Прибор для определения пространственного положения буровой скважины Советский патент 1991 года по МПК E21B47/02 

AL.

Ю

JA Jf

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения параметров искривления скважины. Цель - повышение точности измерения и упрощение конструкции. На корпусе (К) 1 установлена с возможностью перемещения в двух взаимно перпендикулярных направлениях катушка 2. В К 1 размещена маркированная по длине струна (С) 3 отвеса. Один конец С 3 намотан на катушке 2, а другой закреплен на скважинном центраторе 4, выполненном в виде длиномерного стержня, в верхней части которого закреплены пружинные элементы 5. В К 1 размещены также измерительный блок 10 с двумя взаимно перпендикулярными шкальными линейками и маятник (М) 6, связанный с К 1 гибкими нитями 9. На М 6 закреплены под прямым углом друг к другу уровни 7, 8, расположенные в одной горизонтальной плоскости со смещением относительно центральных осей М 6. Причем в М 6 выполнено сквозное центральное отверстие, в котором размещена С 3. С помощью катушки 2 опускают центратор 4 на заданную глубину и устанавливают С 3 вертикально по отметкам на уровнях 7 и 8. Замеряют шкальными линейками блока 10 смещение С 3 относительно устья скважины. По величине замеров определяют азимут искривленной скважины и величину смещения ее сечения на заданной глубине. 5 ил.

л

о

ON

00 00 00

части которого закреплены пружинные элементы 5. В К1 размещены также измерительный блок 10 с двумя взаимно перпендикулярными шкальными линейками и маятник (М) 6, связанный с К 1 гибкими нитями 9. На М 6 закреплены под прямым углом один к другому уровни 7, 8, расположенные в одной горизонтальной плоскости со смещением относительно центральных осей М 6. Причем в М 6 выполнено сквозное

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения параметров искривления скважины.

Цель изобретения - повышение точности измерения и упрощение конструкции.

На фиг,1 приведен прибор для определения пространственного положения буровой скважины, общий вид; на фиг.2 - место размещения катушки, вид сверху; на фиг.З - сечение А-А на фиг.1; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.5 - схема определения азимута и величины смещения оси скважины от вертикали.

Прибор для определения пространственного положения буровой скважины содержит корпус 1 каркасного типа, на верхнем торце которого установлена с возможностью перемещения в двух взаимно перпендикулярных направлениях катушка 2. 8 корпусе 1 размещена маркированная по длине струна 3 отвеса, один конец которой намотан на катушку 2, а другой закреплен на центральной оси скважинного центратора 4 с установленными на нем в радиальном направлении пружинными элементами 5. В корпусе 1 размещены также маятник 6 с двумя уровнями 7 и 8, связанный с корпусом 1 гибкими нитями 9, и измерительный блок 10. Скважинный центратор 4 выполнен в виде длинномерного стержня, а пружинные элементы 5 закреплены в его верхней части.

В верхней части корпуса 1 закреплены две скалки 11 (фиг,2), на которых с возможностью поступательного перемещения установлен ползун в виде двух втулок 12, жестко связанных между собой двумя направляющими 13. Одна из втулок 12 имеет стопорный винт 14,

На направляющих 13 с возможностью поступательного перемещения в перпендикулярном направлении относительно движения втулок 12 установлена каретка 15 с закрепленной на ней жестко катушкой 2, имеющей отверстие 16 под струну 3 и стопорный винт 17, В маятнике 6 выполнено

центральное отверстие, в котором размещена С 3. С помощью катушки 2 опускают центратор 4 на заданную глубину и устанавливают С 3 вертикально по отметкам на уровнях 7 и 8. Замеряют шкальными линейками блока 10 смещение С 3 относительно устья скважины. По величине замеров определяют азимут искривленной скважины и величину смещения ее сечения на заданной глубине. 5 ил.

сквозное центральное отверстие 18 (фиг.З), в котором размещена струна 3, и установлен стопорный винт 19 для крепления маятника на струне. На маятнике 6 под прямым углом

один к другому закреплены уровни 7 и 8 с отметками 20 (воздушными пузырьками, располагающимися строго посредине уровня при расположении последнего в горизонтальной плоскости). Уровни 7 и 8

закреплены на маятнике 6 в одной горизонтальной плоскости со смещением относительно его центральных осей.

Измерительный блок 10 (фиг.4) содержит две взаимно перпендикулярные шкальные линейки: неподвижную линейку 21 со шкалой 22 и подвижным нониусом 23 и установленную в нем подвижную в перпендикулярном направлении линейку 24 со шкалой 25. На нониусе 23 выполнены отметки 26 и 27, а на линейке 24 - паз 28 для струны 3.

Прибор для определения пространственного положения буровой скважины работает следующим образом.

Прибор жестко закрепляют на кондукторе 29 скважины 30 (или на обсадной трубе), ориентируя его относительно сторон света направлением расположения шкальных линеек 21 и 24. Отпускают стопорный

винт 19, благодаря чему маятник 6 зависает свободно на нитях 9, а струна 3 отвеса получает возможность свободного перемещения в отверстии 18 маятника, С помощью катушки 2 опускают центратор 4 в устье

скважины 30 и закрепляют катушку от вращения. Маятник 6 приподнимают вверх таким образом, чтобы в гибких нитях 9 образовалась слабина (фиг.1). Затем маятник 6 закрепляют на струне 3 отвеса стопорным винтом 19 и перемещением каретки 15 с катушкой 2 по направляющим 13 и втулок 12 по скалкам 11 добиваются нулевых показаний на уровнях 7 и 8, что соответствует вертикальному положению струны 3 отвеса.

Паз 28 линейки 24 располагают на струне 3, при этом считывают показания отметок 27 и

26 на шкалах 22 и 25, принимая их как исходные величины.

Положение верхнего конца струны 3 отвеса фиксируют стопорными винтами 14 и 17, стопорный винт 19 отпускают, освобож- дая струну, и с помощью катушки 2 опускают центратор 4 на заданную глубину. Если сечение 31 (фиг.5) скважины 30 на заданной глубине имеет смещение относительно сечения 32 устья скважины, то нижний конец струны 3 отвеса на центраторе 4 смещается на некоторую величину, струна занимает наклонное положение в пространстве и отметки 20 на уровнях 7 и 8 смещаются с центра уровней. Посредством стопорного винта 19 закрепляют маятник на струне 3, раскрепляют стопорные винты 14 и 17 ползуна и перемещением каретки 15 в двух направлениях добиваются возвращения отметок 20 уровней и центральное положение, т.е. возвра- щают струну 3 в строго вертикальное положение.

Новое положение струны 3 измеряют шкальными линейками 21 и 24 и величины отметок 26 и 27 по сравнению с замерами на устье скважины откладывают соответственно как отрезок 33 и отрезок 34 (фиг.5). Величина гипотенузы 35 соответствует величине смещения сечения скважины на заданной глубине, а по величине угла соп- ределяют азимутальное направление искривленной скважины. Для измерения кривизны скважины в других интервалах цикл измерения повторяют аналогично указанному.

Если скважина имеет искривленный участок и после ее исправления образуется ее вертикальный участок, подлежащий измерению его смещения, то центратор 4 в виде длинномерного стержня с пружинны- ми элементами 5 при опускании в вертикальный участок занимает под действием усилия собственного веса строго вертикальное положение и увлекает пружинные элементы 5 в исправленный вертикальный участок.

Повышение точности измерения и упрощение конструкции, обеспечиваемые предлагаемым прибором, обуславливают его основные преимущества по сравнению с известным. Расположение уровней в одной плоскости со смещением относительно центральных осей маятника и исключение из конструкции подвесной рамки для катушки, которая жестко закреплена на корпусе, позволяют также уменьшить габариты прибора и обеспечивают удобство при его эксплуатации.

Формула изобретения Прибор для определения пространственного положения буровой скважины, содержащий корпус, в котором размещены маятник с закрепленными на нем под прямым углом один к другому уровнями, измерительный блок с двумя взаимно перпендикулярными шкальными линейками и маркированная по длине струна отвеса, один конец которой намотан на катушку, а другой закреплен на скважинном центраторе с установленными на нем в радиальном направлении пружинными элементами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и упрощения конструкции, в маятнике выполнено сквозное центральное отверстие, в котором размещена струна отвеса, а уровни закреплены на маятнике в одной горизонтальной плоскости со смещением относительно его центральных осей при этом катушка установлена на верхнем торце корпуса с возможностью перемещения в двух взаимно пеопедикулярных направлениях, маятник связан с корпусом гибкими нитями а сква- жинный центратор выполнен в виде длинномерного стержня, в верхней части которого закреплены пружинные элементы

Ј4 5

V

И.Шулла

Составитель А.Цветков Техред М.Моргентал

5-5

/4pN

2

r|

я

ЈЈ

ptn|llil||iii|nn|;i| |i|TT rnT Tn

К

----|

ijTTirjTij

SW5

Корректор М.Демчик