротивополо>кно отклонению турбобура.

На фиг 3 пунктиром показано поло>кение турбобура, когда его ось

«ертикальна и сплошной линией-- когда она отклонена. Для фиксации момента, когда при повороте бурильной колонны пузырек займет положение 1, применено фотореле 5. При отклонении оси тубобура от вертикали менее чем на > и повороте турбобура пузырек уровня ие фик сируется фотореле; при отклонении в 3 фиксируется момент, когда yðo«ень занимает положение 1, а при отклонении более чем на 3 пузырек фиксируется в течение поворота турбобура на некоторый азимутальный угол. В последнем случае фиксации получения уровня азимутал1, ый угол,селят пополам.

Такой метод ориентирования отклонителя позволяет определять величину зенитного уг

Фотореле состоит из источника света в виде электролампочки 6

1и> одну сторону ампулы уровня и фотоэлемента 7 в виде фотосопроI тивления по другую сторону уровня, электромагнитных реле 8, 9 и й, ;! также источника 11 постоянного тока, Фотореле работает как зуммер T е. включается под действием тока в цепи фотосопротивления и р с небольшим замедлением размыкается, гтобы при тои же величине

<ока 15 цепи фотосопротивления вновь включиться. При нахождении !!yçûpüêà уровня Н3 пути светового потока освещенность фотосопротив.зе!!ия снижается из-за преломления лучей света, а .при отсутствии иу:;ырька освещенность последнего возрастает. В зависимости QT силы тока

1; цепи фотосопротивления при разной освещенности его электромагнитиое реле включает или выключает сигнально-передающее устройство.

Для передачи на поверхность показаний уровня предусмотрено

IIoj!KJIIoBPHllo к фотореле электроударника 12 соленоидного типа. При отсутствии пузырька уровня в створе электролампочки фотоэлемен1 ..!ериодически включает электропитание соленоидного ударника, и последний ударами ио бурильной колонне передает звуковые сигналы на

:!оверхность. При нахождении пузырька уровня в створе фотоэлемент электропитания ударника выключается.

Электропитание измерительной части (фотореле) и передающей пасти (электроударника) осуществляется лишь во время замера зенитиого угла скважины и ориентирования отклонителя. Для отключения ,!итаиия иа время бурения, спуско-подъемных операций и простоев примснен чегырехпозиционный выключатель И, работающий в зависимое э:. от разницы давления в бурильных трубах и затрубном пространстве.

При двухкратном повышении давления в бурильных трубах выключатель отключает электропитание, а при двухкратном понижении — включает.

Четырехпозиционный выключатель состоит из двухпозпцнонного гидравлического и двухпозиционного электрического выключателей И

15, гго позволяет произвольно включать и выключать электро:tèòûíè вследствие повышения H lIQHH кения внутритрубного давления с поверхности путем включения и выключения бурового насоса или открыванн;I пусковой задвижки.

Предлагаемое устройство позволяет получать информацию величине и направлении отхода центра забоя скважины от зенитной >сн, проходящей через устье при весьма малых величинах гl3 накл1на твола к в(ртнкали.

П реям c| изобретения !. Устройство для замера и корректировки угла наклона буровь;х скважин при проходке их забойными агрегатами, состояц;ее пз жидкостного уровня, звукового сигнализатора и отклонителя, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью получения возможности замеров угла наклона скважины и ориентирования отклонителя без извлечения нз нее бурильной колонны и без спуска в скважину автономного измерительног1 прибора, оно встроено в неподви>кную часть забойного агрегата, нрн этом жидкостный уровень его размещен на некотором расстоянии о" оси вращения агрегата.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью иск.почения проволочной связи с поверхностью, оно снабжено автономным источником электропитания в виде батареи аккумуляторов, а для пердачи на поверхность сведений 06 угле наклона скважины в элсктроснстему встроен электромагнитный боек. наносящий удары по колонн чруб, 3. Устройство по н. 1, о f л и ч а ю щ е е с я тем, что фиксация перемещений пузырька жидкостного уровня и передача импульса к электромагнитному бойку осуществлена при помощи фотореле, действующего за счет разницы тока в цепи фотоэлемента в зависимости от пако>кд,ния или отсутствия пузырька уровня на пути световых л ей. № 143357

Составитель М. П. Золотарев

Редактор Н. Л. Корченко Тсхред А. А. Камышникова Корректор Г. Кудрявцева

Подп. к печ, !8.Х-62 г Формат бум, 70X108i/)6 Объем 0,52 изд. л.

Зак. !0392 Тираж 650 Цена 4 коп.

ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр М Черкасский пер., д. 2/6.

Типография ЦБТИ, Москва, Петровка, 14,