Забойный датчик осевой нагрузки на долото Советский патент 1985 года по МПК E21B44/02 

Изобретение относится к автоматическому контролю процесса бурения, а именно для измерения осевой нагрузки на дблотъ на забое скважины в процессе бурения.

Цель изобретения - повышени.е точности забойного датчика осевой нагрузки на долото.

На чертеже изображен забойньм датчик осевой нагрузки на долото.

В теле переводника 1 выполнен кольцевой упругий элемент 2. Равномерно по окружности размещены, например, три магнитоупругих датчика 3 силы. Первичный преобразователь снабжен peгулировочной опорой 4, силопередаю,1цкм штоком 5 с дифференциальным поршнем 6, надпоршневое пространство которого сообщается с внутритрубным пространством 7, а подпорпшевое через полость 8 - с затрубным пространством.

Датчик работает следующим образом

Настройка нуля первичных преобразователей 3 осуществляется регулировочными опорами 4. После спуска датчика на забой и при создан1гш осевой нагрузки на долото колонной бурильных труб упругий элемент 2, деформируясь под действием осевой нагрузки, передает усилие сжатия через силопередающие штоки 5 и регулировочные опоры 4 на датчики 3, которые преобразуют усилие сжатия в электрический сигнал.

Небольшая, по сравнению с силоизмерительной цепью, длина датчиков уменьшает погрешности измерения.

Гидравлическая составляющая осевой нагрузки разгружает упругий элемент 2 и через него первичные преобразователи. Одновременно внутритрубное давление действует на дифференциальный поршень и на него же через полость 8 воздействует затрубное давление.

На датчики 3 не воздействует крутящий момент вследствие малой длины датчика по сравнению со всей силоизмерительной цепью и низкого сопротивления датчиков в радиальном направлении по сравнению с осевым.

Равномерное размещение первичных преобразователей по окружности дает возможность скомпенсировать влияние изгибающих усилий.

ЗАБОЙНЫЙ ДАТЧИК.ОСЕВОЙ НАГРУЗКИ НА ДОЛОТО, содержащий корпус, выполненный в виде полого упругого переводника, по крайней мере три равномерно расположенных по окруж..--- ности корпуса первичных преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, упругий переводник выполнен с каналом в затрубное пространство, преобразователь выполнен в ввде упругого силопередающего йггока с поршнем на одном конце и магнитоупругого датчика силы, причем другой конец штока установлен с возможностью взаимодействия с торцом упругого переводника, а другой конец штока с поршнем - с противоположным торцом переводника через магнитоупругий датчик силы, при этом полость над поршнем со стороны штока сооб(Л щена с внутренней полостью переводника , а полость под поршнем со стороны магнитоупругого датчика силы - с каналом в затрубное пространство.