Устройство для измерения угла искривления скважины Советский патент 1986 года по МПК E21B47/22 

Изобретение относится к бурению скважин, а имейно к технике для геофизических исследований скважин, точнее к устройствам для измерения пространственного положения скважины в процессе бурения.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышешие надежности устройства,в работе.

На чертеже изображено устройство для измерения угла искривления скважины, общий вид.

Устройство, размещаемое над долотом в контейнере (не показан) ,, состоит из рамки. 1, выполненной, например, в виде герметичной камеры, свободно вращающейся в опорах 2 и 3, и-образной трубки 4, жестко закрепленной, например, на панели 5, внут- ри рамки 1 и заполненной лсидкостыо 6 (например, ртутью), оставляя свободный объем 7 в каждом колене трубки 4 На нижней стенке рамки 1 эксцентрично жестко , закреплен баллон 8 со сжатым газом, выполняющий функтдии источника энергии и одновременно эксцентричного груза рамки 1. Для обеспечения постоянства расхода газа на баллоне 8 установлен редуктор 9 постоянного сечения. Система с опел 10-12 соответственно питания, приемное и выходное и поверхность специального профиля 13 (струйный элемент) образуют вместе с объемом 7 1)-образной трубки 4 струйный генератор. При этом приемное со:гшо 11 соединено с одним из концов трубки 4 пв реводником 14. Выходное сопло 12 подключено к каналу связи и связано через гидроусилитель с регистратором импульсов (не показаны),

Работа устройства основана на эффекте Коанда - свойстве струи изменять направление при наличии поверхности специального или нужного профиля путем прилипания струи мсидкос- ти ИЛИ газа к расположенной вблизи твердой стенке.

Устройство работает следующим образом.

Поток газа из сопла 10 питания обтекает доверхность специального профиля 13 и заполняет свободный объем 7 и -образной трубки 4 через отверстие приемного сопла 11. В результате заполне Мия газом свободного объема 7 U -образной трубки 4 перед приемным соплом 11 у поверхности специального профиля 13 создается

098372

противодавление, что вызывает отрыв потока газа от нее и переход этого потока в выходное сопло 12 и далее на гидроусилитель (не показан), g При этом давление в выходном сопле 12 возрастает скачкообразно и удерживается на максимальном значении до тех пор, пока противодавление в приемном сопле 11 не снизится до ве- (0 личины, при которой поток вновь обтекает поверхность специального профиля 13 и, следовательно, заполняет свободный объем 7 (J -образной трубки 4. Давление в канале за выходным 15 соплом 12 меняется П-образно, а-в канале за соплом 11 - пилообразно, Частота колебаний определяется уравнением

20

,

V

где f - частота колебаний, Гц ,

С - постоянньм коэффициент, зависящий от конструктивных

особенностей генератора;

- свободный объем 7 U-образной

трубки 4, смз.

С изменением угла искривления скважины рамка 1 с эксцентричным грузом 8

поворачивается под действием силы тяжести и и -образная трубка 4 располагается в плоскости искривления скважины. При этом часть жидкости перетекает в свободный объем 7 ) -образной трубки 4, уменьшая его, и следовательно, время на заполнение его газом сокращается, а частота колебаний струйного генератора увеличивается. Таким образом, частота колебаний струйного генератора с переменной емкостью описанного вида пропорциональна углу поворота, т.е. углу искривления скважины. Далее серия пнев- матинеских импульсов, полученных на струйном генераторе, посредством гидравлического усилителя преобразуется в серию мощных гидравлических импульсов промывочной жидкрсти, которые регистрируются прибором на устье скважины. По полученным сигналам появляется реальная возможность осуществления управления процессом проводки скважины

Преимуществом данного устройства перед известным является простота его конструкции и высокая надежность, обусловленная отсутствием подвижных механических частей, прежде всего узла карданного подвеса планки-маятника. Данное устройство обладает высокой

точностью преобразования, обусловленной непосредственным преобразованием угла поворота в частоту пневматических импульсов.

Параметры предлагаемого устройства хорошо согласуются с параметрами гидравлического канала связи, так как импульсы давления, полученные на струй ном генераторе, без дополнительных преобразований передаются на гидро- /

усилитель и частота следования их соотвтствует полосе пропускания гидравлического канала связи забоя с устьем скважины. Виброустойчивость устройства соответствует виброустбйчивос ти известных струйных элементов.

Упрощение конструкции и повышение надежности в работе обуславливают экономический эффект от применения устройства.

к tudpotfcu umpifv и ptiuCfnpamtipy

4

Редактор И.Николайчук

Заказ 479/40Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москйа, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ШШ Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Составитель А.Цветков

Техред Т.Тулик Корректор И.Эрдейи