Устройство контроля забойных параметров в процессе бурения скважины

 

О П И С А H N K,652g1g

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (6!) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 25;04,77 (21) 2479324/22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано .1 5.03.795юллетень № 10 г (51) М. Кл, Е 21 В 45/00

Е 21 В 47/12

Е 21 В 47/022

Государственный комитет

СССР па делам изобретений и открытий (53) УДК 622.243. .9 3.05 (088. 8) Дата опубликования описания 18.03.79

С. A. Апьперович, В. Ю. Левитин и A. M. Ясашин ю 5 (я

М, Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени. " - - « =,;.," Я.. ;: научно-исследовательский институт буровой техники (72) Авторы изобретения (71) Заявит -ль (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ЗАБОЙНЫХ ПАРАМЕТРОВ

В ПРОЦЕССЕ БУР ЕН ИЯ СКВА ЖИНЫ

Изобретение относится к буровой технике, в частности к средствам контроля параметров бурения.

Известно устройство контроля забойных параметров, содержащее забойные датчики, генераторы, подключенные к про- 5 водной линии связи, и приемную наземную аппаратуру (1).

Недостатком этого устройства является необходимость монтажа пинии связи в процессе спуско-подъемных операций и 1О наращивания бурильных труб.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее датчики забойных параметров, подключенные к забойным генераторам, гидравлическую линию связи и приемную наземную аппаратуру, состоящую из опорного генератора, датчика давления и блока измерения (2)

Это устройство устраняет недостатки устройства с приводной линией связи„ однако оно не обеспечивает помехоустойчивого приема и уплотнения канана связи.

1Лелью изобретения является повышение помехоустойчивости приема и уплотнение канала связи.

Это достигается тем, что на входы формирования частоты сигналов забойных и опорного генераторов подключены датчики импульсов давления промывочной жидкости,. генерируемых буровыми насосами, а на входы формирования фазы сигналов забойных генераторов — датчики забойных параметров.

На фиг. 1 приведена общая схема предпагаемого устройства; на фиг. 2 изображена забойная часть устройства.

Устройство контропя забойных параметров состоитиз датчиков 1, 2, 3забойных параметров (например, азимута, осевой нагрузки, момента), датчиков 4 импульсов давления промывочной жидкости, забойных генераторов 5 подключенных соответственно по фазовому и частотному входам к укаэанным датчикам, источника 6 питания, например турбогенератора, и наземной приемной аппаратуры 7.

652319

Забойные генераторы 5 состоят из последовательно включенных по частот-;оиу входу резонансных элементов 8, настроенных на определенную гармонику пульсации давления промывочной жидкости, S формирователя 9 импульсов, распределителя 10 и шагового двигателя 11, связанного валом с диском 12, выполнен» ным с отверстием заданного профиля, а по фазовому входу - из преобразователя

13 сигнала с датчика 1 забойного параметра в пропорциональный угол поворота диска 14 с отверстием.

При этом каждый забойный датчик 15 подключен к соответствующему генератору на заданной частоте, кратной пульсации давления насоса.

Приемная наземная аппаратура содержит датчик 15 давления, установленный в нагнетагельной линии, датчик 16 импуль- 2О сов давления промывочной жидкости, установленный на буровом насосе 17, опорный генератор 18, к которому подключен датчик 16 и измерительный блок 19, ко входам которого подключены датчик 15 и опорный генератор 18.

В качестве измерительного блока могут быть использованы фазоизмеритепьные устройства, использующие общеизвестные схемотехнические решения.

Устройство работает следующим образом.

В процессе бурения скважины забойные датчики 1, 2, 3 управляют фазой сигнала соответствующего генератора 5, ЗЗ возбуждающего акустические колебания в гидравлической линии связи с частотой, кратной частоте пульсации давления промывочной жидкости, генерируемой буро40 вым насосом, что обеспечивается тем, что диск 12 вращается с угловой скоростью, пропорциональной частоте пульсации давления промывочной жидкости, а диск 14 поворачивается на угол воздей45 ствием сигнала с датчика измеряемого забойного параметра, изменяя фазу генерируемого сигнала. датчик 15 и опорный генератор 18 воспроизводят на входах измерительного блока 19 сигналы, сдвинутые по фазе на угол, пропорциональный величине забойного параметра.

Синхронизация забойной и наземной аппаратуры осуществляется тем, что опорный генератор 18 и забойные генераторы

5 управляются импульсами давления промывочной жидкости посредством датчиков

16 и 4 пульсации давления, включенных на входы опорного и забойных генераторов.

Формула изобретения

Устройство контроля забойных параметров в процессе бурения скважины, содержащее датчики забойных параметров, подключенные к забойным генераторам, гидравлическую линию связи и приемную наземную аппаратуру, состоящую из опор:c. ного генератора, датчика" давления и блока измерения, о т и и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости приема и уплотнения канала связи, на входы формирования частоты сигналов забойного и опорного генераторов подключены датчики импульсов давления промывочной жидкости, генерируемых буровыми насосами, а на входы формирования фазы сигналов забойных генераторов — датчики забойных параметров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Грачев Ю. В., Варламов B. П.

Автоматический контроль в скважинах при бурении и эксплуатации.М., "Недра, 1968, с. 29-34.

2. Авторское свидетельство СССР

МО474606, кл. Е 21 В 47/022.

652319

Составитепь Н. Чижикова

Редактор Г. Мозжечкова Техред А. Богдан Корректор И. Муска

Заказ 1012/33 Тираж 656 Подписное

1ЛНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиап ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4