Аппарат для определения отклонения буровых скважин Советский патент 1930 года по МПК E21B47/22 G01B1/00 

Предлагаемый аппарат предназначается для определения угла отклонения буровых скважин; другая же форма выполнения аппарата, снабженная резцами, прзволяет, кроме того, определить еще и направление отклонения буровых скважин.

На чертеже фиг. 1 изображает продольный разрез аппарата; фиг. 2-вид сверху несущего стойки основания; фиг. 3-поперечный разрез крепления свинцового полушара; фиг. 4-вид стержня с регистрирующими остриями сбоку; фиг. 5- поперечный разрез створок и несущий их скобы с деталями; фиг. 6-боковой вид створок; фиг. 7-вид створок и планок сверху при заряженном и нормальном состоянии аппарата; фиг. 8-продольный рг13рев электромагнитной пружины; фиг. 9-вид электромагнитов снизу и их крепление к крышке аппарата; фиг. 10- продольный разрез аппарата в другой форме выполнения; фиг. 11-вид несущей резцы части сверху; фиг. 12--вид ее сбоку и фиг. 13-расположение направля1рщих на ней прорезов.

Все части аппарата для определения отклонения буровых скважин помещены в гильзе Н (фиг., 1), закрываемой сверху, ввертываемой крышкой М, а снизу-остроконечной болванкой N, на которой покоится плоское основание А (фиг. 2), охватывающее полукруглыми вырезами а соответствующие им выступы на болванке N. Основание А несет четыре скрепленные с ним стойки а, ds, а и a,, на которых поддерживаются отдельные части аппарата; fam на стопках di и «2 покоится кардановый круг с укрепленным в нем свинцовым полушаром В (фиг. 3), стремящимся- при всех наклонах аппарата занять горизонтальное положение; последнее достигается тем, что кардановый круг состоит из двух подвижных по отношению друг к другу колец Ъ и &2. Кольцо bz поддерживается стойками а и «2 и может поворачиваться на цапфах/ закрепленных в этих стойках; кольцо же 6, жестко охватывающее полушар , поддерживается цапфами кольца бз и, в свою очередь, вместе с полушаром В, также имеет возможность поворачиваться относительно оси этих цапф. Таким образом, наличие поворотных движений кольца Ь и 2 относительно взаимно перпендикулярнь1х осей (фиг. 3) обеспечивает полушару В вышеупомянутое горизонтальное положение. ,,

Для фиксирования отдельных положёНИИ полушара В, зависящих от угла отклонения буровой скважины, полушар В снабжен двумя стержнями С с остриями Со и направляющими шайбочками Сз (фиг. 1 и 4). Нижние концы Ci етержней С в углублениях i, р2 шарнирно присоединены к полушару 5 (фиг. 3), сбалансированному помощью грузиков, укрепляемых в углублениих з, 4 и уравновешивающих, таким образом, вес стержней С. Верхние концы стержней С своими остриями С2 взводят в прорезы с1 полукруглых частей D и при своем перемещении удерживаются от выпадания из прорезов, d шайбочками Cg.

Полукруглые части D с прорезами d, играющие роль направляющих для острия c-i, укреплены на скобе Р(фиг. 1, 5), скрепленной, в свою очередь, со стойкой йд основания .Л, Кроме частей D, скоба Р несет поворотные на общей оси створки Е с полукруглыми канавками бь eg, заполненными свинцом (фиг. 6) и имеющими средний радиус, равный радиусу . полукруглых прорезов d.

Пружина К, соединяющая створки Е постоянно стремится привести их в положение, изобраг((еннре на фиг. 5, отвечающее нез.аряженному состоянию аппарата. Для зарядки же последнего створки должны быть приведены в разведенное положение (фиг. 7), что достигается при помощи планок hi и h, шарнирно присоединенных в точках бз и е к створкам Е; планки /ij и Н имеют отверстия Wj которые при разведенных створках совпадают друг с другом и в которые вводится штифт /з пружины F (фиг. 8), удерживающий створки в указанном положении; нри этом планки Jti и располагаются, как изображено на фиг. 7, по одной прямой линии.

Плоская пружина F своей прямоугольной частью /2 укреплена на стойке «4 (фиг. 8) и, при помощи пружинящего рычажка Д, все:,, время отжимается книзу, так что штифт Д, заведенный в отверстия «, выйти из них не может до тех пор, пока электромагнит G (фиг. 1) не притянет пружину F кверхуЭлектромагнит С крепится к нижней части крышки Ж (фиг. 9), в которой имеется отверстие ff для проводов, подвс ящих электрический ток, и находится внутри гильзы над концом fi пружины F.

Для того, чтобы получить одинаковое действие электромагнита G на пружину F, независимо от положения, занимаемого им при ввернутой крышке М, конец fi имеет форму круга, переходящего в средней части пружины F в прямоугольную часть fz.

При пользовании аппаратом надлежит поступать следующим образом: отвинтив М, заряжают аппарат, приводя створки в разведенное состояние, и, слегка приподняв пружину F, вводят штифт fs в отверстия 0 планок hi и после э;гого крышка Ж завинчивается и весь аппарат, помощью присоединяемой к крышке Ж пустотелой штанги опускается в обсадную трубу на ту глубину, на которой требуется определить угол отклонения скважины. Да1лее, через провода, идущие в пустотелой штанге и присоединенные наверху к источнику тока, замыкают цепь электромагнита, который при этом притягивает пружину F и выводит штифт. /3 из отверстий ш; створки Б, под действием пружины К, приходят в положение, изображенное на фиг. 7пунктиром, и острия С2 стержней С втыкаются и вязнут в свинце канавок С и (2,фиксируя, таким образом, то положение, i OTOppe занимал полушар. -В, и стержни О на исследуемой глубине скважины. По извлечении аппарата на верх возможно по фиксированному положению острия Сз определить угол наклона буровой скважины, или же отсчитать его нeпocpeдctвeннo, если створки Е или части D будут снабжены соответствующей шкалой.

На фиг. 10 изображена другая форма выполнения аппарата, в котором, для определения направления отклонения буровых скважин, имеются части Sj-.,, устанавливаемые сверху и снизу аппарата. Части Sj и представляют собою диски с центральными вырезами (фиг. 11 и 13), снабженные, каждый, четырьмя направляющими канавками р, в которых движутся каретки s с резцами Si, 82, Sz, S, выжимаемые изнутри, пружинами Г), г2, Iz, r. Часть i имеет, кроме того, четыре выступа V (фиг. 12), входящие, при с борке аппарата, в соответствующие пазы гильзы Н (фиг. 10). Резцы ;Si, 8-2, S-A и fSj изготовляются из твердого материала и могут вращаться на осях, закрепленных в каретках S.

Установка частей Si и и крепление их на аппарате достигается помощью деталей N и 2 с хвостиками, снабж,енными резьбой, для навертывания на них болванки N внизу и гайки L вверху аппарата, при чем гайка L одновременно скрепляет с аппаратом и стремя S штанги. При опускании аппарата и при движении его в обсадной трубе .скважины, резць Sf, S-, 3, Si прижимаются к стенкам -Трубы и, слегка врезаясь в материал трубы, оставляют на ней прямолинейный след. Благодаря своей твердости и достаточному боковому нажиму, резцы не уклоняются от, первоначально взятого направления и, тем самым, предохраняют гильзу // от поворотных движений относительно своей оси. Таким образом, отметив на требуемой глубине угод Отклонения скважины, весь аппарат переносится ндверх в той же плоскости, в которой он находился в момент фиксирования угла отклонения, что и дает возможность опр елить направление последнего. Для того, штанга, присоединяемая к стремени 8, не могла оказать на аппарат вращательного воздействия, она связывается со стременем S таким образом, что может свободно вращаться в нем, не передавая аппарату своих движений.

Предмет патента.

1.Аппарат для определения отклонения буровых скважин, характеризующийся тем, что он состоит из: а) снабженного двумя стержнями С с остриями Со, ходящими в прорезах полукруглых частей D (фиг 1 и 4) свинцового полушара В, укрепленного (фиг. 1 и 3) в кардановом круге, б) установленной на стойке а скобы Р, на которой укреплены части D с полукруглыми вырезами и створки Е с налитым свинцом в канавках PI и 2, соединенные пружиной К (фиг. 5) и двумя планками hi и Ла (фиг. 7), и в) электромагнита д, притягивающего по опускании прибора пружину F со штифтом /я, входящим в отверстия ш планок и h (фиг. 7), удерживающих створки Е при спуске инструмента в скважину в развег денном положении (фнг. 1-9).

2.Форма выполнения аппарата, указанного в п. 1, характеризующаяся тем, что он снабжен определения направления отклонения буровь1х скважин частями Sj и , установленными сверху и снизу аппарата, в которых подвижно, при помощи кареток, укреплены - четыре резца Si, S-2, 83 и S, выжимаемые изнутри пружинами Г), Гз, Г:., г (фиг. 10-13). фиг/ фигМ ® ФИГ4. ФИГ.12. фиг. 7., фиг 9 : фяг./f