Устройство для контроля частоты вращения и осевого люфта турбины трубобура Советский патент 1991 года по МПК E21B10/00 

Изобретение относится к беспровод- ному контролю технологических параметров при турбинном способе бурения, в частности одновременного контроля двух параметров - частоты вращения долота и осевого люфта турбины.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем получения информации одновременно о частоте вращения и осеном люфте турообура и сокращение времени сборки устройства путем компенсации неточности изготовления.

На чертеже приведено предлагаемое устройство.

Устройство содержит вал 1 турбобура, корпус 2 переводника, нижнюю радиальную опору 3 (опора служит для соединения втулки с корпусом переводника и для создания канала для прохо- да промывочной жидкости), втулку 4 (втулка закрывает звукопоглощающее отверстие, пропуская тем самым весь акустический спектр звуковой вибрации от бурильного инструмента до устья скваяины, верхнюю радиальную опору (опора служит для соединения втулки 4 с корпусом переводника 2 и для созда- ния канала для прохода промывочной жидкости), акустический резонатор 6, сквозное отверстие 7 во втулке вдоль образующей прямоугольной формы, звукопоглощающее отверстие 8 в акустическом резонаторе (отверстие прямоугольной формы), проходное кольцевое

отверстие 9 для прохода промывочной жидкости, шлицевую полумуфту 10 (муфта предназначена для соединения резонансной камеры с валом турбобура).

. 5

0

Q

0

5

Устройство собирают следующим образом.

Соединяют акустический резонатор

6шлицевой полумуфтой 10 с валом 1 турбобура. Устанавливают в корпусе переводника 2 нижнюю радиальную опору J, втулку 4 и верхнюю радиальную опору 5. Затем собранную конструкцию стягивают ниппелем и переводником корпуса турбобура, причем регулировочными кольцами, которые размещаются между переводником корпуса турбобура и корпусом переводника 2, устанавливается строгое совмещение по уровню звукопоглощающего отверстия 8 акустического резонатора h с отверстием 7 втулки 4.

Устройство работает следующим образом.

Промывочная жидкость через кольцевой зазор 9 между корпусом 2 переводника и акустическим резонатором 6 и через отверстия в радиальных опорах 5 и 3 поступает в турбобур. Вал 1 вращает акустический резонатор 6. В результате вращения вала 1 происходит периодическое совмещение звукопоглощающего отверстия 8 с отверстием

7втулки 4, при этом происходит амплитудная модуляция на резонансной частоте из полигармонического спектра звуковой вибрации, источником которой является бурильный инструмент.

Промодулированная по амплитуде частота акустического сигнала несет информацию как о частоте вращения долота, так и об осевом люфте турбины.

Распространяясь с забоя скважины, звуковая вибрация по колонне бурильных труб доходит до ведущей трубы на

поверхности, на которой устанавливается акустический датчик - например, пьезокерамический элемент (не показан) .

Принятый сигнал на устье скважины акустическим приемником усиливается, преобразуется спектроанализатором в спектрограммы, и через соответствующие полосовые фильтры сиг-нал поступает на аналоговые или цифровые приборы (не показаны), т.е. на прибор контроля осевого люфта турбины и на прибор частоты его вращения.

Совмещение отверстий 7 и 8 дает возможность получения двух видов информации - частоты вращения и осевого люфта турбины. Расположение их на одном уровне означает отсутствие осевого люфта турбины, а выполнение их прямоугольными повышает точность полученной информации.

Формула изобретения

1. Устройство для контроля частоты вращения и осевого люфта турбины турбобура, содержащее корпус переводника, закрепленную внутри корпуса втулку с отверстием, соединенную с валом турбобура резонансную камеру с отверстием, расположенную во втулке с возможностью вращения и периодического сообщения отверстий между собой, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем получения информации одновременно о частоте вращения и осевом люфте турбобура, оно снабжено радиальными с продольными отверстиями опорами, расположенными

между корпусом переводника и втулкой, а отверстия во втулке и камере выполнены прямоугольными, края которых параллельны между собой, расположены на одном уровне относительно друг

0 друга и перпендикулярно оси устройства.

2. Устройство по п.1, о т л и - чающееся тем, что, с целью сокращения времени сборки устройства

5 путем компенсации неточности изготовления, оно снабжено шлицевой муфтой, расположенной между камерой и валом турбобура.

Изобретение касается беспроводного контроля технологических параметров при турбинном способе бурения, в частности одновременного контроля двух параметров - частоты вращения долота и осевого люфта турбины. Цель - расширение Аункциональных воз