Устройство для определения азимутального и зенитного углов скважины Советский патент 1984 года по МПК E21B47/02 

со о

00 05

Изобретение относится к разведочному бурению и предназначено для тгзмерения кривизны геологоразведочных скважин.

Известны инклинометры однократного действия, включающие отвес с эксцентричным грузом, магнитную стрел-; ку и арретирущее устройство l Такие инклинометры сложны, так как для привода арретирующего устройства используют либо часовой механизм, либр реле времени с автономным источником питания, и не могут быть включены в состав бурового снаряда в процессе бурения, так как время арретирования должно соответствовать времени окончания рейса, что предугадать практически, невозможно

Известно устройство для определения азимутального и зенитного углов скважин, содержащее цилиндрический переходник с каналами дляпрохода промывочной жидкости, упругую оболоч;ку с жидкостью, внполненную из прозрачного материала, внутри которой размещен содержащий поплавок с. датчи ками азимутального и зенитного угла. Корпус в этом инклинометре установлен внутри рамки под упором, причем рамка жестко связана с бурильной колонной и подпружиненаотносительно упора, жестко связанного с кожухом инклинометра. Фиксация положения датчиков осуществляется при подъеме снаряда на поверхность. При этом упруга оболочка сжимается между рамкой и упором, фиксируя положение сферического поплавка 21 .

Однако этот инклинометр имеет ряд .существенных недостатков.

Наличие тяжелой жидкости, имеющей повышенную вязкость, снижает чувствительность и повышает стоимость инклинометра.

Надписи и изображения шкал, нанесенные на наружную поверхность корпуса, не защищены от воздействия промывочной жидкости, обладающей абразивными свойствами, что неизбежно приводит через некоторое время к их уничтожению, и, как следствие, к невозможности снятия показаний.

Наличие рамки, ограничивающей обзор шкальз, приводит к затруднению в снятии показаний по зенитному углу, а невозможность извлечения корпуса без нарушения арретирования приводит к снижению точности в снятии показаний.

Во время подъема бурильной колонны при установке ведущей штанги и последующих свечей на подкладные вилки возможен упор снаряда в скапливающейся в призабойном 5 астке ишам и выступы скважины, что приводит к разарретированию устройства и

не гарантирует достоверность произведенных измерений.

Поверхность арретирования поплавка мала, что может привести к егопроворачиванию.

Целью изобретения является повышение надежности и точности работы.

Указанная цель достигается тем, что устройство для определения азимутального и зенитного углов скважины, содержащее цилиндрический корпус переходник с каналами для прохода промывочной жидкости, упругую оболочку с жидкостью, выполненную из прозрачного материала, в которой размещен сферический поплавок с датчиком азимутального и зенитного углов, снабжено установленной в корпусе сферической камерой, выполненной из прозрачного материала, и подпружиненным поршнем, причем поршень размещен с возможностью взаимодействия с жидкостью в оболочке и промывочной жидкостью, а упругая оболочка выполнена в виде трубки, диаметр которой меньше диаметра поплавка, при этом концы трубки закреплены неподвижно внутри сферической камеры.

При этом в качестве жидкости, до,полняющей оболочку, использована вода.

На фиг. 1 представлено устройство, устанавливаемое между колонной бурильных труб и буровым снарядом; на фиг. 2 - положение упругой оболочки устройства при подаче промывочной жидкости.

Устройство состоит из переходников 1 и.2,кожуха 3 и датчика, установленного внутри переходника 2 и подпертого переходником 1. Устройство содержит также каналы 4-8 для прохода промывочной жидкости. Датчик имеет цилиндрическую форму и состоит из корпуса, в которой входят втулка 9 и полусферы 10 и 11 с прозраными стенками, поршня 12, пружины 13, упругой прозрачной оболочки 14 и сферического поплавка 15, в котором встроены чувствительные элементы азимутального и зенитного углов, например отвес, и магнитная стрелка. Ход поршня 12 ограничен стопорным кольцом 16. Втулка 9 и полусферы 10 и 11 имеют жесткое соединение между собой. Упругая оболочка 14 выполнена в виде цилиндрической трубки, концы которой жестко укреплены в полусферах 10 и 11, а внутренняя полость трубки заполнена жидкостью 17 низкой вязкости, например водой, плотность которой равна п лотности поплавка 15, взаимодействующей с поршнем 12. Внутренний диаметр трубки меньше диаметра сферического поплавка. Сферический поплавок 15 установлен внутри трубки 14, выпуклая часть которой имеет зазор со стенками сферической

1 .УСТРОЙСТВО ,ЦЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЗИМУТАЛЬНОГО И ЗЕНИТНОГО УГЛОВ СКВАЖИНЫ, содержащее цилиндрический кор.пус, переходник с каналами для прохода промывочной жидкости, упругую Iоболочку с жидкостью, выполненную из прозрачного материала, в которой размещен сферический поплавок с датчиками азимутального и зенитного углов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и точности работы устройства, оно снабжено установленной в корпусе сферической камерой,выполненной из прозрачного материала, и подпружиненным поршнем, причем поршень размещен с возможностью взаимодействия с жидкостью в оболочке и промывочной жидкостью, а упругая оболочка выполнена в виде трубки, диаметр которой меньшедиаметра поплавка, при этом концы трубки закреплены неподвижно внутри сферической камеры. 2. Устройство по п. 1, отлисл чающееся тем, что в качестве жидкости, заполняющей оболочку, использована вода.