Устройство для определения кривизны скважины

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (1)981599

{61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 250880 (21) 2975577/22-03 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15,12.82 Бюллетень № 4 6

Дата опубликования описания 151282

Р М К з

E 21 В 47/022

Государственный комитет

СССР по делам нзобретеяий н открытий (33) УДК 622. 242

;1:088. 8) Т. Г. Приходько, И.П. Грибанов и П.С. Крйвонос (72) Авторьi изобретения

Научно-исследовательский горнорудный институт (71) Заявитель

{54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРИВИЗНЫ

СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к геофиэи" ческим исследованиям скважин, а имен но к карротажу.

Известно устройство, включающее корпус и помещенные в нем измерительные элементы, выполненные прозрачными и наполовину заполненными.легкоплав" ным веществом, при этом прозрачные сосуды снабжены автономными нагревательными элементами, а стенки прозрачных сосудов — двумя взаимно перпендикулярными линиями с указанием сторон света (1).

Недостатком известного способа является то, что для определения кривизны скважин требуются нагрева.тельные элементы, что увеличивает время между двумя замерами.

Кроме того, для считывания показаний необходимо каждый раз извлекать устройство из скважины, что сильно удлиняет время замера.

Известно также устройство для определения кривизны скважины, содержащее корпус с размещенными в нем торами, в каждом нз которых соответственно установлен кольцевой электрод, контакты и токопроводящую жидкость $ 2 j.

Недостатком укаэанного устройства является большое число замеров, кроме того это устройство не позволяет одновременно измерять углы наклона скважины по падению и склонению и за один замер определять пространственное положение скважины.

Цель изобретения — уменьшение числа замеров и повышение быстродействия.

Указанная цель достигается тем, что оси торов расположены под углом

90 к продольной оси корпуса, а контакты размещены на наружной по15 верхности торов.

На фиг.1 схематически изображена буровая горная выработка, поперечный разрез, иэ которой пробурены нисхо20 дящая и восходящая скважины, Где В груде забоя последней находится устройство для определения кривизны скважины; на фиг.2 — буровая горная выработка и скважина с расположенным в ней устройством для определения кривизны скважин, план. Показаны части света: Север — N Юг — S, Восток — О, Запад — W; на фиг.3 — вер, тикальный разрез устройства; на фиг.4 — то же, вид сбоку; на фиг.5 вертикальный разрез по окружности

981599

65 тора; на фиг.б — тор, поперечный разрез; на фиг.7 — электрическая схема устройства.

Устройство. для определения кривизны скажин состоит из корпуса 1 и размещенных в нем торов 2 и 3.

Корпус 1 представляет собой полый цилиндр, который закрыт с торцов крышками 4 и 5. Торы 2 и 3 жестко закреплены в корпусе 1 в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Корпусы,)0 торов изготовлены из изоляи, ионных материалов, лучше всего иэ стекла.

Торы 2 и 3 имеют внутри по одному кольцевому электроду 6, размещенному впритык к корпусу 1 во внутренней.)5 полости тора по наибольшему его диаметру. Кольцевые электроды 6 торов

2 и 3 имеют выводы 7, которые соединены между собой и минусом источника тока. В теле торов 2 и 3 закреплены контакты 8, выходящие во внутрь торов 2 и 3 и снаружи и проградуированы в градусах.

Контакты 8 равномерно размещены по окружно TH торов. Внутри полостей 25 торов 2 и 3 находится капля токопроводящей жидкости 9, например рту ти. Торы 2 и 3 разделены на четыре сектора (I, II, III и ГУ фиг.5 и 7), имеющие градуировку контактов 8 от

0 до 90 . Нижние секторы Г и II предназначены для определения кривизны восстающих скважин, а верхние

III и lу — нисходящих скважин. Соответствующие одноименные контакты

8 разных секторов электрически соединены между собой, например контакты 8, показывающие 50 Г-го и

III-го секторов, соединены между собой (фиг.7). Аналогично соединены одноименные контакты других секто- 40 ров (IT и lу). Выводы контактов 8 разных секторов торов 2 и 3 соединены с плюсом источника тора 9 и световыми табло 10 и 11. Крышка 4 представляет собой конусообразный 45 наконечник и служит для направления движения устройства по скважине °

Крышка 5 представляет собой диск с патрубком 12 для соединения с доста-. вочными штангами 13. 50

Табло 10 и 11 представляют собой щит с электрическими ла )почками 14 и 15.

Каждое табло 10 и 11 разбито на две части, соответствующие сторонам света. Например, на табло 10 правая часть имеет индексы N, а левая — S.

На табло 11 правая часть имеет индексы NO и SO, а левая NN u SW.

Табло 10 предназначено для определения углов наклона скважин по г. дению, а табло 11 — по склонению.

В качестве источника тока 9 можно взять, например, шахтный аккумулятор.

Проворачивание корпуса 1 устройства относительно штанг 13, а также штанг 13 между собой исключено, Рассоединение устройства со штангами исключено. Устройство и штанги герметичны и имеют насечки для ориента« ции их в одной (например вертикальной) плоскости, Устройство для определения кривизны скважин работает следующим образом.

Предварительно в лабораторных условиях тарируют устройство, т,е. устанавливают его под различными углами падения и склонения и тарируют показания электролампочек на световых табло, В начале работ по определению кривизны скважин точно устацавливают стороны света (фиг,2), При определении кривизны скважины устройство подают, например, в восстающую скважину из буровой горной выработки с помощью штанг 13 (фиг.l) .

Одновременно с наращиванием штанг

13 в скважину подают кабель, питающий устройство. При этом штанги 13 должны подаваться в скважину в строго определенном положении, т,е, они должны быть всегда направлены своими рисками (насечками-индексами) в сторону рабочего, определяющего искривление скважины и сторону света.

При строго вертикальной скважине или ее отдельного участка, устройство и торы 2 и 3 также находятся в строго вертикальном положении, вследствие чего ртуть 16 торов 2 и 3 находится в нижнем их участке и замыкает нулевые контакты 8 и включает на световых табло 10 и 11 соответствующие электролампочки 14.

Если скважина на определенной глубине получает искривление и, как .видно на фиг. 1 и 2, падение ее происходит íà N под углом, например 30, а склонение ее происходит на NO под углом, например 20, то одновременно наклоняется и устройство с торами 2 и 3, При наклоне тора 2 вправо (фиг,3 и 7) ртуть 16 переливается внутри

его по кольцевому электроду 6 в сектор 1 и останавливается, например на угле 30, замыкая кольцевой электрод 6 и контакты 8, вследствие чего на световом табло 10 на стороне N загорается соответствующая лампочка 14 с индексом 30

При наклоне тора 3 вправо (скважина имеет склонение в правую сторону), т.е. NO (фиг. 2, 3 и 7) ртуть

16 переливается внутри тора 3 по кольцевому электроду 6 в сектор 1 и останавливается, например на угле

20, замыкая соответствующий контакт 8, вследствие чего на световом

:981599 табло 11 на правой его стороне NO загорается электрическая лампочка

14 с индексом 20о

Необходимо отметить, что при падении скважины склонение ее может быть и яа W (фиг,2), тогда тор 3 вместе с устройством наклоняется в левую сторону и ртуть 16 переливается в сектор II тора 3 и на световом табло 11, на его стороне NW загорается электрическая лампочка, показывающая, что склонение скважины на NW под углом, например 20

Если скважина имеет только склонение на 0 или W то на табло 10 е горит лампочка с индексом О, а на табло 11 соответственно горят электролампочки с правой стороны .табло с индексом О, или с левой его стороны с индексом О,или с левой его стороны с индексом W, При искривлении скважины на 8 (фиг.2) устройство наклоняется в левую сторону и ртуть 16 в торе 2 переливается в сектор II, вследствие чего на табло 10 с левой стороны с отметкой S загораются электролампочки, показывающие угол падения восстающей скважины на S замеряемой ее глубине.

При падении восстающей скважины на S склонение ее может быть SO (фиг.2), вследствие чего ртуть 16 в торе 3 переливается в сектор 1 и на.табло 11 загораются электролампочки на праной его стороне с индексом й; Зй,вследствие чего ртуть 9 в торе 3 переливается в сектор 11 и на табло 11 загораются электро" лампочки иа.левой его стороне с ин-, дексом S.

При определении кривизны нисходящих скважин (фиг.l и 2) устройство направляется в скважину, вследствие чего торы 2 и 3 работают как бы в опрокинутом (перевернутом) положении и ртуть 9 переливается в секторах

III и lу (аналогично как это имеет место в секторах 1 и IX) а электро;, лампочки на световых табло 10 и 11 загораются как при определении кривизны восстающих скважин.

Техническим преимуществом предлагаемого устройства является неп рерывность определения углов накло-. на скважины по мере продвижения устройства по скважине, так как индикатор - световое табло - находится за пределами скважины на рабочем месте оператора, уменьшается время между двумя замерами, которое сведено до минимума, практически сос тавляющее около 1 мин. Сокращение времени замеров углов наклона скважины позволяет повысить производительность труда бурильщика примерно на 10% и сэкономить 0,07 р на каждом метре пробуренной скважины.

20 Экономический эффект от применения данного изобретения составляет

350 тыс.руб на одном предприятии.

25 формула изобретения

Устройство для определения кривизны скважины, содержащее корпус с размещенными в нем торами, в каж3(1 дом из которых соответственно установлен кольцевой электрод, контакты и токопроводящая жидкость, о т л нч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения числа замеров и повыше35 нкя быстродействия, оси торов расположены под углом 90 к продольной оск корпуса, а контакты размещены на наружной поверхности торов.

Источники, информации, 4О:принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2589437,кл.E 21 В Ф7/022, 1978, 45 2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2847247,кл.Е 21 В 47/022, 1979.

981599

Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9664/49

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4

Составитель И, Карбачинская

Редактор Г. Гербер Техред A.ÁàáèHåö Корректор E Рошко