Устройство для ориентирования отклонителя Советский патент 1987 года по МПК E21B47/22 

133

Изобретение относится к бурению наклонно-направленных скважин в нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для ориентирования отклонителей в скважине.

Целью изобретения является повьше- ние надежности работы и расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения ориентирования отклонителя в наклонных скважинах.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства для ориентирования отклонителя.

Устройство состоит из диамагнитной бурильной трубы 1 со стальным переводником 2, в котором установлен магнит 3 и упорное кольцо 4. Магнит 3 экранирован от корпуса переводника диамагнитным стаканом 5 и установлен в плоскости действия отклонителя в скважине (не показан).

Прибор 6, размещенный в диамагнитной трубе и спускаемый на кабеле 7, содержит поворотную рамку 8 с эксцентричным грузом 9 и два датчика . азимута - верхний 10 и нижний 11, которые жестко связаны между собой, выполнены в виде реохорда и Мс1гнитной стрелки (электромагнитной буссоли) и установлены один над другим на .расстоянии, исключающем влияние, магнитных масс на показания верхнего датчика 10. Б поворотной рамке 8 установ- лен датчик 12 зенитного угла, причем плоскость реозеорда датчика зенитного угла совпадает с главной плоскостью рамки. Рамка 8 установлена внутри . прибора на опорах 13, а ось вращения рамки совпадает с продольной осью .прибора. .Датчик 10 азимута и датчик 11 размещены внутри рамки 8 на осях, которые лежат в одной продольной плоскости и перпендикулярны плоскости, проходящей через ось прибора и центр тяжести эксцентричного груза 9, т.е. главной плоскости рамки, а разрыв реохорда (начало отсчета по азимуту), каждого датчика азимута расположен в главной плоскости ранки и установлен противоположно эксцентричному грузу относительно оси прибора. Такая конструкция обеспечивает жесткую связь верхнего и нижнего датчиков азимута, имеющих одну базу отсчета, а также возможность надежной работы как в вертикальном, так и в наклонном стволе скважины.

2

5

0

0

Длина поворотной рамки 8 подбирается с таким расчетом, чтобы исключить влияние магнитных масс на показания верхнего датчика 10 азимута.

Устройство работает следующим образом.

В колонну бурильных труб спускают на кабеле прибор 6 до- посадки его на упорное кольцо 4 в переводнике 2. Б таком положении верхний датчик 10 азимута находится в диамагнитной трубе 1 , а его чувствительная стрелка ориентирована по направлению север- юг . Ннкший датчик 1 1 азимута при .: этом расположен против магнита 3 переводника 2, а его чувствительная стрелка ориентирована по направлению магнита, совпадающего с плоскостью действия отклонителя. На поверхности снимают показания обоих датчиков и определяют их разность, которая показывает азимутальное направление отклонителя в скважине.

5 Для более точного определения азимута направления отклонителя в скважине замеры повторяют 2-3 раза, поднимая и опуская прибор на 2 - 3 метра.

Б вертикальном стволе поворотная рамка может занимать произвольное положение, поэтому каждый раз датчики азимута могут иметь различные показания. Однако, разница показаний - верхнего и нижнего датчиков азимута благодаря их жесткой связи является величиной постоянной. Зная азимут направления действия отклонителя в скважине, при необходимости поворачивают последний с помощью колонны бурильных труб в заданное направление без подъема прибора .6 на поверхность. Для проверки правильности установки отклонителя в заданном направлении замеры повторяют Затем поднимают прибор на поверхность и начинают бурение. I

По мере набора зенитного угла прибор спускают в колонну бурильных 0 труб до посадки в упорное кольцо 4. Поскольку поворотная рамка 8 имеет возможность поворачиваться за счет эксцентричного груза 9 вокруг продольной оси прибора, а начало отсче- 5 та по азимуту обоих датчиков при

этом устанавливается в плоскости кривизны ствола скважины, то верхний датчик 10, покажет азимут тшоскости искривления ствола, а нижний датчик

5

0

5

11, расположенный против магнита 3, покажет положение отклонителя относительно плоскости искривления ствола. При этом плоскость реохорда датчика зенитного угла также совмещается с плоскостью кривизны ствола скважины, т.е. занимает вертикальное положение, и с его помощью определяют зенитный угол ствола скважины.

Зная параметры наклонного ствола и положение отклонителя, в случае необходимости, корректируют направление отклонителя, причем в наклонном

стволе благодаря жесткой связи датчи- g ленной внутри прибора рамкой с экс- ков азимута и снятия их показаний при.одном положении прибора также обеспечивается высокая точность определения положения отклонителя.

центричным грузом,.ось вращения которой совпадает с осью прибора, и ; датчиком зенитного угла, установленным в рамке, при этом оба датчика

Формула изобре.тения

Устройство для ориентирования от-. клонителя, содержащее диамагнитную трубу с переводником, магнит, установленный в переводнике в плосгсости действия отклонителя в скважине, и

Редактор А. Долинич Заказ 3932/27

Составитель А. Цветков

Техред Л.Сердюкова Корректор в. Гирняк

Тираж 532Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

размещенный в диамагнитной трубе прибор с двумя жестко связанными между собой датчиками азимута, выполненными в виде реохорда и магнитной стрелки и установленными один над другим на расстоянии, исключающем влияние магнитных масс на показания верхнего датчика, отличающееся тем, что, с целью повьшения надежности в работе и расширения функциональных возможностей за счет обеспечения ориентирования отклонителя в наклонных скважинах, оно снабжено установ g ленной внутри прибора рамкой с экс-

центричным грузом,.ось вращения которой совпадает с осью прибора, и ; датчиком зенитного угла, установленным в рамке, при этом оба датчика

0 азимута размещены в рамке на осях, перпендикулярных плоскости, проходящей через ось прибора и центр тяжести эксцентричного груза, а разрыв реохорда каждого датчика азимута рас25 положен в главной плоскости рамки и установлен противоположно эксцентричному грузу относительно оси прибора.

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей пром-ти и предназначено для бурения наклонно направленных скважин. Цель изобретения - повьшения надежности и расширение функциональных возможностей за счет обеспечения ориентирования отклонителя в наклонных скважинах. Внутри размещенного в диамагнитной трубе 1 прибора (П) 6 установлена рамка (Р) 8 с эксцентричным грузом 9. Ее ось вращения совпадает с осью П 6. Верхний 10 и нижний 11 датчики азимута размещены внутри Р 8 на осях, перпендикулярных плоскости, проходящей через ось П 6 и центр тяжести груза 9. Разрыв реохорда датчиков 10 и 11 расположен в главной плоскости Р 8 и установлен противоположно грузу 8 относительно оси П 6. Спускают в колонну бурильных труб на кабеле И 6 до посадки в упорное кольцо 4 в переводнике 2. Стрелка датчика 10 ориентирована по направлению север-юг. Датчик 11 расположен против магнита 3, установленного в переводнике 2, и его стрелка ориентирована по направлению магнита, совпадающего с плоскостью действия отклонителя. На поверхности снимают показатели датчиков 10 и 11, определяют их разность, и по ней судят об ази1 гутальном направлении отклонителя в скважине. Зенитный угол ствола скважины определяют с помощью установленного в Р 8 датчика 12. 1 ил. ел 00 со со О) 00