Устройство контроля за направлением скважины в процессе бурения

 

О Il И С А Н И Е ()863845

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиин

Социапистичеснин

Респубиии (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 11. 11. 79 (21) 2836935/22-03 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)M. Кл.

Е 21 В 47/02

3Ьвуаарвтввнны1 квинтвт

CCCP нв авлви язвврвтвнн11 н втнрытн11

Опубликовано 15.09.81. Бюллетень М 34 (53) УД 622.241, .8(088.8) Дата опубликования описания 17,09,81!

В. И. Лагутин и В. Г. Чепелев

Ф (72) Авторы изобретения (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ЗА НАПРАВЛЕНИЕМ СКВАЖИНЫ В ПРОЦЕССЕ

БУРЕНИЯ

Изобретение относится к буровой технике и может найти применение в погружных измерительных приборах и телеметрических системах, работающих при бурении нефтяных, газовых и разведочных скважин.

Известно устройство для контроля за направлением скважины в процессе бурения, измерительный блок которого размещен в герметичном контейнере из немагнитного материала и установлен в бурильной трубе (1 ).

Однако надежность работы этого устройства низка иэ-за воздействия на измерительный блок осевых и радиальных вибраций, создаваемых промывоч1% ной жидкостью.

Известно также устройство, установленное в бурильной трубе, содержащее измерительный блок с радиальными амортизаторами (2 ).

Однако укаэанное устройство только частично решает задачу амортизации погружных п мерительных блоков, так как амортизирующие элементы расположены между контейнером измерительного блока и буровой трубой и не компенсируют дополнительную вибрацию, соэцa- ваемую прокачкой бурового раствора, а при очистке забоя воздухом такое расположение элементов амортизации будет только способствовать раскачке контейнера на пружинах. Кроме этих недостатков, расположение пружиню|х центраторов между контейнером и буровой трубой создает дополнительные гидравлические потери, так как перекрывается сечение в буровой трубе.

Целью изобретения является повышение надежности устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено герметичным цилиндром, в котором установлен измерительный блок с радиальными амортизаторами, осевым пневмоэластичным амортизатором, один конец которого связан с торцовой поверхностью измерительного блока, а другой — с внутрен63845!

О

?О

4S

55 ней поверхностью цилиндра; радиальные амортизаторы выполнены пневмоэластичными с сечением в виде полусферы; осевой пневмоэластичный амортизатор выполнен в виде конусного гофра с герметичной внутренней полостью.

На чертеже схематически представлено устройство контроля, разрез, общий вид.

Устройство контроля за направлением скважины в процессе бурения содержит измерительный блок l, на цилиндрической поверхности которого с натягом установлены радиальные пневмоэластичные амортизаторы 2. К торцовой поверхности измерительного блока l прикреплен осевой пневмоэластичный амортизатор 3, который может быть выполнен, например, в виде конусного гофра. Другой конец осевого пневмоэластичного амортизатора 3 прикреплен к внутренней поверхности герметичного цилиндра 4. Внутренняя полость амортизатора 3 герметична. Крепление осевого пневмоэластичного амортизатора 3 может быть осуществлено, например, с помощью втулок 5, 6 и конусов 7, 8. Герметизация внутренней полости 9 амортизатора 3 достигается с помощью уплотнительных колец 10„

Радиальные пневмоэластичные амортизаторы 2 имеют сечение в виде полусферы и своей выпуклой поверхностью контактируют с внутренней поверхностью цилиндра 4. Полость, ограниченная полусферой радиального пневмоэластичного амортизатора и цилиндрической поверхностью измерительного блока 1, также герметична. С помощью радиальных пневмоэластичных амортизаторов 2 внутренняя полость цилиндра 4 делится на герметичные части: верхнюю 11, среднюю 12 и нижнюю 13.

Герметичный цилиндр 4 совместно с измерительным блоком 1, радиальными пневмоэластичными амортизаторами 2 и осевым пневмоэластичным амортизатором 3 образуют поршневую группу.

Гашение вибраций происходит следующим образом.

При вибрации с радиальной составляющей под воздействием радиальных усилий происходит перемещение воздуха в замкнутой герметичной полости радиальных пневмоэластичных амортизаторов 2 без отрыва их от поверхности цилиндра 4.

За счет сопротивления, создаваемого пневмоsëàñтнчными амортизаторами, 4 и с помощью сил трения, получаемых посредством перемещения воздуха внутри полости, создается компенсация вибрации.

Действие осевой составляющей вибрации гасится с помощью поршневой группы, образованной измерительным блоком 1 с радиальными пневмоэластичными амортизаторами 2 и осевым пневмоэластичным амортизатором 3, за счет сжатия воздуха в нижней части цилиндра и осевого амортизатора, трения радиальных амортизаторов о стенки цилиндра и упругих свойств осевого амортизатора.

Благодаря применению амортизации измерительного блока предлагаемого устройства контроля за направлением скважины в процессе бурения повышается надежность этого устройства.

Работоспособность телеметрических систем с использованием данного устройства возрастает в 2-3 раза. Экономический эффект от.применения телеметрической системы с использованием предлагаемого устройства составляет ориентировочно 27 тыс. р.

Формула изобретения

1. Устройство контроля за направлением скважины в процессе бурения, установленное в бурильной трубе, содержащее измерительный блок с радиальными амортизаторами, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено герметичным цилиндром, в котором установлен измерительный блок с радиальными амортизаторами и осевым пневмоэластичным амортизатором, один конец которого связан с торцовой поверхностью измерительного блока, а другой — с внутренней поверхностью цилиндра.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что радиальные амортизаторы выполнены пневмоэластичными с сечением в виде полусферы.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что осевой пневмоэластичный амортизатор выполнен в виде конусного гофра с герметичной внутренней полостью.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

11 471427, кл. Е 21 В 47/02, 1975, 2. Авторское свидетельство СССР

У 252236, кл. Е 21 В 47/02, 1970.

863845

Составитель И. Карбачинская

Редактор С. Тимохина Техред А.Бабинец Корректо Г. Назарова

Заказ 7731/50 Тираж 630 .. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

J 13035 Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4