Патент ссср 98357

 

.% 98357

Класс 5а, 18/20; Е 21Ь

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю. В. Грачев

АППАРАТ ДЛЯ ОРИЕНТИРОВАНИЯ ЗАБОИНОГО

ИНСТРУМЕНТА ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИНЬ! ЭЛЕКТРОБУРОМ

Заявлено 22 мая 195! г, за Хо МНП-122-447857 в Мииистерстео нефтяной нрочиннленности

OIIv6JlHKoB2iIo B б оллетене <

Известные аппараты для ориентирования забойного инструмента при бурении скважины, снабженные датчиком маятникового типа, работающим по принципу изменения электрического сопротивления в зависимости от угла поворота датчика вокруг наклонной оси, не могут быть использованы при работе электробуром из-за наличия токоподвода в колонне бурильных труб.

Предложенный аппарат отличается от известных применением в нем реле порядка чередования фаз, которое периодически подключает датчик к кабелю электробура. Такое выполнение аппарата создает возможность для точного ориентирования инструмента на забое с использованием кабеля внутри бурильных труб.

На фиг. 1 схематически изображен общий вид аппарата для ориентирования забойного инструмента; на фиг. 2 — крепление аппарата в переводнике и на фиг. 3 — схема управления аппаратом.

Цилиндрический корпус 1, герметически закрытый крышками 2, имеет резиновый кабельный ввод 8, уплотненный флгнцем 4. Для компенсации внешнего давления в верхней части корпуса помещена втулка

5 с поршнем 6, находящимся под воздействчем пружины 7. Поршень уплотнен кольцевыми резиновыми сальниками 8 и 9. Сверху на поршень давит глинистый раствор, проникающий через отверстие 10.

Корпус заполнен трансформаторным маслом, которое накачивается через отверстие в заглушке, закрываемое пробкой 11. При заполнении внутренней полости аппарата воздух выходит через отверстие 12; при этом поршень поднимается вверх.

Внутри корпуса 1 на диске 18 монтированы датчик маятникового типа и реле порядка чередования фаз.

Датчик выполнен из двух гекстолитовых дисков 14 и 15, между которыми помещен распорный стакан 1б; диски, стянутые винтами 17, образуют цилиндрическую камеру, в которои помещен маятник 18. Маятник представляет собой стальной стаканчик, залитый свинцом, и укреплен эксцентрично па оси 19, свободно вращающейся а шариковых

""îäøèïHèêàõ. Нижний диск 15 является панелью, на которой смонтированы тридцать шесть контактов, расположенных по окружности (через каждые )Оо), а также контактное кольцо 20, К нижней части маятника крепится штифт, на котором сидит ползунок подвижного контакта 21. К каждому контакту припаян провод от катушек сопротивления

22, укрепленных па панели 23.

Реле порядка чередования фаз подключает к кабелю электробура датчик угла поворота в тот момент, когда необходимо произвести ориентирование. При работе электробура это реле отключает датчик и система токоподвода работает в обычных условиях. Реле порядка чередования фаз имеет контакты, находящиеся в замкнутом или разомкнутом поло>кении в зависимости от очередности фаз. При работе электробура контакты реле разомкнуты и датчик отклочен от кабеля электробур».

Для подключения датчика в кабель электробура подается пониженное напряжение обратной последовательности. Ток обратной последовательности вызывает срабатывание реле (контакты его замыкаются).

Чагнитопровод реле собран из листовой стали 24, запрессованной в стакан 25. Магнитопровод имеет три паза, расположенных на 120" друг от друга, и центральное отверстие, в котором помещен ротор 2б реле. При протекании трехфазного тока по жилам кабеля образуется вращающееся магнитное поле, которое вращает ротор в ту или иную сторону (в зависимости от последовательности фаз).

На валик ротора насажен винт 27 для гайки 28, на которой укреплен штифт, упирающийся в направляющий механизм 29. Последний представляет собой вертикально расположенную планку с двумя защелками. При прямом магнитном поле ротор вращается против часовой стрелки и при этом нижняя защелка открывается, гайка 28 вращается вместе с винтом 27, находясь в крайнем нижнем положении. При переключении фаз ротор вращается по часовой стрелке, нижняя защелка закрывается, и гайк" начинает подниматься вверх; дойдя до крайнего верхнего положения гайка поворачивается вместе с винтом, так как открывается верхняя защелка. Когда вновь переключаются фазы, гайка 28 опускается в крайнее нижнее положение. Гайка 28 сцеплена с втулкой 30 подвижного контакта 31, который замыкает два неподвижных контакта 32, укрепленные на панели 33. К одному из контактов 32 крепится провод от жилы к»беля электробура, к другому — провод к датчику.

Предлагаемый аппарат для ориентирования забойного инструмента крепится в переводнике (см. фиг. 2). Снаружи переводник имеет выточку под элеватор. Со стороны ниппеля внутри приварены обычные опоры кабеля, со стороны муфты запрессовано и приварено электросваркой зубчатое кольцо 34 с двадцатью пазами. К корпусу аппарата приварены ребра 35, центрируюгцие его в переводнике. Кабельный ввод

3, идущий к аппарату, имеет на концах контактный стержень и контактную муфту. Кабель с муфтой заключается в разъемную опору 37, па которую опирается корпус аппарата. Разъемная опора центрируется опорным кольцом 38, нож которой входит в паз зубчатого кольца 34„ чем достигается фиксирование аппарата в переводнике в любом положении. Контактный стержень и муфта предохранены от проворачиванпя.

¹ 98357

Дл51 упри Вле!!ия аппс1ратО>1 1!р(. т11а 3l! ачен щит (ф>! Г. 3), Hс! кОтОром смонтированы перекидной рубильник 39, рубильник 40 и указывающий прибор 41. К рубильнику 39 подводит"я напря>кение и от него кабель через контактную муфту 42 подключается к кабелю электро>ура, Перед спуском инструмента в скважину переводник с аппаратом наворачивается на отклонитель н отмечается та образующая переводника, которая совпадает с плоскостью искривления отклонителя. Затем переводник отворачивается, кладется на мостик, где производят установку прибора в таком положении, чтобы при наклоне прибора в плоскости искривления отклонигеля татчик показал определенное сопротивление (например, минимальное), Потом переводник вновь наворачивается на отклонитель и начинается спуск колонны бурильных труб.

При этом контакты реле порядка чередования фаз разомкнуты и контролируется сопротивление изоляции кабеля электробура.

Перед бурением производят ориентирование отклонителя, Для этого включается контактная муфта 42, рубильник 39 ст вится в положение обратного порядка чередования фаз; начинает срабатывать реле порядка чередования фаз, замыкаются его контакты, датчик угла поворота подключается к одной из фаз кабеля электробура. Далее отключается рубильник 39, включается рубильник 40, прибор 41 показывает угол между плоскостью искривления отклонителя и плоскостью искривления скважины. Зная азимут искривления скважины на данном участке, измеренный предварительно инклннометром, можно, повернув колонну бурильных труб, направ!!ть откло11итель по нужному азимуту.

После окончания ориентирования отк>ночается рубильник 40, включается рубильник 39 в положение прямого порядка чередования фаз, реле размыкает свой контакт и датчик отключается от кабеля электробура.

Отсоединяется контактная муфта 42 и .!ачинается бурение.

Предмет изобретения

Аппарат для ориентирования забойного инструмента прн бурении скважины электробуром, снабженный датчиком маятникового типа, имеющим электрическое сопротивление, 1!зменяющееся в зависимости от угла поворота корпуса датчика вокруг наклонной оси, отличающийся тем, что, для периодического приключения датчика к кабелю электробура, применено включенное в кабель реле порядка чередования фаз, срабатывающее при подаче в его цепь тока пониженного напряжения при соответствующем чередовании фаз. № 98357

Редактор 1;. Кречетова

Корректоры: Т. Н. Костикова и А. М. Смак

Техред Л. Бриккер

Подписное

Тиг ография, пр. Сапунова, 2

Поди. к печ. 9.Ш.1967 Заказ 100/18 . Тираж 150

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий три Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4