СКВАЖИННОЕ КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2001 года по МПК E21B47/12 

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для передачи забойных параметров по электрической линии связи в процессе бурения.

Известно устройство для каротажа в процессе бурения (см. а.с. 233576, опубл. 1968, кл. E 21 В 47/12), в котором осуществлена передача информации от вращающегося контейнера, работающего в буровой жидкости. Надежная передача сигнала обеспечена благодаря подвижным электрическим соединениям, одно из которых выполнено в виде штыря, являющегося одновременно основой амортизированной оси контейнера и вращающегося внутри втулки, электрически соединенной с бурильной колонной. Другое соединение выполнено между вращающимися корпусом контейнера и корпусом бурильного снаряда. При этом электрический контакт между деталями соединения осуществлен через буровую жидкость, заполняющую зазор между корпусом контейнера и корпусом снаряда.

Недостаток этого устройства заключается в том, что передача информации с данным контактом может осуществляться только по колонне бурильных труб.

Известно скважинное контактное устройство, содержащее корпус, контактное гнездо, контактирующее с контактным штырем, связанным с кабелем, контактное соединение расположено в жидком диэлектрике (см. а.с. 1198195, опубл. 1985, кл. E 21 В 47/12).

Недостаток этого устройства заключается в наличии малонадежных конструктивных элементов, обеспечивающих герметичную камеру для жидкого диэлектрика.

Наиболее близким техническим решением к заявленному является контактное соединение, содержащее корпус, в котором размещена контактная пара в камере, в которой помещен материал, образующий диэлектрическое газообразное вещество при взаимодействии с промывочной жидкостью, для чего предусмотрены впускной и выпускной клапаны (см. а.с. 945403 опубл. 1982, кл. E 21 B 47/12).

Недостаток этого устройства заключается в сложной малонадежной конструкции, необходимой для изоляции контакта, а именно камеры для получения изоляционного газообразного вещества.

Целью данного изобретения является надежная изоляция электроконтактной пары в токопроводящей промывочной жидкости простыми и надежными конструктивными средствами.

Поставленная цель изобретения является весьма актуальной, поскольку из-за недостаточной надежности изоляции места контакта происходит утечка тока через токопроводящий буровой раствор, что препятствует надежному функционированию различных электрических приборов, расположенных в колонне бурильных труб на забое скважины, например, забойных телеметрических систем, предназначенных для контроля траектории скважины или технологических параметров бурения.

Поставленная цель достигается тем, что в скважинное контактное устройство, содержащее размещенный в скважине корпус со штыревым электроконтактом, соединенным со скважинной аппаратурой, груз-отвес и электроконтакт, подключенный посредством кабеля к наземной аппаратуре, введены резиновая оболочка, выполненная в виде полого цилиндра, и подпружиненный шток, которые размещены внутри груза-отвеса, причем подпружиненный шток соединен с электроконтактом, при этом электроконтакты при соединении установлены с возможностью перемещения внутри резиновой обкладки, создавая изолированную от внешней среды полость вокруг электроконтактов, а шток установлен с возможностью перемещения вдоль груза-отвеса.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен груз-отвес с электроконтактом, на фиг. 2 - сочлененная электроконтактная пара.

Скважинное контактное устройство содержит груз-отвес, выполненный в виде полого корпуса 1, внутри которого установлены резиновая обкладка 2, выполненная в виде полого цилиндра, электроконтакт 3, который через изолятор 4 соединен со штоком 5, к электроконтакту 3 прикреплен электрокабель 6, который соединен с наземной аппаратурой (на чертеже не показана), штыревой электроконтакт 7 соединен с электропроводом 8, соединенным со скважинной аппаратурой, причем штыревой электроконтакт 7 через изолятор 9 жестко соединен с корпусом 10. Кроме того, шток 5 соединен с пружиной 11, закрепленной на грузе-отвесе 1. Корпус 10 со штыревым электроконтактом 7 размещен в скважине.

Устройство работает следующим образом.

Для электрического соединения наземной и скважинной измерительной аппаратуры в бурильную колонну на электрокабеле 6 спускают груз-отвес 1 вместе с подпружиненным штоком 5, на конце которого закреплен электроконтакт 3. Под собственным весом груз-отвес 1 будет опускаться, электроконтакт 3 упрется в штыревой электроконтакт 7, пружина 11 начнет сжиматься, и оба электроконтакта войдут в полость резиновой обкладки 2. Движение прижатых (сомкнутых) электроконтактов 3 и 7 внутри резиновой обкладки 2 и сжатие пружины будут продолжаться до тех пор, пока груз-отвес 1 не упрется в корпус 10. Оба электроконтакта 3 и 7 укреплены на изоляторах соответственно 4 и 9, вместе с которыми имеют возможность перемещаться под действием груза-отвеса 1 внутри резиновой обкладки 2.

Таким образом соединенные электроконтакты 3 и 7 будут располагаться внутри облегающей их обкладки 2, которая и создает закрытую со всех сторон полость вокруг них, изолируя электроконтакты от бурового раствора.

Разъединение электроконтактов 3 и 7 происходит при подъеме груза-отвеса 1 на электрокабеле 6. При этом резиновая обкладка 2 совместно с грузом-отвесом 1 начинает подниматься. Электроконтакт 3 остается прижатым к электроконтакту 7 посредством пружины 11, и резиновая обкладка 2, двигаясь вверх, скользит относительно сомкнутых электроконтактов 3 и 7. Затем электроконтакт 7 выходит из резиновой обкладки 2, пружина распрямляется, электроконтакт 3 отрывается от электроконтакта 7 и поднимается совместно с грузом- отвесом 1.

Таким образом обеспечивается многократное надежное соединение электроконтактов внутри бурового раствора в скважине, причем место соединения электроконтактной пары надежно изолировано от бурового раствора.

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для передачи забойных параметров по электрической линии связи в процессе бурения. Задачей изобретения является надежная изоляция электроконтактной пары в токопроводящей промывочной жидкости простыми и надежными конструктивными средствами. Устройство содержит размещенный в скважине корпус с штыревым электроконтактом, соединенным со скважинной измерительной аппаратурой, груз-отвес и электроконтакт, подключенный посредством кабеля к наземной аппаратуре. Оно снабжено резиновой обкладкой, выполненной в виде полого цилиндра, и подпружиненным штоком, которые размещены внутри груза-отвеса. Электроконтакты при соединении установлены с возможностью перемещения внутри резиновой обкладки, создавая изолированную от внешней среды полость вокруг контактов. Подпружиненный шток соединен с электроконтактом и установлен с возможностью перемещения вдоль груза-отвеса. 2 ил.

Скважинное контактное устройство, содержащее размещенный в скважине корпус с штыревым электроконтактом, соединенным со скважинной измерительной аппаратурой, груз-отвес и электроконтакт, подключенный посредством кабеля к наземной аппаратуре, отличающееся тем, что оно снабжено резиновой обкладкой, выполненной в виде полого цилиндра, и подпружиненным штоком, которые размещены внутри груза-отвеса, причем подпружиненный шток соединен с электроконтактом, при этом электроконтакты при соединении установлены с возможностью перемещения внутри резиновой обкладки, создавая изолированную от внешней среды полость вокруг электроконтактов, а подпружиненный шток установлен с возможностью перемещения вдоль груза-отвеса.