Устройство для измерения давления в скважине
Изобретение относится к бурению глубоких скважин и предназначено для измерения давления в скважине, аполненной промывочной жидкостью в процессе бурения. Цель изобретения - расширение верхнего предела измеряемого в скважине давления и повышение надежности работы. В бурильной трубе 3 посредством ребер 2 укреплен корпус 1 устройства, в котором размещены узлы привода и съема и преобразователь давления. Последний выполнен в виде панели 5 с углублениями 4, с соплами 6 питания, приемным 7 и выходным 8 и трубчатой пружины 9. Один конец пружины 9 закреплен на корпусе 1, а на другом ее конце жестко закреплена приемная емкость 10 с приемным соплом 7. Узел привода устр-ва выполнен из баллона 1 1 со сжатым газом и дросселем 14, соединенным с соплом 6 питания . Узел съема выполнен в виде сильфона 12 с управляющим штоком 13. С сил fa- фоном соединено выходное сопло 8. В момент измерения давления открывается дроссель 14 и поток из баллона 11 через сопло 6, прилипнув к стенке углубления 4, устремляется в сопло 7 и заполняет емкость 10. Вследствие этого перед соплом 6 создается противодавление газа, что вызывает отрыв потока газа от стенок углубления 4 и переход потока в сопло 8 и по углублению 4 в полость сильфона 12. Расширяясь, сильфон 12 толкает управляющий шток 13. Серия механических импульсов, полученных на штоке 13. преобразуется гидроусилителем в серию мощных гидравлических импульсов промывочной жидкости, которые регистрируются на стье скважины. 2 ил. Ј (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1627686 д 1 (51)5 Е 21 В 47/06
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1б
15 г
Рис 1
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (2 1 ) 4493897/03 (22) 11.10.88 (46) 15.02.91. Бюл. № 6 (71) Грозненский нефтяной институт им. акад. М. Д. Миллионщикова (72) В. Н. Есауленко (53) 622.241.8 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 526702, кл. Е 21 В 47/06, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ
ДАВЛЕНИЯ В СКВАЖИНЕ (57) Изобретение относится к бурению глубоких скважин и предназначено для измерения давления в скважине, заполненной промывочной жидкостью в процессе бурения. Цель изобретения — расширение верхнего предела измеряемого в скважине давления и повышение надежности работы.
В бурильной трубе 3 посредством ребер 2 укреплен корпус 1 устройства, в котором размещены узлы привода и съема и преобразователь давления. Последний выполнен в виде панели 5 с углублениями 4, с соплами 6 питания, приемным 7 и выходным 8 и трубчатой пружины 9. Один
2 конец пружины 9 закреплен на корпусе 1, а на другом ее конце жестко закреплена приемная емкость 10 с приемным соплом 7. Узел привода устр-ва выполнен из баллона 11 со сжатым газом и дросселем 14, соединенным с соплом 6 питания. Узел съема выполнен в виде сильфона 12 с управляющим штоком 13. С сильфоном соединено выходное сопло 8. В момент измерения давления открывается дроссель 14 и поток газа из баллона 11 через соrr.rî 6, прилипнув к стенке углубления 4, устремляется в coriло 7 и заполняет с мкость 10. Вследствие этого перед соплом 6 создается противодавление газа, что вызывает отрыв потока газа от стенок углубления 4 и переход потока в coIIло 8 и rio углублению 4 в полость сильфона 12. Расширяясь, сильфон 12 толкает управляк щий шток 13. Серия механических импульсов, полученных на штоке 13, преобразуется гидроусилителем в серию моленных гидравлических импульсов промывочной жидкости, которые регистрируются на устье скважины. 2 ил.
1627686
1Ьобретени«относитс>1 к ус)ройствам >КIH измерения лавл ffftff в скважине в llpo1(ес се бурения.
Цель изобретсния расширение B рхнего прелела измеряемого в скважине 33вл«ния и повышение належности работы устройства.
113 фи г. изобр 3 жено устройство лл я измерения . I3âëeíèÿ в скважине, общий вил;
1!3 фиг. 2 график з;>висимости частоты выхолн<<х ин«иматич cких импульсов устройстГ: ОТ Л;1 и:1(II I IH., стройс г«о ра !мешают нал долотом в контейнере Оно состоит из корпуса 1, закреп I(fffi(>H) по peäcTB<)vl ребер 2 в бурильной трх бе,3, преобразователя лавления, BK,!К>чак><пего стр йныи элемент, выполненный и нилс fлублений 4 в панели 5, (()ll,1,1 м и 6 Il ff I dtf f1 Si, IlpH(YI HbIM 7 H Bblхолнь<м )(, груб !ИтуK) пружину 9, олин коII(. ö которой закреплеfl на корпусе 1, à Hd ee своболном h<)fill(жестко закреплена ем-!.Ость 1!) 13 K<)pl!gee 1 закреплен баллон 1!
C() (. Ж;!ТЬ! М Г<>ЗОЫ УЗ,П(i IIPH ÂOÄ3, ВЫПО 11< Я К)псин фх ffkllffff источника питания. Выхолное сопло 8 cтруйного Bëåìåíòà сообщается кана н>м с ш)л<>с и к> cильфона 12 () штоком 13 x:të3 съема с возможностьк> возI(HCTBff Я (. 1 О 1(>P ЦОВО и II. 10(. KOCÒÈ H fl VIIP3 13 . lHK)IllÈÈ IIIТОК ИЛРО> СИ.1ИТС .1Я (H(IIOKHÇà !i ) . (г!>! Обесиечс ния п<ктоянства расхо ill газа на ба,fë(>fte 1! установлен управляемый лр<ксель пос Iîÿííîãо сечения 14, входящий узел приво 13. По locTb трубчатой прукины <) сообщастся с полостьо заклю t(. иной ibteiKgx (t(мбра ной 1 >, рс бром 2, Корпусом и заполнена маслом. С целью фи.!Ктрации механических включений бурового раствора устройство снабжено фильтром 16, закрспленным в бурильной трубе 3
Работа устройства основана на эффекте )хоан>13 — свойстве струи изменять направление лвижения при наличии поверхности специального или нужного профиля путем прилипания струи жидкости и IH
I аза к расположенной вблизи твердой стенкс .
Устройство работает следу!ощи м образом.
В момент измерения управляемый дроссель 14 Открыв;<ется и поток газа из исто lfiHK3 l через соп10 питания 6, прилипнув к стенке углубления, устремляется в Ilриемное слопло 7 и заполняет емк<>ст<, 10. B результате заполнения газом указтока в выхоЛное
С<>ПЛО 8 И ЛЗЛЕЕ В с ИЛЬфОН 12. Прн ЭТОМ сильф<>н 12 расширяется, торец е!о иереме<цаетсн и толкает управляю<ций <пток 13 ги.сро сил итег)я, (а в>!с flit(. B HI IXOËtfO I CO!I.1C 8 BO:lp3CT3cr сK;!чкообразно и улерживается на мак Hю<.
ЧН
10 где f
15
При изменении давления в затрубном пространстве промывочная жилкость через
20 фильтр 16 воздействует на мембрану 15, 40
35 мальном значении до тех пор, пока Ilpoтиволавление в приемном сопле 7 не снизится до величины, при которой поток вновь будет обтекать стенку углубления, и, слеловательно, запопнять емкость 10. Частота переключения потока газа из одного сопла в другое опрелеляется эксиерименTdëüíîé зависимостью частота колебаний, Гц; постоянный коэффициент, зависящий от конструктивных особенностей генератора; объем емкости, см ;
«еличина II(. реме щения в.<одного сопла емкости, см. которая, прогибаясь, лавит на масло, которое в свою очередь воздействует на трубчатх к> пружину 9. Конец трубчатой пр — жины с) с закрепленной на нем емкостью 10 перемещается относительно прилипшей к стенке углубления струи. В связи с т M, что струя газа характеризуется нера вномерностью расхода от центра ее к периферии, при перемещении конца трубчатой пружины с закрепленной на ней емкостью относительно центра струи, изменяется время заполнения емкости газом и, слелонательно, частота переключения струи (т. е. частота колебаний струйного генератора). Таким образом частота генератора оказывается обратно пропорциональной перемещению емкости и, в конечном счете, давлению промывочной жидкости в затрубном пространстве скважины.
Серия пневматических импульсов, поступивших в выходное сопло 8, воздействует на сильфон 12 и преобразуется в механическое перемещение торца сильфона, связанного с yftp3Bляющим штоком 13 гидроусилителя. Затем серия мpxàíè÷åñêèõ импульсов, полученных на управляю<цем штоке преобразуется гидроусилитепем (не показан) в серию мощных гидравлических импульсов промывочной жидкости, которые регистрируются прибором на устье скважины.
Параметры усгройства xopolHo согласуются с параметрами гидравлического канала связи, так как импульсы давления, полученные на струйном генераторе, без дополнительных преобразований переда)отся на гидроусилитель, а частота следования их соответствует полосе пропускания частот гилравлического канала связи забоя с устьем скважины. Виброустойчивость преллагаемого устройства соответствует виброустойчивости известных струHHblx элементов.
1627686
Формула изобретения
5,5
2,5
1,5
0,5 г/си
0,вВ 0,9 о гФ враг О Е О,Ф8 0,5б
Фиг. Р
«,.зета ни тель И. !утро в
Редактор M. Товтин Техрел А. Кравчук Корректор H Король
Заказ 323 Тираж 363 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета но изобретениям и открытиям нрн (КНТ ГХ(.1>
1131)35, Москва, Ж 35, Рау гнская наб, д. 4 5
Пр<>изно.н твенно-издат< льский комбинат «Патент», г. Х жгород, iл. Гагарина, IO!
Устройство для измерения давления в скважине, содержащее корпус и установленные в нем преобразователь давления и узлы привода и съема, отличающееся тем, что, с целью расширения верхнего предела измеряемого в скважине давления и повышения надежности работы, преобразователь давления выполнен в BHl. панели с углублениями с соплами питания, приемным и выходным и трубчатой пружины, один конец которой закреплен на корпусе, а на ее Свободном конце жестко закреплена приемная емкость с приемным соплом, узел привода выполнен из баллона с сж <тым газом и дросселем, соединенным с соплом питания, узел съема выполнен в виде сильфона с управляющим штоком, причем выходное corrëo соединено с сильфоном.
