Датчик частоты вращения долота при турбинном бурении

 

Изобретение относится к буровой технике и предназначено для получения забойной информации - частоты вращения долота - при турбинном способе бурения. Цель изобретения - повышение эффективности датчика путем обеспечения более высокой точности измеряемых величин. Датчик состоит из акустического резонатора 1 с двумя звукопоглощающими горлами. 2,3 и камеры 4 в виде трубки. Одним концом трубка соединена со звукопоглощающим горлом 9 с другим концом трубки соединено дополнительное звукопоглощающее горло 3 с возможностью сообщения с камерой 4. Причем трубка выполнена в виде дуги окружности , а внутри нее размещен шар 5. С камерой 4 соединена шлицевая полумуфта 8 для соединения с валом турбобура. Шар 5, размещенный в камере 4, образует два резонатора 6 и 7, чьи объемы изменяются при перемещении шара 5. При этом длина каждого звукопоглощающего горла 2 и 3 остается постоянной. При увеличении частоты вращения вала турбобура увеличивается и центробежная сила, которая перемещает шар 5 вверх в камере 4. В спектре звуковой вибрации появляются две поглощенные частоты , формирующие волновые паузы. Интервал между ними увеличивается с увеличением частоты вращения турбины. На устье скважины волновые паузы воспринимаются акустическим приемником и преобразуется в импульсы, регистрируемые стрелочным прибором. 2 ил. м Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Е 21 В 10/00, 47/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4726727/03

° (22) 07.08.89 (46) 07.12.91. Бюл.%45 (71) Сибирский научно-исследовательский институт нефтяной промышленности (72) Ю.А.Савиных (53) 622.24.051 (088.8) (56) Грачев Ю.В., Варламов В.П. Автоматический контроль в скважинах при бурении и эксплуатации, M. Íåäðà, 1968.

Авторское свидетельство СССР

М 1406358, кл. Е 21 В 47/12, 1988. (54) ДАТЧИК ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ДОЛОТА ПРИ ТУРБИННОМ БУРЕНИИ (57) Изобретение относится к буровой технике и предназначенодля получения забойной информации — частоты вращения долота — при турбинном способе бурения, Цель изобретения — повышение эффективности датчика путем обеспечения более высокой точности измеряемых величин.

Датчик состоит из акустического резонатора 1 с двумя звукопоглощающими горлами, 2, 3 и камеры 4 в виде трубки. Одним концом

Изобретение относится к области бурения и может быть использовано для получения забойной информации, в частности частоты вращения долота при турбинном способе бурения.

Цель изобретения — повышение эффективности датчика путем обеспечения более высокой точности измеряемых величин.

На фиг.1 изображен датчик при отсутствии вращения вала турбобура; на фиг,2 показано положение шара в датчике при вращении вала турбобура.. Ж< 1696б64 А1 трубка соединена со звукопоглощающим горлом 9 с другим концом трубки соединено дополнительное эвукопоглощающее горло 3 с воэможностью сообщения с камерой 4.

Причем трубка выполнена в виде дуги окружности, а внутри нее размещен шар 5, С камерой 4 соединена шлицевая полумуфта

8 для соединения с валом турбобура, Шар 5, размещенный в камере 4, образует два резонатора 6 и 7, чьи объемы изменяются при перемещении шара 5. При этом длина каждого звукопоглощающего горла 2 и 3 остается постоянной. При увеличении частоты вращения вала турбобура увеличивается и центробежная сила, которая перемещает шар 5 вверх в камере 4. В спектре звуковой вибрации появляются две поглощенные частоты, формирующие волновые паузы. Интервал между ними увеличивается с увеличением частоты вращения турбины.

На устье скважины волновые паузы воспринимаются акустическим приемником и преобразуется в импульсы, регистрируемые стрелочным прибором. 2 ил.

Датчик частоты вращения долота содер- ф жит акустический резонатор 1 с двумя звукопоглощающими горлами 2 и 3, камеру 4, выполненную в виде дуги окружности, шар

5, размещенный в камере 4. Звукопоглощающие горла 2 и 3 соединены с концами камеры 4. Шар 5; размещенный в камере 4, образует два резонатора 6 и 7, С камерой 4 соединена шлицевая полумуфтл 8 для соединения с валом турбобура (на Фигурах не показан).

1696664

Датчик частоты вращения долота работает следующим образом.

В результате вращения датчика вместе с валом турбобура появляется центробежная сила, которая перемещает шар 5 в каме- 5 ре 4, изменяя тем самым объемы резонансных камер 6 и 7, причем объем одной камеры увеличивается. а другой уменьшается. При,этом длина каждого звукопоглощающего горла 2 и 3 остается посто- 10 янной.

При увеличении частоты вращения вала турбобура увеличивается и центробежная сила, которая перемещает шар 5 вверх в камере 4, 15

Таким образом, в спектре звуковой вибрации появляются две поглощенные частоты, формирующие волновые паузы, интервал между которыми увеличивается с увеличением частоты вращения турбины. 20

На устье скважины волновые паузы воспринимаются акустическим приемником (на фигурах не показан) и преобразуются в импульсы.

Для визуального наблюдения за часто- 25 той вращения вала турбобура шкала стрелочного прибора градуируется в об/мий, исходными данными для градуировки шкалы являются интервалы между поглощенными частотами, сформированными резонансными камерами.

Конструкция датчика частоты вращения вала турбобура позволяет увеличить механическую скорость и проходку на долото за счет поддержания заданного значения осевой нагрузки по геолого-технологическому наряду.

Формула изобретения

Датчик частоты вращения долота при турбинном бурении, содержащий акустический резонатор с звукопоглощающим горлом, камеру, в виде турбки, одним концом соединенной со звукопоглощающим горлом, и соединенную с камерой шлицевую полумуфту, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности датчика путем обеспечения богее высокой точности измеряемых величин, он снабжен дополнительйым звукопоглощающим горлом и размещенным в трубке шаром, трубка выполнена изогнутой в виде дуги окружности, причем дополнительное звукопоглощающее горло соединено с другим концом трубки с возможностью сообщения с камерой.

1696664

Составитель В. Косталевский

Техред М.Моргентал Корректор И, Муска

Редактор Т. Юрчикова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4286 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5