Скважинное гидроимпульсное устройство Советский патент 1993 года по МПК E21B47/00 

(Л

С

Использование: относится к техническим средствам передачи на поверхность с забоя скважины информации,, например, о расходе промывочной жидкости в процессе бурения скважины. Сущность изобретения: устройство содержит корпус с валом, расположенную на стволе гидравлическую турбину с впускными отверстиями.и золотником с выпускными отверстиями.а также колибратор отверстий дляпрохсдапромывочнойжидкосп1,калибратор установлен на выпускных отверстиях золотника гидравлической турбины и выполнен в виде расположенного на стволе внутри гидравлической турбины, подпружиненного диска с осевым отверстием и жестко закрепленными на нем и расположенными с внешней стороны золотника калибрующими пластинами. 4 ил.

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к техническим средствам передачи на поверхность с забоя информации, например, о расходе промывочной жидкости в процессе бурения скважины.

Цель изобретения - повышение точности передаваемой информации.

На фиг. 1 изображено скважинное гид.роимпульсное устройство с продольным

разрезом; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1;

на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 разрез В-В на фиг. 1.

Скважинное гидроимпульсное устройство состоит из корпуса 1, жестко закрепленного в корпусе уствола2 с осевым отверстием 3 и отверстиями 4 и 5 для прохода промывочной жидкости во внутреннюю полость 6 гидравлической турбины 5 с впускными отверстиями 8, золотником 9, имеющим выпускные отверстия 10. Гидравлическая турбина расположена на упорном

подшипнике 11. Внутри гидравлической турбины на стволе расположен калибра- тор выпускных отверстий золотника 9, кото- рый выполнен в виде диска 12, установленного на пружине 13, с жестко закрепленными на нем сферическими калибрирующими пластинами 14, связанными с подпружиненным диском жесткой связью 15. Для пропуска промывочной жидкости в золотниковую камеру 16 в гидравлической турбине выполнены отверстия 17.

Скважинное гидроимпульсное устройство работает следующим образом.

Промывочная жидкость, проходя через осевой канал 3 и отверстия 4 столба 2, полость 6 гидравлической турбины 7, впускные .отверстия 8 турбины заставляют ее вращаться. При вращении гидравлической турбины золотник 9 периодически перекрывает выход промывочной жидкости через отверстия 5 ствола 2 в осевой канал 3, что создает

00

о

го

о

со

в полости бурильной колонны в промывочной жидкости гидравлические импульсы, частота которых пропорциональна расходу промывочной жидкости, проходящей через устройство на забой скважины. Эти сигналы регистрируются и обрабатываются на поерхности специальной аппаратурой. В результате определяется расход промывочной жидкости, поступающей на забой скважины.

При изменении расхода промывочной жидкости, например, увеличении в полости б гидравлической турбины повысится давление промывочной жидкости. В результате, подпружиненный диск 12 под воздействием избыточного давления опустится вниз вдоль оси устройства. При этом, калибрирующие пластины 14 перекроют вы- скные отверстия 10 золотника 9 на величину, пропорциональную-, увеличению давления промывочной жидкости, которое, в свою очередь, пропорционально увеличению расхода промывочной жидкости. В этом случае в золотниковой камере 16 давление промывочной жидкости повысится, что увеличит силу гидроудара и, как следствие, увеличится амплитуда гидроимпульсов, регистрируемых на поверхности.

При уменьшении расхода промывочной жидкости амплитуда гидравлических импульсов уменьшится пропорционально.

По изменению амплитуды гидравлических импульсов поверхностная аппаратура определяет изменение расхода промывочной жидкости, поступающей на забой скважины.

Таким образом, точность передаваемой информации повышается за счет измерения амплитуды гидравлических импульсов, которая, наряду с частотой вращения гидравлической турбины, также пропорциональна изменению расхода промывочной жидкости, проходящей через скважинное гидроимпульсное устройство,

Данное техническое решение целесообразно использовать в АСУ технологическим процессом бурения на буровых установках с буровыми станками и буровыми насосами с плавнорегулируемым при водом. В этом

случае скважинное гидроимпульсное устройство позволит иметь наиболее точную информацию о количестве промывочной жидкости, поступающей на забой скважины и, как следствие, наиболее эффективно осуществлять процесс бурения скважин.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

выпускными отверстиями и с калибратором отверстий прохода промывочной жидкости, отличающееся тем, что, с целью повышение точности передаваемой информации, калибратор установлен на вылускных отверстиях золотника гидравлической турбины и выполнен в виде расположенного на стволе внутри гидравлической турбины подпружиненного диска с осевым отверстие и жестко закрепленными на нем и расположенными с внешней стороны золотника калибрующими пластинами.

2. Устройство поп. 1,отличающее- с я тем- что калибрующие пластины имеют в поперечном сечений форму части окруж- ности.