Сигнализатор для направленного бурения Советский патент 1984 года по МПК E21B47/22 

00 ISD

Изобретение относится к технике бурения геологоразведочных скважин, а более конкретно к направленному бурению, и предназначено для ориентирования отклонителей в наклонных и горизонтальных скважинах.

Известен универсальный штыревой ориентатор, состоящий из датчика, вмонтированного в погружной штырь, спускаемый внутрь колонны бурильных труб на одножильном кабеле при помощи лебедки, при этом датчик соединен кабелем с пультом, показывающим положение отвеса датчика 1.

Недостаток данного ориентатора заключается в том, что для ориентирования отк„1онителя необходимо по колонне бурильных труб производить спуск датчика ориентатора до соприкосновения с переходником - ловителем штыря, осуществлять поворот колонны бурильных труб совместно с датчиком и затем производить подъем , в результате этих операций затрачивается значительное время из общего объема работ при направленном бурении.

Известен сигнализатор для направленного бурения, содержащий корпус, установленную в нем гильзу, в которой расположено центробежное реле, замыкатель, ограничитель хода, ударный механизм и блок питания, состоящий из батарей и электромагнита с электромагнитной катушкой и сердечником 2.

Недостатком этого устройства является то, что в процессе ориентирования необходимо производить вращение сигнализатора с колонной бурильных труб для того, чтобы включилось в работу центробежное реле и сердечник электромагнитной катушки, который наносит незначительные удары по ограничителю хода. Кроме того, не регулируется частота и сила ударов, в результате чего снижается эффективность работы и ограничивается применение сигнализатора в скважинах большой глубины.

Цель изобретения - повышение надежности работы.

Указанная цель достигается тем, что в сигнализаторе для направленного бурения, содержащем корпус, установленную в нем гильзу, в которой расположено центробежное реле, замыкатель, ограничитель хода, ударный механизм и блок питания, состоя1ЦИЙ из батарей и электромагнита с электромагнитной катушкой и сердечником, центробежное реле выполнено в виде составной втулки, на одной оси которой установлен прерыватель клинообразной формы, а ударный механизм выполнен серповидной формы и снабжен упругим элементом, при этом электромагн 1Т размещен с возможностью регулирования зазора между сердечником и ограничителем хода, который имеет регулировочный винт, причем последний жестко

связан с ударным механизмом, упругий элемент которого соединен с ограничитатем хода, а электромагнит снабжен контактными пластинами одна из которых установлена с возможностью перемещения относительно другой.

На фиг. 1 изображен предлагаемый звуковой сигнализатор, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг, 1; на фиг. 4 - сечение В-В

на фиг. i.

Звуковой сигнализатор состоит из корпуса 1, на концах которого с одной стороны навинчен переходник 2 с контргайкой 3, а с другой стороны - ниппель 4 с гайкой 5

и установочной шпилькой 6. Внутри корпуса 1 расположена гильза 7, в которой размещено центробежное реле, выполненное в виде составной втулки, состоящей из частей 8 и 9, на смещенной оси части 8 составной втулки установлен прерыватель

10 клинообразной формы. Кроме того, часть 8 втулки соединена с контактом 11, расположенны.м в корпусе 12 маятникового замыкателя 13. Части 8 и 9 составной втулки расположены в диэлектрическом корпусе 14

и соединены с системой питания, которая содержит батареи 15 питания и электромагнит, включающий электромагнитную катушку 16 и сердечник 17, установленные в корпусе 18 электромагнитной катушки 16. Электромагнит установлен с воз.можностью регулирования зазора между сердечником 17 и ограничителем 19 хода, на котором расположен ударный механизм 20. К ограничителю 19 хода одним концом крепится упругий эле.мент - пластинчатая пружина 21. Для изменения частоты сигналов на ограничителе 19 хода установлен регулировочный винт 22, вращением которого изменяется зазор .между ни.м и контактными пластина.ми - верхней 23 и нижней 24, установленными на корпусе электромагнитной катушки 16, причем нижняя пластина 24 установлена с возможностью перемещения относительно пластины 23. Гильза 7 герметично закрыта заглушкой 25 с уплотняющими кольцами 26 с одной стороны и корпусом 12 с другой.

Сигнализатор работает следующим образом.

Перед спуско.м в скважину переходник 2 вместе с гильзой 7 соединяют с отклонителем (не показан), который устанавливают

в требуемом направлении. Ослабив контргайку 3, начинают медленно поворачивать гильзу 7 до получения звуковых сигналов. После этого контргайкой 3 фиксируют положение отклонителя относительно контакта 11 маятникового замыкателя 13. Затем заворачивают в переходник 2 корпус 1 с ниппелем 4 и стягивают гайкой 5. После этого сигнализатор с отклонителем соединяют с колонной бурильных труб и опускают в скважину. На расстоянии 0,4-0,5 м от забоя колонку бурильных труб останавливают. При наклонном положении сигнализатора в скважине маятниковый замыкатель 13 займет нижнее положение и при поворачивании колонны бурильных труб контакт 11 подходит к замыкателю 13. Одновременно с этим клинообразный прерыватель 10, подвешенный на оси части 8 составной втулки, будет стремиться массивным концом занять лежачее положение, другой стороной коснется второй части 9 втулки. В таком положении, цепь замкнется и ток от батарей 15 питания проходит в электромагнитную катушку 16. Под действием, магнитного поля, возникающего в катушке 16, сердечник 17 притягивает ограничитель 19 хода с установленным на нем ударным механизмом 20 серповидной формы. При движении ударный механизм 20, сжимая пружину 21, наносит удар по стенке гильзы 7. Одновременно с этим происходит размыкание контактных пластин 23 и 24 вследствие того, что регулировочный винт 22 нажимает на пластину 24, которая отходит от пластины 23, цепь разомкнется. Пружина 21 отбрасывает ударный механизм 20 в исходное положение, пластины 23 и 24 соединяются, цепь замыкается. Цикл повторяется. Получение звуковых сигналов на поверхности соответствует необходимому положению в скважине отклонителя. Для того, чтобы увеличить частоту ударов, необходимо регулировочным винтом 22 уменьшить зазор между последним и контактной пластиной 24, в результате этого цепь будет чаще замыкаться, а следовательно, будут чаще издаваться сигналы. Для того, чтобы увеличить силу удара, необходимо уменьшить зазор между сердечником 17 электромагнита и ограничителем 19 хода путем ввинчивания электромагнита в корпус 18 электромагнитной катушки 16 и наоборот. Использование изобретения позволяет значительно повысить эффективность работы звукового сигнализатора, обеспечивает применение его в скважинах большой глубины. Выполнение центробежного реле в виде составной втулки с установкой на одной из осей прерывателя клинообразной формы повышает точность ориентирования отклонителя в скважине, а также обеспечивает в процессе бурения периодический разрыв электрической цепи, в результате чего снижается энергоемкость. Установка электромагнита с возможностью регулирования зазора между сердечником электромагнита и ограничителем хода обеспечивает усиление силы удара, регистрируемого на дневной поверхности. Наличие регулировочного винта на ограничителе хода позволяет регулировать частоту ударов, что обеспечивает возможность использования предлагаемого сигнализатора в скважинах любой глубины. Упругий элемент, размещенный в корпусе ударного механизма, обеспечивает бесперебойную подачу сигналов на дневную поверхность.

СИГНАЛИЗАТОР ДЛЯ НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ, содержащий корпус, установленную в нем гильзу, в которой расположено центробежное реле, замыкатель, ограничитель хода, ударный механизм и блок питания, состоящий из батарей и электромагнита с электромагнитной катушкой и сердечником, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы сигнализатора, центробежное реле выполнено в виде составной втулки, на одной оси которой установлен прерыватель клинообразной формы, а ударный механизм выполнен серповидной формы и снабжен упругим элементом, при этом электромагнит размещен с возможностью регулирования зазора между сердечником и ограничителем .хода, который имеет регулировочный винт, причем последний жестко связан с ударным механизмом, упругий элемент которого соединен с ограничителем хода, а электромагнит снабжен контактными пластинами, I одна из которых установлена с возможностью перемещения относительно другой. (Л