Индикатор положения инструмента в скважине

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.03.81 (21) 3252915/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 07.01.83. Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 17.01.83 (51) М. К, Е 21 В 47/02

Государственный комнтет

СССР (53) УДК 622.243 (088.8) но делам нэооретеннй н открытий (72) Авторы изобретения

Г. Б. Кабищер, В. К. Карпенко и В/И: Лисянск

Артемовская геологоразведочная экспедиция «Донб (71) Заявитель (54) ИНДИКАТОР ПОЛОЖЕНИЯ ИНСТРУМЕНТА

В СКВАЖИНЕ

Изобретение относится к горному делу, в частности к бурению скважин, и может быть использовано преимущественно для индикации на поверхность земли положения одного скважинного инструмента относительно другого, например инклинометра с фиксатором-ловителем в ориентирующем переходнике, при производстве замеров пространственного положения скважин или ориентировании искусственных отклонителей.

Известно устройство для индикации на поверхность земли правильной ориентации удлинителя инклинометра относительно муфты над искусственным отклонителем, которое включает ударник со свинцовой печатью, закрепленные на нижнем конце удлинителя инклинометра, и ножи с зубцами, установленные в муфте над искусственным отклонителем.

По достижении удлинителем муфты отклонителя, ударяют свинцовой печатью о ножи муфты, а затем производят измерения, т.е. с поверхности включают инклинометр и измеряют азимут. После этого инклинометр извлекают на поверхность, где по меткам от ножей муфты на свинцовой печати определяют правильность ориентации удлинителя относительно муфты искусственного отклонителя во время измерений, т. е. по меткам определяют положение одного скважинного инструмента относительно другого в момент измерений (1).

Однако известное устройство не позволяет определить правильность ориентации инклинометра относительно муфты искусственного отклонителя непосредственно по достижении инклинометром искусственного отклонителя, а только после извлечения инклинометра на поверхность, что увеличивает продолжительность измерений и не дает возможность проводить несколько замеров без под: ема инклинометра на поверхность, что с обенно важно для глу. рких скважин.

Известен индик, . пр положения скважин20 ного инструмента, с:ержащий фиксатор-ловитель, выполненны в виде металлической трубки со стержнем нутри. Нижний конец трубки срезан по двум, симметрично расположенным винтовым по«ерхностям, которые в месте смыкания образуют шпоночный паз. В

987084

5 о !

3S

4О

55 стержне под шпоночным пазом выполнена электромагнитная катушка. Ответной деталью фиксатора-ловителя является полый цилиндр, внутри которого размещен выступ, изготовленный из материала с высокой ферромагнитной проницаемостью для замыкания магнитного поля катушки при расположении ее против выступа. Выступ располагается напротив электромагнитной катушки после входа фиксатора-ловителя в полый цилиндр. Выступ замыкает электромагнитное поле катушки, что фиксируется на сигнальном пульте, расположенном на поверхности, о правильном положении одного скважинного инструмента относительно другого (2).

Однако известное устройство не надежно в работе при наличии в промывочной жидкости частиц из ферромагчитного материала, что может привести к ложному срабатываник) индикатора. Ферромагнитные частицы могут появиться в жидкости в результате износа нородоразрушающего инструмента или при пересечении ферромагнитных пород.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является индикатор положения инструмента в скважине, содержащий полый цилиндр с неподвижными контактами, внутри которого размешен подпружиненный поршень с замыкаюгцим контактом, сигнализатор, соединенный с неподвижным контактом.

При встрече с препятствием — забоем скважины или каким-либо скважинным инструментом — включается узел сигнализации. Его включение осушествляется за счет возрастания усилия подачи станка перемещающего устройство по скважине, до определенной величины, после чего происходит срезание штифта. При этом трос перестает удерживать подвижный замыкающий контакт, который под действием пружины замыкает неподвижные контакты, и на сигнальном пульте на поверхности загорается сигнальная лампочка (3).

Недостатком прототипа является большое количество спуско-подъемных операций.

Цель изобретения — сокращение спускоподъемных операций.

Поставленная цель достигается тем, что индикатор положения инструмента в скважине, содержащий полый цилиндр с неподвижными контактами, внутри которого размещен подпружиненный поршень с замыкающим контактом, сигнализатор, соединенный с неподвижным контактом, снабжен дополнительным полым цилиндром с поршнем, надпоршневая полость которого связана с помощью канала с надпоршневой полостью цилиндра с неподвижными контактами, при этом надпоршневые полости обоих цилиндров заполнены диэлектрической жидкостью, а диаметры поршней равны между собой.

На фиг. 1 изображен индикатор, общий вид; на фиг. 2 — разрез Л А на фиг. 1; на фиг. 3 — схема ориентирования инклинометра в ориентирующем переходнике посредством фиксатора-ловителя с встроенным в него предложенным индикатором.

Индикатор положения инструмента, например скважи нного фиксатора-ловителя в ориентируюшем переходнике. включает полый цилиндр 1, выполненный в фиксатор-ловителе 2. В цилиндре 1 размешен подпружиненный поршень 3 с замыкаюшим контактом 4, расположенным под неподвижными контактами 5, закрепленными на планке 6, выполненной из диэлектрического материала. Неподвижные контакты 5 соединены приводом 7 с сигнальным пультом (не показан) на поверхности, например с электрической лампой. На поршне 3 установлена диэлектрическая прокладка 8 между замыкающим контактом 4 и торцом поршня 3 для исключения заземления замыкающего контакта 4. Поршень 3 подпружинен пружиной 9, предназначенной для возврата поршня 3 в исходное положение (показанное на фиг. 1). Цилиндр соединен каналом 10 с демпфирующим полым цилиндром 11. Демпфируюший цилиндр 11 снабжен поршнем 12, диаметр которого равен диаметру подпружиненного поршня 3, для предотвращения движения поршня 3 вверх за счет гидростатического скважин ного давления, т. е. для исключения ложного срабатывания. Демпфирующий цилиндр 11, канал IO и цилиндр 1 с неподвижными контактами 5 заполнены диэлектрической жидкостью также для исключения ложного срабатывания.

Поршень 3 предназначен для взаимодействия с шпоночным выступом 13 ориентирующего переходника 14 после входа фиксатора-ловителя 2 в кольцо 15 для сигнализации на поверхность о том, что фиксатор-ловитель правильно и полностью вошел в ориентирующий переходник 14, т. е. за нял единственно необходи мое положение для измерения пространственного положения отклонителя посредством инклинометра 16, жестко соединенного с фиксатором-ловителем 2. Фиксатор-ловитель 2 выполнен в виде металлической трубки, нижний конец которой срезан по двум симметрично расположенным винтовым поверхностям 17, которые в месте смыкания образуют шпоночный паз 18, где расположен цилиндр 1 с подпружиненным поршнем 3.

Индикатор положения инструмента работает следующим образом.

Для определения правильного положения скважинного инструмента, например фиксатора-ловителя инклинометра в ориентируюшем переходнике при ориентировании отклонителя, опускают в скважину на каротажном кабеле фиксатор-ловитель 2 с никли нометром до ориентирующего пере987084 ходника. Момент попадания шпоночного паза 18 фиксатора-ловителя 2 на шпоночный выступ 13 ориентируюшего переходника 14 фиксируется на поверхности на сигнальном пульте, что достигается нажатием шпоночного выступа 13 на подпружиненный поршень 3 и замыканием неподвижных контактов 5 замыкающи м контактом 4.

Так как диаметр поршня 12 равен диаметру выступающей в скважинное пространство части поршня 3, то гидростатическое скважинное давление не влияет на работу индикатора.

Таким образом, предложенный индикатор может использоваться в качестве узла сигнализации забоя скважины или для ин. дикации положения другого скважинного инструмента, например бурильных штанг относительно друг друга, захватных приспособлений и т. п., а также при ориентировании подпятника для стационарных клиньев (вместо ориентируюшего переходника определяется положение первоначально установленного в скважине подпятника).

Преимущества предложенного устройства заключаются в его высокой эффективности и малой трудоемкости обслуживания.

При использовании изобретения отпадает необходимость многократного опускания и подъема скважинного инструмента, например инклинометра, при производстве замеров пространственного положения скважин или ориентировании искусстенных отклонителей, что неизбежно при использовании инклинометров с печатью или сигнализаторов со штифтом. Это позволяет значительно сократить время на ориентирование искусственных отклонителей и повысить производительность труда.

Предложенный индикатор прост Но конструкции, надежен в эксплуатации и не требует квалифицированного обслуживания. Кроме того, он может опускаться в скважину, как на каротажном кабеле, так и с подающего станка, независимо от скважинного давления или еlo изменения.

Формула изобретения

Индикатор положения инструмента в скважине, содержащий полый цилиндр с неподвижными контактами, внутри которого размешен подпружиненный поршень с замыкающим контактом, спгналпзатор, соединенный с неподвижным контактом, отличающииея тем, что, с целью сокращения спуско-подъемных операций, он снабжен дополнительным полым цилиндром с поршнем, надпоршневая полость которого

2О связана с помощью канала с надпоршневой полостью цилиндра с непо1вижными контактами, прп этом надпоршневые полости обоих цилиндров заполнены диэлектрической жидкостью, а диаметры поршней равны между собой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Шитпхин В. В. Технические средства для направленного бурения скважины малого диаметра. М., «Недра», 1978, с. 78 — 79.

2. Патент CIIIA ¹ 4121657, кл. 166 — 66. опублик. 1978.

3. Авторское свидетельство СССР № 715778, кл. Е 2! В 47!08, 1979.

987084

Редактор М. Бандура

Заказ 10238/10

Составитель И. Карбачинская

Техред И. Верес Корректор У. Пономаренко

Тираж 806 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4