Устройство для передачи забойной информации по бурильной колонне в процессе турбинного бурения скважины Советский патент 1983 года по МПК E21B47/12 E21B45/00 E21B47/16 

Изобретение относится к технике передачи информации о технологических параметрах при бурении нефтяных и газовых сквгикии.

Известно устройство для передачи забойной температуры и инклинометрических данных по бурильной колонне при неработающем турбобуре, содержащее корпус, источник электроэнергии, блок) преобразования, электромагнитный ударник для нанесения уДаров по ко- . лонне бурильных труб, р ротором орцу Ударника тфидана сферическая форма tl.

недостатком устройства является низкая точность, так как точечный контакт ударника с наковальней упомянутого устройства не обеспечивает гашения колебаний бурильной колонны в процессе бурения.

Известны также устрсЛства для осуществления способа получения забойной информации по бурильной колонне в процессе бурения, скважин, содержащие корпус, источник энергии, блок преоб{зазования электроды Г2 ) и t3J.

Недсэстаткакй устройств являются малая точность, связанная с его инерционностью, и низкая надежность

электрогидравлического метода создания воздействий.

Цель изобретения - повышение точ5 ности получаемой забойной информации за счет ггциения колебаний бурильной колонны в процессе бурения.

Указанная цель достигается тем, что источник подавления акустических Q колебаний выполнен в виде плоской магнитной шайбы соосно установленной с ней подпружиненной магнитной шайбы, причем над немагнитной шайбой расположена катушка индуктивности соосно с последней.

15

Физическая сущность изобретения заключается в следующем.

Конструкция -устройства такова, что позволяет создг1вать ультразвуковую

20 амплитудно-фазовую дифракционную решетку, которая временно перекрывает путь распространению акустическим волнг1м, источником которых является бурильный инструмент. На этой решет25ке происходит рассеяние и гашение бегущей волны за счет акустической неоднородности решетки.

На фиг. 1 изобргикена конструкция предлагаемого устройства на фиг.2 30электрическая блок-схема. Устройство (фиг.1) включает корпус 1 турбинного забойного двигателя, составной корпус - .контейнер 2, погрухсную, асинхронную машину 3 конденсагоры 4 возбуждения, трехфазный полупериодный выпрямительный блок 5, полупроводниковые ключи б, Программное устройство 7, обмотку электромагнитного уд арнрго узла 8, Немагнитную наковальню 9 в виде плоской шайбы, якорЬ - з дарник 10 в виде плоской шайбы, пружины 11, стал 1ую крышку 12. Схема (фиг.2) включает турбобур 1 асинхронную машину 3, конденсаторы 4 возбуждения, трехфазный двухпрлур.е риодный выпрДШГ ельный блок 5, ключи б, программное устройство 7, обмотку 8 электромагнита. Устройство работает следующим образом. Промывочная жидкЬсть проходит сквозь устройство в корпус 1 турбобура и подается на лопатки турбины. Вал турбины начинает вращаться иприводит во вращение, сочлененный с ним вал асинхронного генератора 3, который самовозбуждается от электри ческ&х конденсаторов 4. Переменное напряжение генератора преобразуется в постоянное трехфазным двухполупери одным выпрямительным блоком 5, после чего поступает на (полупроводниковые ключи 6. Последние открываются и зак рываются в соответствии с заданной программным устройством 7. В момент открытия ключей 6 выпрямленное напря жение генератора поступает на обмотк 8 электромагнитного . ударного устройства. При этом возникает электродинамическая сила, притягивающая боек 10 - якорь электромагнитного устройства. Удар бойка 10 через корпус электромагнита передается буриль ной колонне..Пружины 11 предотвращаю эалипание бойка после снятия напряжени с обмотки 8 при закрытых ключах 6) . Все устройство скомпановано в вид переходного контейнера,перемещаемого между турбобуром и бурильной колонной. Для обеспечения технологичес кой сборки контейнер состоит из двух резьбовых частей, соединенных резьбовым соединением. В первой (нижней) части укреплен генератор 3, конденсаторы возбуждения 4, выпрямительный блок 5, ключи 6 и программное устройство 7. Во второй (верхней части собрано электромагнитное устройство. Завинчиваемая в корпус устройства крышка 9 предохраняет обмотку 8 от выпадания при встрясках. Эта крышка выполняется из немагнитного материала (медь, латунь) во избежание замыкания через нее магнитных силовых линий. Стальная крышка 12 также завинчивается в корпус устройства вместе с peз IHoвыми прокладками и исключает-попадание в ударное устройство пролелвочной идкости. Для защиты от гидростатического давления промывочного раствора внутренние полости генератора и ударного устройства заполняются маслом. Предлагаемое устройство технологично в изготовлении, электрически автономно и при использовании полупроводниковых элементов, не имеет электрических контактов, что повышает надежность. Использование предлагаемого изобретения в сравнении с известным позволяет повысить точность получаемой забойной информации о параметрах режима бурения по геолого-технологическому наряду, Формула изобретения Устройство для передачи забойной информации по бурильной колонне в процессе турбинного бурения скважины, содержащее корпус, асинхронный гене- ратор, конденсаторы возбуждения, блок преобразования, источник подавления акустических колебаний, возбуждаемых турбобуром,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности получаемой забойной информации за счет гашения колебаний бурильной колонны в процессе бурения, источник подавления акустических колебаний выполнен в виде плоской немагнитной шайбы и соосно установ ленной с ней подпружиненной магнитной шайбы, причем над немагнитной шайбой расположена катушка индуктивности соосно с последней. Источники информации, гфинятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3.004,613. кл. 175-45.10.61. 2.Авторское свидёте,йьетво. СССР йо заявке 2192417/03, кл. Е 21 В 47/12, 1975. 3.Авторское свидетельство СССР 821688, кл. Е 4//12, 1981.