ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРИВИЗНЫ СКВАЖИН Советский патент 1932 года по МПК E21B47/22 

В основном патенте №12773 описан прибор для определения кривизны буровых скважин, в котором на шарнире Гука укреплен маятник с выдвижным при помощи пружины острием для движения по лимбу, состоящему из электрически изолирующего материала и снабженного рядом концентрически расположенных контактов, соединенных с одними контактами ламп накаливания, заключенными в ящик, другие контакты которых соединены проводом с маятником для определения по зажиганию ламп при прохождении тока в цепях величины отклонения скважины от вертикали, соответствующего отклонению маятника от оси прибора.

В видоизменении описанного в основном патенте прибора для определения кривизны буровых скважин изобретатель предлагает для определения азимута угла отклонения применить рычаг с грузом, поддерживаемый на оси, прикрепленной нитью к штанге, от которой идет нить с магнитом контрольного указателя, представляющего собой пустотелый шар, разделенный по линии большого круга на семьдесят два изолированных меридиональных деления, последовательно включенных в сопротивление. В шаре, на неэлектропроводной жидкости плавает тело, служащее для выдвигания контактного рычажка при соприкосновении с другим его концом в случае изменения положения уровня жидкости при наклонении сосуда.

На чертеже фиг. 1 изображает схематически вертикальный разрез предлагаемого прибора; фиг. 2 - схему соединения прибора для определения кривизны скважин с приборами, помещенными на поверхности; фиг. 3, 3′ и 3′′ - цилиндр, в который заключен прибор.

Прибор заключен в продолговатый цилиндр 17 (фиг. 3, 3′ и 3′′) с продольными вырезами 17¹ для свободного притока воздуха. Цилиндр опускается в скважину на канате 49, вдоль которого проведен специальный кабель, включаемый в приборы на поверхности: счетчик глубины, указатель угла отклонения, указатель азимута, сигнальная арматура от источника тока, реостат и переключатель (фиг. 2). В цилиндре 17 (фиг. 1) помещены: указатель угла отклонения В, указатель азимута B₁, контрольный указатель В₂, электромотор 36 и сопротивление 41, 44. Указатель угла отклонения В представляет собой полушаровую поверхность, разделенную на девяносто изолированных между собой колец 48 (фиг. 1, 2), последовательно включенных в сопротивление 41 помощью проводов с, d с прибором A на поверхности. Указатель азимута B₁ представляет собою прикрепленный к цилиндру 17 полушар 35, большой круг которого разделен на семьдесят два радиальных деления, друг от друга изолированных, при чем каждое деление последовательно включено в сопротивление 44. В подшипниках 27 помещена ось с рычагом 3¹ и грузом 33. Рычаг поддерживается нитью 28, перекинутой через блоки 29, 21¹ и прикрепленной к могущей передвигаться вверх и вниз штанге 22. Контрольный указатель В₂ представляет собой пустотелый шар, по линии большего круга которого имеется пояс 24¹, разделенный на семьдесят два изолированных друг от друга деления, последовательно включенные в сопротивление 44, и в верхней точке которого закреплена продолговатая трубочка 2, через которую проходит тонкая нить 21 с висящим на конце ее продолговатым магнитом 23. Другой конец нити 21 проходит через блоки 30, 30¹ и прикреплен к штанге 22. В шар В₂ немного меньше половины налита неэлектропроводная жидкость 47, на поверхности которой свободно плавает круглое тело 26; на одном конце магнита 23 имеется угловой рыжачок 24, один конец которого соприкасается с телом 26 при опускании магнита 23 вниз. При этом конец рычажка 24 соприкоснется с одним из делений 24¹. На другом конце магнита 23 имеется аналогичный рычажку 24, но неэлектропроводный рычажок. Электромотор 36, приводящий в движение штангу 22, несет на своей оси двухоборотный червяк 36¹ и приводит в движение свободно вращающееся в подшипниках 38¹ зубчатое колесо 37, на котором шарнирно закреплен конец водка 38, другой конец которого соединен с выступом 37¹ штанги 22.

Работа указанного прибора состоит в следующем. Для определения угла отклонения включают переключатель II (фиг. 2). При этом ток от источника 43, через прибор А на поверхности и реостат 42, по проводнику d через оси 32, 34¹ (фиг. 1) и тело 34 с контактом 34′′, поступит в одно из колец 48 и через соответствующее сопротивление 41 в проводник, так что, если, например, первое кольцо будет включено в девяностом (фиг. 2) сопротивлении, а провод и реостат 42 в девятом, то при напряжении тока в 100 вольт стрелка прибора А установится на делении 1. При кривизне скважины в 10° тело 34 примет вертикальное положение, и контакт 34′′ коснется кольца 10, тогда ток должен пройти по соответствующему сопротивлению: стрелка прибора А установится на делении 10. При всех замерах длину проводов включают на всю глубину и регулируют следующим образом: цилиндр 17 наклоняют на 1, при чем тело 34 должно коснуться первого кольца и прибор A должен указать первое деление. Подрегулирование производят реостатом 42.

Для определения азимута устанавливают правильно шкалу 2 прибора А₁, при чем шкала 1 может помощью рукоятки 9 (фиг. 2) перемещаться на оси. Перед опусканием прибора в скважину отрегулировывают сопротивление всего кабеля регулятором 42¹ так, что, если скважина на глубине 1.000 м наклонена на 10° с азимутом 45° NO, включают переключатели 1, при чем ток от источника 43 пройдет по проводнику b, через мотор 36, к проводнику с при положении шарнира на колесе 37 (фиг. 1) на линии горизонтального меридиана, и штанга 22 с контактом 39 образует цепь изответвления от проводника b, контакта 39 на штанге, коснувшегося контакта 39 и проводника d, через звонок 1 и ключ II. Звонком дается знать, что магнит 23 не прикасается к дуговым стенкам 24¹ и телу 26, а рычаг 33¹ приподнят так, что груз его 33 своим контактом не касается пластинки 35, и рычаг 33¹ в подшипниках переместился по кругу и груз 33 принял самое низкое положение (точку наклона 45° NO). При подъеме контакта 39¹, он размыкается с контактом 39, и звонок выключается. На всякий случай перед звонком имеется выключатель 45 (фиг. 2). По прошествии нескольких секунд шарнир на колесе 37 примет верхнее положение, штанга 22 опустит магнит 23 на тело 26, занимающей горизонтальное положение в жидкости 47. При соприкосновении выступа 25 магнита 23 с концом рычажка 24, последний коснется одной из дуг 24. При выключении переключателей I и II остановится мотор 36, а магнит опустится на тело 26. При включении выключателя III в верхнее положение ток пойдет от источника тока 43, через реостат 42 в прибор А, по ответвлению b в тело 26, угловой рычажок 24, в дугу 24¹, через сопротивление 44 в провод k, при чем стрелка 2 северным концом примет некоторое определенное положение, после чего устанавливают рукояткой 9 диск со знаком N под конец стрелки. Поставив переключатель III в нижнее положение и включив мотор, выключают выключатели I и II, - при этом мотор переместит шарнир дальше, получится звонок при прохождении шарниром горизонтального диаметра (противоположный первому). При опускании штанги ниже звонок выключается. При нижнем положении шарнира груз 33 коснется контактного деления 35 и через сопротивление 44 пойдет в провод k, а стрелка прибора А остановится против 45°. Счетчик А₂ укажет глубину, на которой произведено измерение.

Соединение прибора для определения кривизны скважин с верхними приборами может производиться по нескольким вариантам: 1) вдоль каната от прибора идет кабель, верхний конец которого оканчивается розеткой, а от прибора - штепсель;

2) кабель навертывается на валок, - один конец с прибором идет через лебедку в скважину по направляющим роликам, а другой конец снабжен специальным гнездом на валике и выходит в центре его в виде коллектора с шестью изолированными дисками с шестью скользящими по ним щетками, объединяющимися в один идущий к верхним приборам кабель. Включение счетчика А₂ также имеет два варианта: 1) движение от лебедки передается ремнем на шкив и помощью штанги на ось счетчика или при передаче под углом помощью конических зубчатых колес; 2) на оси направляющего ролика закрепляется штанга, а на конце последней помещается счетчик.

Видоизменение прибора для определения кривизны скважин по патенту №12773, отличающееся тем, что для определения азимута угла отклонения применен рычаг 33¹ с грузом 33, поддерживаемый на оси нитью 28, прикрепленной к штанге 22, от которой идет нить 21 с магнитом 23 контрольного указателя, состоящего из пустотелого шара В₂, разделенного по линии большого круга на 72 изолированных меридиональных деления, включенных последовательно в сопротивление, в каковом шаре на неэлектропроводной жидкости 47 плавает тело 26, служащее для выдвигания контактного рычажка 24 при соприкосновении с другим концом 25, в случае изменения уровня жидкости при наклонении сосуда.