Устройство для ориентирования отклонителя Советский патент 1984 года по МПК E21B47/22 

Изобретение относится к области бурения наклонно-направленных сква жин, а именно к устройствам дня забойного ориентирования отклонителей с использованием электромагнит ных инклинометров. Известно устройство, содержащее скважинный прибор с электромагнитным датчиком (инклинометр), наземный пульт управления Ci}« Недостатком этого устройства явл ется то, что процесс ориентирования отклонителей в вертикальном и слабонаклонном стволе скважин затруднен. Известно также устройство для ориентирования отклонителя, содержа щее две коаксиально размещенные на стальном переводнике диамагнитные трубы, во внутренней из которых наклонно к ее оси в плоскости действия отклонителя установлен инклинометр С2 3. Недостатком этого устройства является то, что процесс ориентирования отклонителя осложняется дополнительной трудоемкой операцией по проведению инклинометра в положение, при котором его направление совпадает с направлением искривления ствола скважины. Точность результатов ориентирования снижается из-за упругих деформаций колонны. Известно устройство для ориентирования отклоиителя, содержащее диамагнитную трубу с переводником, внутри которого установлена поворотная втулка, соосно с последней раз1мещен инклинометр с направляющим хвостовиком и -с электромагнитны датчиком, включающим рамку, отвес и буссоль t3 2 Однако известное устройство не позволяет измерить параметры искрив ления ствола скважины (рамка датчика зафиксирована), что вызывает необходимость проведения дополнительных замеров, снижающих производительность труда. Для наде)|ной работы устройства необходимо соблюдать жесткий допуск по диаметру скважинных приборов, который не обеспечивается при серий ном выпуске инклинометров. Кроме этого, область применения устройства ограничена диапазоном изменения углов наклона ствола скважины до 6-10,-так как буссоль внутри рамки подвешена на одной оси, перпендикулярной главной плоскости, и, если плоскость искрив ления ствола скважины не совпадает с плоскостью действия отклонителя, буссоль располагается наклонно,что приводит к искажению результатов . измерений. Целью изобретения является повышение точности измерений. Поставленная цель достигается тем, что устройство для ориентирования отклонителя, содержащее диамагнитную бурильную трубу с переводником, внутри которого установлена поворотная втулка, соосно с последней размещен инклинометр с направляющим хвостовиком и с электромагнитным датчиков, включаювшм рамку, отвес и буссоль, снабжено дополнительной буссолью, установленной вне рамки электромагнитного датчика. Кроме того, направляющий хвостовик выполнен с выступами на боковой поверхности с возможностью взаимодействия с поворотной втулкой, при этом выступы выполнены в виде двух противоположно направленных полувитков. На фиг.1 изображено устройство для ориентирования отклонителя разрез, на фиг.2 - узел I на фиг.1, на фиг.З - вид А на фиг.1. Устройство состоит из стального переводника 1 с втулкой 2, диамагнитной бурильной трубы 3 и инклинометра 4 с направля1эдим хвостовиком 5. В нижней части втулки установлена ножевая пластина 6, которая размещается в пазе 7 направляющего хвостовика. Стопорный винт 8 слуядат для фиксации положения втулки в переводнике. Дополнительная буссоль, установленная на шасси инклинсжетра 9 под рамкой основного датчика 10 на карданнсм шарнире 11, состоит из магнитной стрелки 12 с контактной пружиной 13, опорной иглы 14, реохорда 15, прижимной вилки 16, штанги 17 и отвеса-электромагнита 18. Якорь электромагнита кинематически связан с прижимной вилкой посредством штока, размещенного внутри штанги 17. В исходном состоянии дополнительная буссоль находится в позиции Измерение, так как контактная пружина 13 прижата вилкой 16 к реохорду 15. При срабатывании электромагнита 18 прижимная вилка 16 освобождает контактную пружину 13 и стрелка 12 буссоли становится по направлению маг штного меридиана. Питание электрической схекы буссоли осуществляется по отдельной жиле 3-жильного каротажного кабеля. Ориентирование отклонителя происхрдит следующим образом. При спуске забойного агрегата с отклонителем на него крепят переводник 1, втулку 2, разворачивают ножевой пластиной 6 в направлении плоскости действия отклоните; я, фиксируют ее в этом положении стопорным винтом 8. Затем на переводник креп диамагнитную бурильную трубу 3 и производят спуск агрегата на забой Перед проведением измерений инклинометр соединяют с хвостовиксмх так, чтобы начало шкалы дополнительной буссоли совпадало с направ лением паза на хвостовике, фиксируют хвостовик в этом положении и производят спуск инклинометра в колонну бурильных труб. При спуске инклинометр попадает хвостовиксм 5 во втулку 2, BXOJWT в контакт выступакш хвостовика с ножевой пластиной и в результате их взаимодействуя устанавливается ножевой пластиной 6 в паз 7. В этом положении инклинометра начало шкалы дополнительной буссол совпс1давт с направлением плоскости действия отклонителя, что позволяет взять прямой отсчет ее азимута. Для измерения угла и азимута искривления ствола скважины инклинометр приподнимают (чтобы он лег на стенку ЛВТ) и снимают показания основного датчика. Затем инклннометр вновь опу;скают до остановки и по прямом показаниям дополнительной, буссоли устанавливают отклони тель в заданном направлении путем проворота КОЛОН бурильных труб. Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает пок-шение производительности труда при бурении наклоийо-направленшлс скважин за счет; повышения точности и надежности результатов изнерени1 й (исключение ограничений по углу наклона ствола скважины и диаметру скважинного прибора), сокращения в два раза затрат времени на операцию визирования бурового инструмента (комплексирование Зс1меров кривизны ствола скважины с замерами азимута плоскости действия отклонителя).

Фиг. 2 Вид 4

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРИЕНТИРОВАНИЯ ОТКЛОНИТЕЛЯ, содержащее диагмагнитную бурильную трубу с переводнике внутри которого установлена поворотная втулка, соосно с последней размещен инклинометр с направляющим хвостовиком и с электр жагнитным датчиком, включающим рамсу, отвес и буссоль, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено дополнительной буссолью, установленной вне рамки электромагнитного датчика. 2. Устройство по П.1, от л ичающееся teM, что направляющий хвостовик выполнен с выступами на боковой поверхности с возможностью взаимодействия с поворотной втулкой, при этом выступы выполнены в виде двух противоположно .направленных полувитков.