Устройство для дистанционной передачи информации из буровой скважины во время работы бурового станка, выполненного с буровым долотом и буровой колонной, заполненной промывочной жидкостью Советский патент 1991 года по МПК E21B47/12 

последовательных импульсов давления в поддающуюся анализу информацию. В зоне бурового долота расположена на правляющая буровая штанга 1, выпол- ненная из неподвижной наружной трубы 2 и концентрично установленной в ней подвижной для вращения внутренней трубы 3 В трубе 2 расположены ИП с возможностью передачи информации из скважины к измерительному преобразователю по гидравлическому каналу связи, образованному LDK, Клапан 4, при- вод которого установлен в трубе 2, состоит из кольцевого основного кар- пуса 5, неподвижного по вращению, соединенного с трубой 3, и из кон

центрично расположенного в нем полого корпуса 6. Последний соединен., с корпусом 5 через перемычки 7-и 8, открыт с обеих сторон и имеет меха низм перемещения в виде рычагов 20 и 21 Конец 12 корпуса 5 со стороны притекания потока ПЖ выполнен сужен- ным и является седлом клапана 4 По оси корпуса 6 с возможностью про- дольного перемещения установлен кор- пус сопротивления в виде крышек 13 и 16 с электромагнитным или электромеханическим приводом При перемещении крышек 13 и 16 в потоке ПЖ формируются информационные импульсы давления. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам для дистанционной передачи информации из буровой скважины

Цель изобретения - повышение точности передачи сигналов с забоя на устье скважины.

На фиг.1 схематично изображена направляющая буровая штанга с расположенным в ней дроссельным клапаном, приводимым в действие рычагами; на фиг.2 - дроссельный клапан, приводимый в действие рабочей средой, поперечное сечение; на фиг.З - направляющая буровой штанги с расположенным в ней дроссельным клапаном, при водимым в действие рабочей средой, поперечное сечение; на фиг.4 - вид со стороны притекания потока во внут рентою трубу с расположенным в ней дроссельным клапаном.

Направляющая буровая штанга 1 со стоит из неподвижной относительно буровой скважины наружной трубы 2 с установленными на ее наружной стороне (не показаны) планками, которые опираются на боковые стенки скважины и через гидроцилиндры могут по отдельности переставляться, чтобы корректировать направление буровых штан В наружной трубе 2 расположена с возможностью вращения внутренняя тру ба 3. В ней неподвижно по вращению относительно внутренней трубы 3 и концеитрично по расположению находится дроссельный клапан 4 Дрорсель ный клапан 4 состоит из выполненного

5

0

5

0

5

0

5

в виде кольцевой формы основного корпуса 5, в котором концентрично помещен полый корпус 6, соединенный че- рез перемычки 7 и 8 с основным корпусом. 5. Перемычки 7 и 8 внутри полые и выполнены соосно с отверстиями 9 и 10 во внутренней трубе 3 Отверстия 9 и 10 соединены с ка мерой 11, выполненной в виде кольца в наружной трубе 2 Основной корпус 5 с обеих сторон открыт, причем конец 12 со стороны притекания потока выполнен суженным и является седлом клапана Полый корпус 6 также открыт с обеих сторон На наружном периметре полого корпуса 6, а именно на его конце, обращенном к суженной стороне основного корпуса 5, установлена с возможностью продольного перемещения крышка 13 обтекаемой формы, которая уплотнена относительно полого корпуса 6 с помощью кольцевых уплотнений 14 и 15. На другом конце польй корпус 6 имеет дополнительную крышку 16 обтекаемой формы, которая уплотнена относительно полого корпуса 6 с помощью кольцевых уплотнений 17 и 18 Крышки 13 и 16 представляют собой корпус сопротивлений и соединены с помощью штанги 19. Там, где штанга 19 проходит зону перемычки, с ней связаны концы рычагов 20 и 21,представляющих собой механизм перемещения и выполненных в виде вильчатых коромысел 22 и 23. Вильчатые коромысла 22 и 23 установлены на основном корпусе 5 с возможностью враще-

1

ния. Концы 24 и 25 вильчатых коромысел 22 и 23 закреплены на цапфах 26, которые закреплены на кольце 27, расположенном вокруг внутренней трубы 3 и выполненном с возможностью вращения на опорах 28 вращения, за- крепленных на кольцевом поршне 29 Последний может перемещаться только в осевом направлении. Под кольцевой поршень 29 через каналы 30 и 31 мож- но подавать рабочее вещество С по- мощью уплотнений 32, 33 и 34 кольцег вой поршень и каналы уплотнены отно- сительно наружной трубы 2 Когда кольцевой поршень 29 перемещается в каком-либо направлении, то вильчатые коромысла 22 и 23 перемещают штангу 19 с закрепленными на ней крышками 13 и 16 в противоположном направлении

Приборы, расположенные в наружной трубе 2 (не показаны) измеряют пространственное положение направляющей штанги и передают информацию на электрогидравлический преобразователь, расположенный во внутренней трубе (не показан). Гидравлические импульсы сигналов через каналы 30 и 31 приводят в действие кольцевой поршень 29, который перемещает крышки 13 и 16, изменяя поперечное сечение потока промывочной жидкости 35 За счет этого в потоке промывочной жидкости создаются импульсы давления, которые регистрируются на устье буровой скважины.

Для монтажа вильчатых коромысел и для проведения технического обслуживания в кольцевой камере 11 предусмотрена крышка 36,

В отличие от конструкции устройства по фиг.1 в конструкции по фиг«2 и 3 крышкь 13 и 16 приводятся в действие гидравлическим или пневматическим путем. Поэтому необходимость в кольцевом поршне и в вильчатых коромыслах отпадает. Вместо этого в перемычках предусмотрены каналы 37-40, выполненные соосно с каналами 41-44 во внутренней трубе 3 Рабочее вещество в каналы 37-44 подается от источника (не показано), расположенного в наружной трубе 2, Каналы входят в две отделенные друг от друга камеры 45 и 46 в полом корпусе 6, Рабочее вещество в зависимое ти от желаемого направления перемеще

42958°

ния крышек 13 и 16 течет в камеры 45

или 46, оказывая давление на крышку 13 в сторону конца 12 или на крышку |

с 16 в противоположную сторону. При таком перемещении крышек I3 и 16 в потоке жидкости формируются информационные импульсы давления. За счет соответствующего выполнения соотноще-

Ю ний диаметров d. , d, dj. возможна компенсация гидростатического давления

5

0

5

0

5

9

5

0

5

Формула изобретения

1 Устройство для дистанционной передачи информации из буровой сква- жины во время работы бурового станка, выполненного с буровым долотом и буровой колонной, заполненной промывочной жидкостью, включающее приданные буровой колонне измерительные приборы, преобразователь информации в кодированную последовательность сигналов, дроссельный клапан для измерения давления промывочной жидкости в колонне, расположенной на высоте зоны датчика по линии буровой колонны с возможностью изменения ее поперечного сечения при его перемещении в осевом направлении буровой колонны, приводы для открытия и закрытия дроссельного клапана, управляемые от сиг налов преобразователя и расположен ные на устье скважины измерительных приборов для измерения давления промывочной жидкости и преобразования принятых последовательностей импульсов давления в поддающуюся анализу информацию, причем дроссельный клапан снабжен узлом для компенсации действующего на него гидравлического дав ления, отличающее ся тем, что, с целью повышения точности пере дачи сигналов, оло снабжено направ ляющей буровой штангой, которая рас положена в зоне бурового долота и выполнена из неподвижной наружной трубы и концентрично установленной в ней подвижной для вращения внутренне трубы, причем измерительные приборы, расположенные в наружной трубе, установлены с возможностью передачи информации из буровой скважины к из мерительному преобразователю по гид равлическому каналу связи, образованному промывочной жидкостью, при эт-ом дроссельный клапан, привод которого установлен в наружной трубе,

состоит из выполненного в виде коль цевой формы основного корпуса, неподвижного по вращению, соединенно- го с внутренней трубой, конец кото- рого со стороны притекания потока сужен и служит в качестве седла клапана, и из концентрично расположенного в основном корпусе полого корпуса, который через перемычки соединен с основным корпусом, открыт с обеих сторон, по оси которого с возможностью продольного перемещения установлен корпус сопротивления, уплотненный относительно полого кор- пуса и имеющий механизм перемещения.

2 Устройство по , о т л и - чающееся уем, что корпус сопротивления имеет со стороны притекающего потока крышку обтекаемой формы, установленную с возможностью перемещения в осевом направлении на полом корпусе, а со стороны вытекающего потока дополнительную крышку обтекаемой формы, установленную с возможностью перемещения в осевом направлении в полом корпусе

.3. Устройство , отличающееся тем, что корпус сопротивления выполнен с возможное тью привода в действие через отверстия во внутренней трубе и в перемычках полого корпуса от расположённого в наружной трубе привода для открывания и закрывания дроссельного клапана, причем корпус сопротивления имеет две герметично уплотненные

10

и

6429588

одна относительно другой камеры, каждая из которых имеет два сквозных, отверстия

с4. Устройство по или 3, о т-

личающее ся тем, что механизм перемещения корпуса сопротивления выполнен в виде рычагов с возможностью взаимодействия с приводом для открытия и закрытия дроссельного клапана.

5 Устройство по , о т л и - ч ающееся тем, что рычаги выполнены в виде вильчатых коромысел

7 Устройство по., отличающееся тем, что рычаги пневматически соединены с приводом для открытия и закрытия дроссельного клапана, выполненного в виде кольце-- вого поршня с возможностью осевого перемещения и кольца, размещенного с возможностью вращения между наружной1 и внутренней трубами.

8 Устройство по пп.4-6, отличающееся тем, что рычаги имеют электромеханический привод со стороны наружной трубы.

20

25

30

35

Ј.

CM

I