Автономный скважинный прибор сбросового типа Советский патент 1989 года по МПК E21B47/02 

Изобретение относится к буровой технике и предназначено для определения пространственньк характеристик нефтяных, газовых и геолого-разведочных скважин.

Цель изобретения - повышение надежности работы в условиях повышенных температур в скважине.

На чертеже приведен автономный скважинный прибор сбросового типа.

Прибор содержит основной корпус с размещенными в нем чувствительными элементами 1 инклинометрических дат- чиков, приспособление для арретирова- ния чувствительных элементов 1 в виде электромагнита 2 с контакторами 3, 4, 5 отключения и включения арретира (не показан) и источника энергопита- кия, в качестве которого использованы конденсаторы 6 и 7, включенные в цепь электромагнита 2. Приспособление для арретирования чувствительных элементов 1 включает также элемент задания временного интервала между отключением и включением арретира. Этот элемент вьшолнен в виде подвижного инерционного поршня 8, размещенного аксиально в дополнительном корпусе 9, который установлен над основным корпусом с чувствительными элементами 1. Поршень 8 подпружинен относительно основания 10 корпуса 9 пружиной 11 и размещен с возможностью взаимодей- ствия с контакторами 3, 4 и 5. Кроме того, поршень 8 снабжен обратным клапаном 12 и имеет дроссель 13, преимущественно регулируемый. Шток 14

поршня 8 имеет продольное отверстие 15, в котором размещен нажимной элемент 16 контактора 3. Нажимные элементы 17, 18 контакторов 4, 5 размещены в корпусе 9 с возможностью непосредственного взаимодействия с поршнем 8 в процессе его перемещения

Автономный скважинный прибор работает следукяцим образом.

Перед спуском в скважину заряжают любым известным способом конденсаторы 6 и 7. При этом поршень 8 за счет действия пружины 11 находится в верхнем положении, контактор 4 замкнут, контакторы 3 и 5 разомкнуты, обратный клапан 12 закрыт, чувствительные элементы 1 находятся в заарретирован ном состоянии. Прибор вводят в колонну бурильных труб и сбрасывают на забой. В момент достижения прибором забоя происходит его резкая остановка, в результате чего поршень 8 под действием силы тяжести и инерции продолжает движение вниз, преодолевая усилие пружины 11 и сжимая ее. При этом находящийся внутри корпуса 9 флюид (жидкость или газ) через открывшийся клапан 12 перетекает из полости между поршнем 8 и основанием 10 корпуса 9 в надпоршневую полость. При движении поршня 8 вниз контактор 4 размыкается, а при достижении поршнем 8 основания 10 замыкаются контакторы 5 и 3. Происходит разряд Конденсатора 7, срабатывает электромагнит 2, под действием которого происходит разарретирование чувствительных эле5

ментов 1 датчиков, которые занимают положения, соответствующие измеряемым параметрам и характеризующие зенитный угол и азимут скважины в точк измерения,

После достижения поршнем 8 основания 10 инерционное движение поршня прекращается и пружина 11, преодолевая вес поршня 8, начинает двигать его вверх, клапан 12 закрьтается и перетекание флюида из надпоршневой полости в подпоршневую происходит через дроссель 13, Регулировкой дросселя 13 может быть установлено разли ное время движения поршня 8 вверх от крайнего нижнего до крайнего верхнего положения. По мере движения поршня 8. вверх он выходит из взаимодействия с нажимным злементом 18 контактора 5 и последний размыкается. При дальнейшем движении поршня 8 вверх он достигает нажимного элемента 17 контактора 4, последний замыкается. Момент замыкания контактора А подбирается таким, чтобы оно происходило за некоторое время до достижения поршнем 8 крайней верхней точки. Благодаря этому замыкание контактора 4 происходит в тот момент, когда контактор 3 еще продолжает оставаться замкнутым. В результате этого происходит разряд конденсатора 6, срабатывает электромагнит 2, под действием которого происходит арретирование чувствительных элементов 1 датчиков. При дальнейшем движении поршня 8 вверх происходит взаимодействие нижней поверхности отверстия 15 с нажимным элементом 16 контактора 3, в результате чего последний размыкается и в верхнем положении поршня 8 остается разомкнутым. После этого прибор поднимают из скважины для считывания результатов измерений.

Время движения поршня 8 от нижней точки, где происходит разарретирова- ние, до точки замыкания контактора 4, где происходит арретирование чувствительных элементов .1, необходимо для успокоения колебения чувствительных элементов, возникающих при разар- ретировании. Это время может регули- роватъся в зависимости от скорости движения поршня 8 вверх, которая зависит от гидравлического сопротивления дросселя 13, регулировкой которого может изменяться временной интервал между отключением и включением

902666

арретирующего механизма, в зависимости от характеристик затухания колебаний чувствительных элементов 1.

Данное конструктивное решение позволяет расширить диапазон применения прибора на значения температур до 200 С вместо максимальной температуры , которая является предель10 ной в приборах с часовым механизмом и химическими источниками питания. Уменьшается количество элементов в приборе при одновременном повьппении их надежности по сравнению с теми, 15 которые применяются в известных приборах. В частности, часовой механизм заменен на более простой и более надежный механизм обеспечения временного интервала между включением и

20 отключением арретира, зарядка прибора перед спуском его в скважину и съем информации после проведения измерений осуществляются через электро- разъем, а не путем разборки прибора

25 для осуществления завода часового механизма и установки временного интервала. Все это позволяет повысить надежность работы прибора в условиях повьш енньсх температур в скважине,

0 расширить его ди апазон применения, упростить обслуживание и уменьшить время простоев буровой техники.

Формула изобретения

5 1 Автономный скважинный прибор сбросового типа, содержащий основной корпус с размещенными в нем чувствительными элементами инклинометричес- ких датчиков и приспособление для

0 арретирования чувствительных элементов в виде электромагнита с контакторами отключения и включения .арретира, элемента задания временного интервала между ними и источника энергопита5 ния, включенного в цепь электромагнита, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы в условиях повьш1енных температур в скважине, он снабжен установ0 ленным над основным корпусом дополнительным корпусом, а элемент обеспечения временного интервала между отключением и включением арретира вьтолнен в виде подвижного инерцион5 ного поршня, размещенного аксиально в дополнительном корпусе с возможностью взаимодействия с контакторами, при этом поршень подпружинен относительно основания корпуса и имеет

7U902668

обратный клапан, а в качестве источ- 2. Прибор по п. 1, отличаю кика энергопитания использованы кон- щ и и с я тем, что инерщ1онньп1 пор- денсаторы.шень имеет регулируемый дроссель.

Изобретение относится к буровой технике и предназначено для определения пространственных характеристик скважины. Цель - повышение надежности работы в условиях повышенных температур в скважине. Прибор содержит основной корпус с чувствительными элементами (Э) 1 инклинометрических датчиков и дополнительный корпус 9, который размещен под основным корпусом. Для арретирования Э 1 имеется приспособление в виде электромагнита 2 с контакторами (К) 3, 4, 5 отключения и включения арретира и источника энергопитания на конденсаторах 6, 7, включенных в цепь электромагнита 2. Приспособление содержит Э задания временного интервала между отключением и включением арретира. Этот Э выполнен в виде подвижного инерционного поршня (П) 8, размещенного аксиально в корпусе 9 с возможностью взаимодействия с К 3, 4, 5. При этом П 8 подпружинен относительно основания 10 корпуса 9 пружиной 11, снабжен обратным клапаном 12 и имеет дроссель 13, преимущественно, регулируемый. Заряжают конденсаторы 6, 7 и сбрасывают прибор в скважину. При его остановке на забое П 8 продолжает по инерции двигаться вниз и сжимает пружину 11, К 4 размыкается, а К 5 и 3 замыкаются. Конденсатор 7 разряжается и срабатывает электромагнит 2, который разарретирует Э 1, и измеряются азимутальный и зенитный угол. Дроссель 13 обеспечивает медленное движение П 8 вверх под действием пружины 11. При этом К 5 размыкается, а К 4 замыкается. Конденсатор 6 разряжается, срабатывает электромагнит 2 и арретирует Э 1. При дальнейшем движении П 8 вверх размыкается К 3. Прибор извлекают из скважины и считывают результаты измерений. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.