Устройство для передачи информации по гидравлическому каналу
Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к контролю забойных параметров и процессе бурения скважин и перед - чи информации по гидравлическому каналу связи. Цель изобретения - получение достоверного сигнала о достижении оптимальной нагрузки на долото . Устройство состоит из корпуса 4, штока 2, запорного элемента с приводом , выполненного в виде тарелки Р, зафиксированной подпружиненным стопором (ПС) Ч, и седла 7. Между штоком
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУ БЛИН
„„SU„„1 414
А1 (S1)S Е 21 В 47/12
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (2I) 4667108/03 (22) 20.02.89 (46) 30,01,91 Бюл, К 4 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических методов исследований, испытания и контроля нефтегаэоразведочных скважин (72) В,А.Шахвердов, Х,-И.С,Измайлов, Л.С.Курумов и В,В,Петросян (53) 550.839(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР
>11 1408062, кл. Е 21 В 47/12, 1985, Авторское свидетельство СССР
11 875007, кл, E 21 В 47/12, 1978.
2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ ПО ГИДРАВЛИЧЕСКОМУ КАНАЛУ (57) Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к контролю забойных параметров в процессе бурения скважин и перед"чи информации по гидравлическому каналу связи, Цель изобретения - получение достоверного сигнала о достижении оптимальной нагрузки на долото, Устройство состоит из корпуса 4, штока 2, запорного элемента с приводом, выполненного в виде тарелки 8, зафиксированной подпружиненным стогором (ПС) 9, и седла 7, ? ежду штоком
1624 1 43
2 и корпусом 4 размещен контейнер, состоящий иэ втулки 6, с которой скреплено седло 7 и днище 13, Днище
l3 взаимодействует с ПС 9, Втулка 6 скреплена с днищем 13 калиброванными штифтами.14. ЗапорньЖ элемент выполнен с разрывной диафрагмой (РД) 10, В процессе бурения при передаче нв долото оптимальной регламентированной осевой нагрузки в устройстве происходит срез штифтов.14. За счет перемещения днища 13 с ПС 9 срвбаИзобретение относится к„бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к контролю забойных параметров в процессе бурения скважин и передачи информации по гидравлическому каналу связи. 25
Цель изобретения — получение достоверного сигнала о достижении оптимальной нагрузки нв долото.
На фиг.l показано устройство, общий вид, на фиг.2 - сечение А-А на фиг,l; нв фнг,3 - сечение Б-Б на фиг.l на фиг,4 - устройство в работе; на фиг.5 — устройство, вид сверху на фиг.б — устройство с двумя клапанами, общий вид; на фиг.7 — сечение В-В на фиг,б; на фиг.8 - сечение Г-Г на фиг.б.
Устройство для передачи информации состоит из муфты 1, присоединяемой к штоку 2 ° который вэаимодейст" 40 вует с ниппелем 3 корпуса 4 посредст" вом подвижного телескопического соединения. Внутри корпуса 4 с помощью втулки 5 монтируется контейнер с втулкой б и запорным клапаном. Запорный 45 клапан состоит иэ седла 7 и эапорно" го элемента, состоящего из тарелки 8, зафиксированной подпружиненным стопором 9, В тарелке 8 расположена разрывная диафрагма 10 с запорным кольцом 11. На седле 7 установлена фиксирующая пружина 12 тарелки 8, Контейнер состоит иэ втулки 6 и днища 13, соединенных калиброванными штифтами
14. В ниппеле 3 установлены стопоры
15 перемещения штока 2.
Устройство работает следующим образом, тывает фиксирующий механизм тарелки
8, она с РД 10 садится на седло 7.
При перекрытии гидравлического канала устройства запорным элементом рост давления внутри колонны бурильных труб растет до разрушения
РД 10, Это давление фиксируется наэемньач манометром на пульте бурильщика. Аналогично проводятся работы с устройством, имеющим два звпорных диафрагмениых элемента, 1 э.п, ф-лы, 8 ил.
После включения устройства в компоновку бурипьной колонны и спуска в скважину передача осевых нагрузок осуществляется через соединенные между собой корпус 4, упорную втулку 5 и втулку б контейнера, калиброванные штифты 14, днища 13 на шток 3 и муфту 1.
Передана вращения и крутящего момента осуществляется через корпус 4, ниппель 3, шток 2 и муфту 1.
В процессе бурения при передаче на долото оптимальной регламентируемой осевой нагрузки в устройстве происходит срез штифтов 14 и за счет перемещения днища 13 с подпружиненным стопором 9 срабатывает фиксирующий механизм тарелки 8, Под действием запорной пружины 12 тарелка 8 с диафрагмой 10 и стопорным кольцом 11 садится на седло 7, Перемещение штока 2 после среза штифтов 14 фиксируется стопорами 15.
При перекрытии гидравлического канала устройства запорным элементом происходит рост давления внутри колонны бурильных труб до давления pasрушения диафрагмы 10. Устанавливается величина избыточного допустимого давления, исходя иэ материала диафрагмы
lO и технологических требований. Это избыточное давление фиксируется наземным манометром на пульте бурильщика, Поскольку закрытие запорного клапана и рост давления внутри колонны бурильных труб происходят под воздействием регламентированной осевой нагрузки, то, сопоставляя величину осевой нагрузки по индикагору веса с эафик5 162414 сированной регламЕнтируемой îoевой нагрузкой на долото, можно произвести соответствующую корректировку влияния сил сопротивления перемеще((ию бурильной колонны, что позвони; Отра5 ботать догото н нужном режиме, Допустим, что регламентированная нагрузка на долото составляет 17 т, По индикатору веса фиксируем .цанную (О нагрузку с учетом веса бурильной кс—
ЛОННЫ В ПРОМЬ(НОЧНОЙ ЖИЛКОС ТИ i e З IУЧЕ та влияния сил сопротивлении г. ремеще ння бурильной к лонны при с,ренин.
При глубине скважины 3700 м вес инструмента достигает 5О т с уч;-том облегчения в промывочной жидKocTH плотностью 1,4 г/см, Таким -браэом, на индикаторе веса буоильщик зафи(— сирует нагрузку 33 т. Олнак факти- ".Р ческая нагрузка на долото при бу,".енин скважин будет колебат(ся эа с ò сил сопротивления. Для Tnl o, wToбы нать эту нагрузку, и не об. од((О,(споль— зование предлагаемого устр(."стна цля 25 фиксации осевой нагрузки и бурильной колоние, Колебания осевой нагрузки на долото за счет влияния сил ;Опротивления могут F,àðl,н1,овать в пред(лах +30X от регл".ментир ча((ной на- 3Д грузкн, Если регламентируемый циапазо (oñåной нагрузки большой, то в устройство можно установить дна эапорных диафрагменных клапана на прадеJIFHhlp. иа35 грузки Q «„II H Q« При нагрузке <) мин срезаются калибронаннь(е штифты 4 нк(него клапана и он срлбатывает а при нагрузке О«((с срезаются калиброванные штифты 6 4ð верхнего клапана и он срабатывает. Зная зафиксированные величины осевой нагрузки 1 «и„и « „е и, сопоставив их эначен(я с показаниями индикатора веса и результатами бурения, мож- 4> но выбрать оптимальную нагрузку на долото, Ус pnAcò=o устанавливается в любом месте колонны бурильных труб для Определения распред-.ления усилий в элементах колонны, 50 После извлечения Н3 скваж(гны устройство подлежит ревизии и подготовке к работе, Устанавливается циафраг(((а 10, фикснруетгя -.арелка 13 клапана, штифтуетсл днище 13 к нту!I P 6 контейнера и контейнер монтируется в устройство. Аналогт(но проводятся 3 6 работы с устройством, имеющим два залорных диафрагменных клапана. Иногоразовое использование устройства позноляет беэ изменения техникО-технологического режнма бурения осуществлять регламентированную отработку долота. Установка в запорном клапане разрывной диафрагмы, перекрынающей гидравлический канал, позволяет оперативно получить информацию о передаче необходимой осевой нагрузки. Информация о фактических осевых нагр(эках н бурильной колонне поэволяет увеличить срок эксплуатации элеMPHãoâ бурильной колонны, так как влияние сил сопротивления переме((ению бурильной колонны не поддается аналитическому учету и распределение усилий н бурильной колонне по о-волу скважины не отражается нане((ными рсги траторами. формула изобретения 1. Устройство цля передачи информации по гидра (личе(.кому каналу, содержащее xopllyc, шток, напорный элемент с приводом, выг(олненным в ниде .:;одпружиненного стопора, и седло запорного элемента, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью получения достоверного сигнала о дос нжеHI!M оптгмальной нагрузки на долото, оно снабжено разм. щенным между штоком и корпусом контейнером, включающим втулку, с которой скреплено седло, и установленное с возможностью взаимоцейстния со стопором привода запорного элемента днище, причем втулка скреплена с днищем посредством калиброванных штифтов, а запорный 1 элемент ныполнен с разрывной диафрагмой. 2, Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено дополнительными запорньсм элементом с разрывной диафраг.1.-. (и приводом, выполненным в виде поцпружиненного стопора, скрепленным с втулкой контейнера седлом и установленным с воэможностью взаимодействия со стопором привода днищем, скрепленного с корпусом посредством калиброванных штифтов. 16?4143 5 ф 11 1Г Фиг, Ф 40 б д 8 1624 !43 1624143 Г-Г Сос та в ит ель В. Кос талевский Редактор А, Лежнина Техред М.Дидык Корректор H.Êoðoëü Заказ 175 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Иосква, Ж-35, Рауюская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Узгород, ул. Гагарина, 101
