Устройство для определения параметров искривления скважины Советский патент 1987 года по МПК E21B47/22 

из эластичного материала в виде разомкнутого кольца и струганого элемента с соплом 4 питания, с приемным 5, расходньм 6 и выходным 7 соплами. Между собой сопла связаны коммутационными каналами. Эксцентрично в Р 1 закреплен источник питания в виде баллона со сжатым газом с управляемым редуктором 15, выполняющего функцию груза и через дроссель связанного с соплом 4. В котелке 10 Р 1 под кольцом с возможностью арретиро- вания на Т 8 размещена магнитная стрелка (МС) 9, На панели установлен сильфон 13, связанный с каналом связи, а его полость соединена с соплом 7. С соплом 5 соединена дополнитель1

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

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.

На чертеже приведено устройство для определения параметров искривления скважины.

Устройство, которое устанавливают под долотом в контейнере, состоит из рамки I, выполненной в виде герметич ной цилиндрической камеры, установленной в основании 2 на опорах 3.

Внутри рамки 1 размещен преобразователь угла поворота, который выпол- нен в виде струйного генератора, сос тоящего из струйного элемента, имеющего вид углубления в панели, и системы сопел 4 питания, приемного 5, расходного 6 и выходного 7 сопел и основной трубки 8, которая закреплена аксиально в рамке и вьтолнена из эластичного материала в виде разомкнутого кольца с заглушкой на одном конце. Магнитная стрелка 9 установ- лена в ра мке, например, в котелке 10 над кольцом с возможностью ее арре- тирования на основную трубку 8 посредством арретира 11.

ная спиральная эластичная Т 16, которая обеспечивает свободное перемещение котелка 10 в гравитационном поле Земпи. В процессе измерения .МС 9, ориентируясь на Т 8, отсекает определенный, объем емкости в зависимости от положения МС 9, установленной по магнитномуJмepидиaнy Земли. Редуктор 15 открывается, и газ из источника 12 через сопла 4 и 5 заполняет Т 8. Перед соплом 5 создается противодавление, вызывающее переход газа в .сопло 7 и далее в сильфон 13. Расширяясь, он толкает шток 14 гидроусилителя , с которого серия механических импульсов регистрируется прибором на устье. 1 ил.

В рамке 1 эксцентрично закреплен также источник 12 энергии в виде баллона со сжатым газом, выполняющий функции эксцентричного груза рамки 1. Выходное сопло 7 струйного элемента соединено с полостью сильфона 13, который установлен на панели и связан с каналом связи через управляющий шток 14 гидроусилителя (не показан). Для обеспечения постоянства расхода газа на баллоне 12 установлен управляемый редуктор 15 постоянного сечения. Другой конец кольца основной трубки 8 имеет дополнительную спиральную эластичную трубку 16, Которая соединена с приемным соплом 5 и обеспечивает свободное перемещение котелка 10 в гравитационном поле Земли.

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

Устройство работает следующим образом.

В момент измерения магнитная стрелка 9 арретируется арретиром I1 (например, увеличением давления промывочной жидкости) на основную эластичную трубку 8 и отсекает при этом

1

определенный объем емкости в зависимости от положения магнитной стрелки, установленной по магнитному меридиану Земли. В этот момент управляемый редуктор 15 открывается, и поток газа из источника 12 через сопло

4питания, прилипнув к стенке углубления , устремляется в приемное сопло

5и заполняет эластичную трубку 8.

В результате заполнения газом указанной трубки перед приемным соплом 5 создается противодавление, что вызывает отрыв потока газа от стенки углубления и переход этого потока в выходное сопло 7 и далее в сильфон 13. При этом сильфон расширяется, торец его перемещается и толкает управляющий шток 14 гидроусилителя.

Давление в выходном сопле 7 воз- растает скачкообразно и удерзкивает- ся на максимальном значении до тех пор, пока противодавление в приемном сопле 5 не снижается до величины, при которой поток вновь обтекает стенку углубления, и, следовательно, заполняет эластичную трубку 8. Частота переключения потока газа из одного сопла в другое определяется уравнением

- -I-.

где f - частота колебаний, Гц;

С - постоянный коэффициент, зависящий от конструктивных особенностей генератора; V - объем эластичной трубки, отсеченный магнитной ctpeлкoй при ее арретировании. При изменении направления искривления скважины по азимуту рамка 1 с эксцентричным грузом 12 поворачивается относительно установленной по магнитному меридиану магнитной стрелки. Магнитная стрелка 9 вновь арретирует- ся и отсекает новый объем от эластичной трубки 8, определяемый углом поворота рамки, уменьшая или увеличивая рабочую часть трубки 8. Это приводит к увеличению или уменьшению времени заполнения рабочей части трубки 8 и, следовательно, изменению

частоты колебаний струйного генератора.

Таким образом, частота колебаний струйного генератора с переменной емкостью в виде трубки 8 описанного вида оказывается пропорциональной углу поворота рамки 1, т.е. азимуту искривления скважины.

Далее серия механических импульсов, полученных на управляющем штоке 14, преобразуется гидроусилителем в серию мощных гидравлических импульсов промывочной жидкости, которые

регистрируются прибором на устье скважины. По полученной информации о пространственном положении забоя скважины осуществляют управление процессом проводки скважины.

Формула из обретения

0

0

5

0

5

Устройство для определения параметров искривления скважины, содержащее рамку с эксцентричным грузом, в которой размещены панель с преобразователем угла поворота, который связан с каналом связи и вьтолнен в виде струйного генератора, состоящего из основной трубки и струйного элемента с соплом питания, приемным и выходным соплами, связанными между собой коммутационными каналами, и источник энергии в виде баллона со сжатым газом, выход которого через дроссель соединен с соплом питания, о т- личающееся тем, что, с цепью повышения надежности работы, оно снабжено сильфоном, установлен- ньм на панели и магнитной стрелкой, а основная трубка размещена аксиально в рамке и выполнена из эластичного материала в виде разомкнутого кольца с заглушкой на одном конце, 5 другой конец которого имеет дополнительную спиральную эластичную трубку, которая соединена с приемным соплом, при этом магнитная стрелка установле- .на в рамке над кольцом с возможностью ее арретирования на основную трубку, а выходное сопло струйного 3 лемента соединено с полостью силь- фона, который связан с каналом связи.

Изобретение относится к бурению скважин и предназначено для их геофизического исследования. Цель изобретения - повьшение надежности работы. Устройство содержит рамку (Р) 1 с эксцентричным-грузом, в которой размещены панель с преобразователем угла наклона в виде струйного генератора. Последний связан с каналом связи и состоит из основной трубки (Т) 8 -J (Л со оо