УСТРОЙСТВО для ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ПРИХВАТА БУРИЛЬНЫХ ИЛИ ОБСАДНЫХ ТРУБ Советский патент 1970 года по МПК E21B47/09 

Изобретение относится к устройствам для определения места прихвата бурильных или обсадных Труб в скважинах, в частности к устройствам для определения мест прихвата по способу установления границы между напряженной и ненапряженной частями колонны труб лрИ деформации скручиванием.

Известные устройства для определения мест прихвата основаны на способах фиксации границы между прихваченной и свободной от прихвата частью колонны по изменению магнитных СВОЙСТВ труб при их деформации. Такие устройства содержат корпуса, прижимные механизмы, датчики, способные фиксировать изменение матнитных параметров стали.

Однако область применения указанных устройств ограничена - они позволяют определить место прихвата лишь стальных магнитных Труб. В ТО же время все большее применение в бурении находят трубы на основе немагнитных сплавов. Определение места прихвата таких Труб известными устройствами невозможно.

Цель предлагаемого изобретения - расширение области применения устройств для определения места прихвата, в частности создание устройства, способного регистрировать деформацию напряженной (свободной от прихвата) части колонны при принудительном врашении в случае труб из немагнитных материалов.

Предлагаемое устройство снабжено ориентированными в пространстве чувствительными элементами с преобразователями, жестко связанными с корпусом, и прижимным устройстзом, фиксируюшим его внутри колонны труб. При ЭТОМ регистрация деформации врашения колонны труб из любого материала в невертикальных (наклонных) скважинах достигается благодаря использованию в качестве ориентированного чувствительного элемента эксцентричного груза, вращающегося вокруг вертикальной оси прибора в перпендикулярной ей ПЛОСКОСТИ, и выполнению преобразователя в виде кольцевого реохорда, установленного в ЭТОЙ же ПЛОСКОСТИ. Обеспечение же регистрации деформации вращения немагнитных труб, в ТОМ числе и в вертикальных сквал инах, достигнуто использованием в качестве чувствительного элемента магнитной стрелки буссоли, установленной в корпусе устройства на карданном подвесе.

На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого устройства.

Оно СОСТОИТ из скважинного прибора /, 5 снабженного прижимным устройством 2, кароталсного кабеля 3 и наземного регистрирующего блока 4. С помощью обычного каротажного подъемника скважинный прибор опускается внутрь исследуемой колонны 5 труб для определения зоны прихвата 6. В герметичном корпусе скважинного прибора расположен блок датчиков, содержащий ориентированные в .пространстве чувствительные элементы И-преобразователи, жестко связанные с корпусом. В нижней части прибора показан датчик абсидального угла, представляющий собой груз 7 с токосъемником 8, подвешенный на оси прибора так, что его центр тяжести не совпадает с этой осью. Под токосъемником расположен кольцевой резистор-реохорд 9, жестко связанный с корпусом 10. В верхней части показан датчик магнитного азимута. Он представляет собой магнитную стрелку 11 с токосъемником 2, расположенным над кольцевым резистором-реохордом 13. Датчик магнитного азимута установлен в корпусе 10 прибора так, что реохорд и стрелка всегда располагаются в горизонтальной плоскости, что обеспечивается контргрузом 14 и системой подвеса с двумя степенями свободы.

ПрИжимное устройство 2 скважинного при бора-рессорного типа (аналогичное прижимным устройствам микрозондов).

Для определения места прихвата 6 труб в скважине в колонну 5 опускают скважинный прибор и останавливают в предполагаемом месте прихвата. Измерения проводят без предварительной деформации колонны скручиванием. Скважинный прибор прижат к внутренним стенкам колонны при помощи прижимного устройства. Система датчиков разарретируется. Магнитная стрелка устанавливается по магнитному меридиану, а датчик абсидального угла, благодаря эксцентричному по отношению к вертикальной оси -прибора расположению груза 7 - в плоско сти наклона скважины. Затем арретируют датчики (т. е. замыкают токосъемником 8 или 12 часть кольцевого резистора-реохорда 9 или 13) и проводят измерения.

Показания датчика абсидального угла могут сниматься в колонне труб из любых материалов, в том числе и немагнитных, при наклоне :на 1,5-2° и более, т. е. в невертикальных (наклонных) скважинах.

Показания датчика азимута могут сниматься в колонне немагнитных труб, в том числе и в вертикальных скважинах. После выполнения первого замера колонне труб сообщают вращающее усилие и, закрутив ее. на максимально возможный угол, повторяют .измерения.

В случае, если прибор находится выше места прихвата, датчиком будет отмечен некоторый угол закручивания. Если же .прибор находится ниже места прихвата, то есть в зоне, где закручивание труб отсутствует, показания при первом и втором измерениях совпадут.

Предмет изобретения

Устройство для определения места прихвата бурильных или обсадных труб, содержащее корпус, механизм прижима к стенкам скважины и датчик, электрически соединенный с наземным регистрирующим прибором, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности определения места .прихвата при использовании немагнитных труб, датчик выполнен в виде двух кольцевых реохордов, один из которых закреплен в корпусе неподвижно, а второй - через систему подвески с двумя степенями свободы и снабжен контргрузом, .причем токосъемники реохордов снабжены жестко связанными с ними соответственно эксцентрично размещенным относительно его, оси грузом и магнитной стрелкой.

/