Забойный инклинометр Советский патент 1989 года по МПК E21B47/02 

Изобретение относится к бурению наклонно направленных скважин и может быть использовано для измерения параметров искривления скважин и ориентирования отклонителя в диамагнитной трубе,

Цель изобретения - повышение точности измерения и упрощение конструкции инклинометра о

На приведен скважинный прибор забойного инклинометра, продоль- ный разрез; на - сечение А-А на на фиг.З - сечение Б-Б на фиг,1; на фиг,4 - сечение В-В на фиг,1; на фиг.5 - электрическая схема скважинного прибора

Забойньй инклинометр содержит скважинный прибор (фиг.1), наземную

измерительную пйнель и установленную на дневной поверхности лебедку для спуска прибора в бурильнЕ11е трубы (панель, и лебедка не показаны).

Скважинньй прибор выполнен в виде заполненного керосином кожуха 1 и расположенного внутри него корпуса 2, в котором размещены подвижный шток 3, установленный с возможностью взаимодействия одним концом с механизмом 4 переключения позиций, и измерительная часть 5 о Корпус 2 жестко соединен с пробкой 6, ввинченной в кожух 1. Внутри штока 3 выполнен канал 7, в котором размещены токопро- воды 8 измерительной части 5 о На наружной поверхности штока 3 выполнен продольный направляющий паз 9, посредством которого шток 3 телескопически связан с корпусом 2 и в которы ввинчен винт 10„ Связь скважинного прибора с лебедкой, установленной на дневной поверхности, осуществляется с помощью присоединительного узла, выполненного в виде связанных резьбовым соединением колпака 11 и обой- мь 12, закрепленной на свободном верхнем конце штока 3, размещенном снар-ужи кожуха 1 . Колпак 1 1 предназначен для связи троса (не показан), с лебедкой для спуска прибора в бурильные трубы. Подвижный шток 3 зафиксирован в верхнем положении скобой 13j установленной з поперечном пазу 14 штока 3 В обойме 12 посредством фиксатора 15 закреплен разъем розетка 16с четырьмя гнездами I На штоке 3 и пробке 6 с помощью прижимных колец 18 и 19 закреплен герметизированный резиновый патрубок 20..С пробкой 6 соединен резьбой защитный колпак 21, который ограничивает перемещение подвижного штока 3 вниз и предохраняет патрубок 20 от механических повреждений„

Механизм 4 переключения позиций содержит плиту 22, закрепленную в корпусе 2 винтами 23 В центральном отверстии 24 плиты 22 установлены подпружиненный шток 25, Токопроводы 8 пропущены через периферийное отверстие 26 в плите 22.. Тяга 27 соединен со стержнем 28 основного спаренного подпружиненного ползунка 29 и с коммутационным элементом в виде кулачка 30, который установлен с возможностью взаимодействия с дополнительным спаренным ползунком 31,

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Измерительная часть 5 вьшолнена в виде.рамки 32 с чувствительными элементами в виде буссоли 33 и маят- HiHKOBoro датчика 34 угла наклона, Три из четырех токопроводов 8 связаны с контактными щетками 35 коллек- тора 36, расположенного в верхней части рамки 32, а один из токопроводов 8 соединен со щеткой 37 датчика 38 визирного угла Контактные щетки 35 коллектора 36 размещены в одной плоскости на щеткодержателе 39 с возможностью одновременного контакта с кольцами коллектора 36.

Компенсатор 40 давления связан с патрубком 41, посредством которого нижняя часть кожуха 1 соединена с удлинителем 42„ К нижней части удлинителя 42 присоединен ударник 43 со свинцовой печатью 44 и лимбом 45

В качестве наземной панели применена измерительная панель стандартного инклинометра, может быть использована также мостовая электрическая схема постоянного тока (потенциометр) .

Забойньй инклинометр работает следующим образом,

Перед спуском скважинного прибора проверяют наличие в нем керосина, а также надежность ч герметичность всех наружных соединений при его сборке, В удлинитель 42 наворачивают ударник 43 со свинцовой печатью 44. Фиксирующую скобу 13, ограничивающую осевое перемещение подвижного штока 3, вынимают из поперечного паза 14 На обойму 12 наворачивают колпак 11, связанный кабелем с лебедкой,при помощи которой скважинный прибор опу- С5сают в бурильные трубы.

В процессе спуска подвижный шток 3 находится в крайнем верхнем положении, механизм 4 переключения позиций и измерительная часть 5 зафикси- poBaHbjj при этом кулачок 30 находится в вертикальном положеь ии$ а контактные щетки 35 наложены на контактные кольца коллектора ,36„ При дости - жении гфибором точки замера и посадке свик.а,овой печати 44 на ножи откло- нителя герметичный кожух 1 останавливается, а подвижный шток 3 под дей- ст.вкем собственного веса перемещается в к.орпусе 2 вниз. При нажатии подвижным штоком 3 подпружиненного штока 25 срабатывает механизм 4 переключения позиций, при этом кулачок 30

переводится в горизонтальное положение, а измерительная часть 5 освобождается о Контактные щетки 35 принимают нейтральное положение,, Освобожденные рамка 32, буссоль 33 и маятниковый датчик 34 устанавливаются в положение, соответствующее положению того участка скважины, в котором находится диамагнитная труба с отклони- телемо После непродолжительной выдерж ки (12-15 с), во время которой происходит выравнивание давления внутри и снаружи прибора с помощью компенсаторов 40 давления для успокоения чувствительных элементов измерительной части 5, прибор плавно снимается с ножей отклонителя. Подвижный шток 3 перемещается вверх, под действием пру- жии основного ползунка 29 и дополнительного ползунка 31 срабатьюает механизм 4 переключения позиций, кулачок 30 возвращается в вертикальное положение и измерительная часть 5 фиксирует измеряемые параметры искривления. Контактные щетки 35 накладьша- ются на контактные кольца коллектора 36.:

После плавного подъема скважинно- го прибора на поверхность в поперечный паз 14 вставляют фиксирующую скобу 13. Колпак 11 отворачиваютj и в разъем - розетку 1б - вставляют штекер наземной измерительной панели, с помощью которой происходит поочередное измерение сопротивления реохор- дов буссоли. 33, датчика 34 угла наклона и датчика 38 визирного угла. С помощью лимба 45 со шкалой, проградуи- рованной в градусах, сопоставляются направления отпечатков ножей отклонителя на свинцовой печати 44 и показания датчика 38 визирного угла.

Повышение точности измерение и упрощение конструкции обусловлено выполнением коммутационного элемента в виде кулачка, шарнирно связанного с тягой и занимающего всего два возможных положения, что повьшает устойчивость механизма переключения позиций к механическим нагрузкам и исключает самопроизвольное разаррети- рование измерительной системы Кроме того, выполнение связи присоедин.1- тельного узла с лебедкой в виде троса поззоляег из заг-:гться от л- ного кабеля, являющегося источник. помех при измерениях и требующе о применения специальных схем кокиея, ции о

Эксплуатация предлагаемого инклинометра не вызывает трудностей,что обеспечивает проведение оперативного контроля за искривлением скважины силами буровой бригады.

ормула изобретения

15

Забойный инклинометр, содержащий скважинный прибор в виде заполненного керосином кожуха с удлинителем, присоединительным узлом для связи с

лебедкой для спуска прибора в бурильные трубы и расположенным внутри корпусом, в котором размещены измерительная часть в виде рамки с чувствительными элементами, токопроводами,

щеткодержателем и коллектором с контактными кольцами и щетками и подвижный шток, установленный с возможностью взаимодействия одним концом . с механизмом переключения позиций в

виде основного ползунка со стержнем, дополнительного ползунка, тяги и коммутационно го элемента, и наземную измерительную панель, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и упрощения конструкции, присоединительный узел вьтолнен в виде связанных резьбовым соединением колпака и обоймы, закрепленной на свободном конце штока, размещенном снаружи кожуха, при этом колпак предназначен для связи троса с лебедкой, а на наружной поверхнос ти штока выполнен продольный направляющий паз, посредством которого шток

телескопически связан с корпусом, причем токопроводы размещены в канале, выполненном внутри штока, тяга механизма переключения позиций, шар- нирно соединена со стержнем основного ползунка и с коммутационным элементом, выполненным в виде кулачка, а контактные щетки размещены в одной плоскости.на щеткодержателе с возможностью одновременного контакта с

кольцами коллектора.

/2 5V

Xl-XI

6-5

5-6

П

Изобретение относится к технике бурения и предназначено для измерения кривизны скважины и ориентирования отклонителя. Цель - повышение точности измерения и упрощение конструкции. Инклинометр содержит наземную измерительную панель и скважинный прибор /П/ в виде заполненного керосином кожуха с удлинителем, свинцовой печатью и расположенным внутри корпусом. В корпусе размещены подвижный шток /Ш/, взаимодействующий одним концом с механизмом /М/ переключения позиций, и измерительная часть в виде рамки с чувствительными элементами. На свободном конце Ш, размещенном снаружи кожуха 1, закреплен присоединительный узел в виде связанных резьбовым соединением обоймы и колпака, соединенного тросом с лебедкой для спуска П в скважину. На Ш выполнен продольный направляющий паз, посредством которого Ш телескопически связан с корпусом. Внутри Ш в канале размещены токопровода. При этом М выполнен в виде основного ползунка, дополнительного ползунка и тяги, шарнирно связанной со стержнем ползунка и с коммутационным элементом в виде кулачка. В рамке на щеткодержателе размещены в одной плоскости констактные щетки с возможностью одновременного взаимодействия с контактными кольцами коллектора. Спускают П на тросе в скважину, печать садится на ножи отклонителя, а Ш движется вниз и вызывает срабатывание М. Чувствительные элементы разарретируются и фиксируют измеряемые параметры искривления скважины. Расшифровку замеров осуществляют после подъема П и подключения его к измерительной панели. 5 ил.