Патент ссср 233576

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со1оз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 19.XI1.1966 (№ 1119649/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 24.XII.1968. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 15.IV.1969

Кл. 5а, 47/12

МПК E 21b

Комитет по делом изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 550.839:622.241 (088.8) Авторы изобретения Н. И. Карабанов, А. И. Локш, И. А. Прудинский и И. А. Пожидаев

Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт разведочной геофизики

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАРОТАЖА В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ

Данное изобретение относится к области геофизических исследований скважин в процессе бурения. Каротаж во время бурения с передачей информации на поверхность дает возможность получать оперативную информацию по скважине, свести к минимуму простой из-за каротажа, исключает погрешности в измерении и увеличивает производительность бурового оборудования особенно при бескорковом бурении и представляется наиболее целесообразным.

Известны устройства для каротажа в процессе бурения, использующие в качестве панели связи колонну бурильных труб. Известны устройства и с автономной регистрацией показаний. Последний путь менее оперативен, так как результаты могут быть получены лишь после извлечения бурового инструмента.

Такие устройства содержат контейнер с измерительной аппаратурой, устанавливаемый в буровом снаряде, либо забрасываемый через колонну труб в процессе бурения. Во всех случаях возникает вопрос о защите приборного контейнера от воздействия резких ускорений. Наиболее надежное решение задачи заключается в обеспечении свободного вращения контейнера относительно корпуса снаряда. Для этого контейнер устанавливают на амортизированных осях. Однако при таком решении возникает техническая трудность передачп электрического сигнала с контейнера на колонну.

Целью данного изобретения является создание надежного устройства для каротажа в процессе бурения с передачей сигнала на поверхность, в котором осуществлена передача сн1нала от вращающегося контейнера, работающего В буровой жllдкости, и корпу су бурового снаряда и колонне бурильных труб, 10 электрически изолированны.; друг от друга.

Надежная передача сигнала обеспечена благодаря подвижным электрическим соединениям. Одно из соединений выполнено в виде штыря. являющегося одновременно основой

15 амортизированной оси контейнера и вращающегося внутри втулки, электрически связанной с бурильной колонной. Другое соединение выполнено между вращающимися корпусом контейнера и корпусом бури",üíîãо снаряда.

20 Прп этом электрический контакт между деталями соединения осуществлен через буровую жидкость, заполняющую зазор между штырем и BT) лкой, и Ilo IocTb межд i. 1 орпусом Iioklтейнера и корпусом снаряда.

25 На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Основной частью является приборный контейнер 1, удерживаемый на оси снаряда внутри корпуса 2 с помощью штыря 8, ьи1жнего

30 переходника 4 и втулки-контакта 5 внутренне233576 го переходника 6. С обеих сторон контейнера находятся резиновые амортизаторы 7 и 8.

Амортизатор 8 одновременно выполняет роль изолятора для штыря-контакта 9 от корпуса контейнера. На штырь-контакт 9 и корпус контейнера выводится электрический сигнал от аппаратуры, размещенной в контейнере.

Изоляторы 10 и 11 электрически отделяют глубинный снаряд от бурильной колонны !2.

В нижней части расположены колонковая труба 18 и буровая коронка 14. Отверстия 15 и 16 в переходниках служат для прохода бурового раствора из бурильной трубы в забойную часть снаряда. Для этой же цели между контейнером и корпусом снаряда имеется кольцевой зазор.

При такой конструкции приборный контейнер 1, свободно расположенный на осях (на штыре 8 и втулке-контакте 5), при любых изменениях скорости вращения снаряда стремится за счет инерции сохранить свое состояние. Значительно замедленная реакция контейнера по отношению к изменению скорости вращения снаряда защищает контейнер с аппаратурой от угловых ускорений. В осевом и радиальном направлениях действие ударов и вибрации уменьшено с помощью резиновых амортизаторов 7 и 8.

Вывод, электрического сигнала от приборного контейнера на корпус снаряда и бурильную колонну 12 для передачи на поверхность осуществляется подвижными электрическими соединениями: штыря-контакта 9 с втулкойконтактом 5 и корпуса контейнера 1 с корпусом 2 снаряда. Соединение токоведущих частей в обоих случаях осуществляется через буровой раствор или другую жидкость, заполняющую внутреннюю полость снаряда, в том числе пространство между корпусом 2 и контейнером I, а также зазором между штыремконтактом 9 и втулкой-контактом 5. При работе снаряда, когда приборный контейнер вращается свободно внутри снаряда, указанные подвижные электрические соединения, заполненные буровым раствором, обеспечивают надежную передачу электрических сигналов.

Необходимые величины переходных сопротивлений подвижных электрических соединений, заполненных буровым раствором, могут быть получены и выдерживаются в заданных пределах за счет размеров и формы контактирующих поверхностей. Чем меньше толщина слоя раствора между ними и чем больше площадь поверхностей, тем сопротивление меньше.

Применение других контактных систем, которые должны надежно работать в буровом растворе под давлением в несколько десятков атмосфер, встречает большие практические трудности, а при малых диаметрах снарядов становится технически невозможным.

Снаряд и прибор в целом испытаны на станках колонкового бурения. Полученные результаты подтвердили устойчивую работу электронной схемы снаряда при различных режимах бурения, в том числе при проходке щебенистых горизонтов, при разбурпвании кото20 рых другие конструкции снарядов не обеспечивали длительной устойчивой работы прибора.

Предмет изобретения

25 Устройство для каротажа в процессе оурения, передающее информацию пз скважины на поверхность по колонне бурильных труб, содержащее контейнер с измерительной аппаратурой, свободно вращающейся на аморти30 зированных осях внутри корпуса бурильного снаряда, электрически изолированного от колонны бурильных труб, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежвости передачи сигнала от вращающегося кон35 тейнера на поверхность, оно снабжено подвижными электрическими соединениями, одно из которых выполнено в виде штыря, являющегося одновременно основой одной из амортизированных осей, свободно вращающихся

40 внутри втулки, электрически связанной с бурильной колонной, а другое выполнено между вращающимся корпусом контейнера и корпусом бурильного снаряда, причем электрический контакт между обеими деталями в под45 вижных соединениях обеспечеч через буровую жидкость, заполняющую зазор между штырем и втулкой, и полость между корпусом контейнера и корпусом снаряда.

233576

12

77

5.

В

3

76

3

7б

73

Составитель Э. A. Терехова

Редактор Э. Рубан Техред А. А. Камышникова Корректор Г. И. Плешакова

Заказ 575/11 Тираж 427 Подписное

ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Мгпшстров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2