Прибор для определения кривизны буровых скважин Советский патент 1932 года по МПК E21B47/22 G01B7/30 G01B5/24 

Предлагаемое изобретение касается приборов для определения кривизны буровых скважин как обсаженных, так и необсаженных трубами, в тех случаях, когда скважины не находятся в сфере магнитного влияния (железные обсадные трубы и проходимые магнитные породы). Для опоеделения угла искривления скважины служит известный ранее маятник с самопишущим прибором, а для определения азимута использован известный ранее способ фиксации,положения магнитной стрелки на движущейся ленте при помощи копировальной ленты. В варианте устройства для определения угла служит м.аятник и известная ранее сферическая вогнутая поверх. ность, к которой в момент замера при помощи кулачков прижимаются выпуклые номера бесконечной цепочки, поручающей движение от часового механизма, помещенного в маятиике.

Фиг. 1 схематического чертежа показывает продольный разрез прибора для определения кривизны бур(эвв1х скважин; фиг. 2-вид его спереди в разрезе; фмг. 3-продольный разрез варианта устройства; фиг, 4-вид его еаередв, в разрезе; фиг. -продольный разрез

счетного аппарата для определения кривизны по записям прибора; фиг. б-ни;. его сверху.

Механиз.м, показывающий вертикальные отклонения, и механизм, ориентирющий отклонения по странам . установлены в одной общей опр.ЕС-:, которая имеет эльтиптическую фср/.у. Оправа вставляется в стакан, в KCT;.-JC-; она может свободно вращаться на ii,:iriфе и шариках 3J. Одна сторона aiinaрата (по плоскости симгпетрки прихс-дящей через малую ось эллипса) загружена, вследствие чего при наклонах центр тяжести аппарата будет занимать самое низкое положение, т.-е. аппарач всегда при отклонениях будет располагаться загруженной стороной в сторону вертикали, от которой отклонилась скважина (фиг. 1 и 2).

Механизм, показывающий вертикальные отклонения, состоит из маятника, представляющего собой коленчатый рычаг 7-3, жестко укрепленный на оси 2, на одном плече 7 которого подвешен груз, другое же плечо 3 соединено с нитью, переброщенной через ролик 7, к которой подвешено перо 5, движущееся вверх и вниз в раме 6,

Перо 5 касается барабана 8, приводимого в движение часовым механизмом, находящимся внутри барабана 8, с наружной стороны плотно покрытым бумажной лентой, на которой перо 5 делает график отклонения буровой скважины от вертикального направления.

Механизм, ориентирующий отклонения яо странам света, установлен на оси А, при чем центр тяжести находится-н иксе оси Л. В рабочем положении механизм всегда будет в горизонтальном положении. На валике 11, свободно вращающемся на оси, намотана несколькими слоями бумажная лента, которая, разматываясь с валика 11, проходит направляющие валики 13 и 12 над магнитной стрелкой 9 и наматывается на барабан 10, приводимый в движение часовым механизмом, помещенным внутри его. Под движущуюся ленту положена копировальная лента. Наосьбарабана/ насажено зубчатое колесо 14, входящее в сцепление с зубчатым колесом 15, которое, в свою очередь, соединено с зубчаткой 16, имеющей одинаковое число оборотов с зубчаткой 15. На осях зубчатых колес 15 и 16 имеются жестко насаженные кулачки 17 и 18. Роль кулачка /7-выводить зубчатое колесо 16 из рабочего положения, отодвигая зубчатое колесо 16 вместе с осью, и тем освобождая от влияния зубчатки 75. Для того, чтобы зубчатка 16 вместе со своей осью пребывала в нерабочем положении до желаемого момента, на общей оси А надеты два свободно сидящих держатели 19. Когда кулачком 17 отодвигается ось зубчатки 16, собачка 20 упирается в зуб держателя 19 и не позволяет держателю занять его прежнее положение. Кулачок 18 служит для поднимания и опускания стержня 27, которым в нужный момент поднимается н опускается магнитная стрелка 9. При опущенном стержне 21 магнитная стрелка опускается на острие 22, на котором на свободно вращается в горизонтальной плоскости в направлении Юг-Север. При поднимании кулачка 18 стержня 27, а, следовательно, и стрелки 9, кулачок 17 выводит зубчатку 16 из рзбочего положения. Когда стрелкаТ установится на одном месте, кулачок 18 поднимает ее N прижимает к бумажной ленте, под

- 2

которой имеется копировальная бумага. Стрелка 9 на своих концах снабжена маленькими щтифтиками с числами 7 на южном конце и 2-на северном, которые, прижимаясь своими концами к ленте, оставляют на ней соответствующую отметку. Так как лента все время находится в движении, то на ней получается линия, по которой можно определить положение стрелки для требуемого момента. Весь механизм иомещен в оправе 23. В нижней части оправы имеются два прореза 24, в которых проходят собачки 20. Прорезы покрыты полоской 25, с одного конца укрепленной на двух пружинах 26, с другого соединенной со штифтом 27. В свободном положении полоска 25 не касается оправы, Если же потпнуть за штифт 27, то полоска 25 будет прижата к оправе и одновременно нажмет на собачку 20, заставляя освободить зубчатку 16 и дать ей возможность вернуться в рабочее положение. Передвижение полоски 25 получается под действием пружин 26, которые соединены , посредством стержня 28 с коленом 4, свободно насаженным на оси 2. При нерабочем положении пружины сжаты, колено 4 поднято и прижимает маятник 7-3, чтобы он не качался. Если потянуть за щтифг 27, то от этого удлиняются пружины, колено 4 освобождает маятник и он начинает записывать угол отклонения буровой скважины.

В варианте устройства прибора для определения угла отклонения скважины служит маятник 7 (фиг. 3 и 4), внутри которого помещен часовой механизм 2 и два зубчатых колеса 5. Часовой механизм 2, в свою очередь, снабжен двумя зубчатыми колесами , щаг зубьев которых соответствует шагу зубьев 3.

На зубчатые колеса надета бесконечная цепочка 5 с выпуклыми номерами ff, расположенными на одинаковом расстоянии один от другого (фиг. Зи4). При работе часового механизма 2 цепочка 5 передвигается, а вместе с ней передвигаются вделанные в нее номера 6. Маятник 7 качается в сферической вогнутой поверхности 7, радиуса равного длине маятника с центральным углом 130. Движущая бесконечную цепочку 5 зубчатка 3 снабжена на своей оси зубчатым колесом, которое через другое зубчатое колесо приводит во вращение ось кулачка 8, каковым номера 6 прижимаются к сферической поверхности 7 и делают отпечатки.

Механизм, -определяющий азимуты, аналогичен механизму основного устройства. Для пригодности прибора в случае производс1ва замера в сфере магнитного влияния-механизм этот подвешен на стержне 20 при помощи шарнира Гука 27.

При приборе может, быть применено приспособление, при помощи которого можно читать как отклонения от вертикали, так и азимуты. Этот счетный аппарат состоит из цилиндрической коробки, снабженной лимбом 2, в центре которой помещен стержень 7 на -который насаживают сферическую вогнутую поверхность 6 с ориентировкой по странам света по лимбу 2. Для отсчета азимута имеется вертикальная измерительная линейка 4, связанная с коробкой, и горизонтальная измерительная линейка 5 с продольным прорезом, в котором укрепляется стержень 3. Для прочтения замера передвигают стержень S вместе с линейкой 4 (фиг. 5 и 6), до тех пор, пока острие стержня 3 не встанет на отпечаток отсчета на сфе рической поверхности 6. Угол между линейкой 4 и линией 0-180° даст азимут, а отсчет отклонения от вертикали можно прочесть по линейке 5.

Предмет изо б р е т е н и я.

1. Прибор для определения кривизны буровых скважин, в котором для определения угла искривления служит маятник с самопишущим прибором, а для

MU5

-

определения азимута-магнитная стрелка, отличающийся тем, что перо 5, служащее для записи угла отклонения на барабане 8, покрытом бумажной лентой к приводимом в часовым механизмом, подвешено на нити, переброшенной через ролик 7 и связанно с плечом 3 коленчатого рычага, к другому плечу 7 которого подвещен груз, а для отметки азимута искривления на бумажной ленте путем прижатия к ней магнитной стрелки 9 с остриями на концах в момент замера служит эксцентричный кулачок 77, приводимый во вращение от барабана W с часовым механизмом, при чем под бумажную ленту, сматываемую барабаном 7( с валика 77, положена копировальная бумага для отметки положения стрелки 9 в момент замера (фиг. 1 и 2).

2.При приборе по п. 1 применение свободно отклоняющегося во все стороны маятника 7, в котором помещен часовой механизм для движения через зубчатку 3 бесконечной цепочки 5 с выпуклыми номерами б , для нажатия которых к сферической поверхности 7 в момент замера служат кулачки 8 (фиг. 3 и 4).

3.При приборе по п. 1 применение счетного аппарата для определения кривизны по записям прибора, состоящего из цилиндрической коробки, снабженной с внешней стороны лимбом 2, в центре которой помещен стержень для насадки сферической поверхности с ориентировкой по странам света по лимбу 2, при чем с указанной коробкой связаны две измерительные линейки: вертикальная для отсчета азимута и горизонтальная 5 с продольным прорезом для. установк.ч стержня 3 (фиг. 5 и 6). пг L - f-L. 1Г , ..,.,.,1 ---; - н T. J ,3 . «г 5 . J il.bi. -у-7 -| I ,Ur: 4/ I cfes- v f..,.,) Г I ii V v---.-v(, Й t |-1.;;Щ, IXi. i , ,i| L..f :-:j |C4 ;,:: E:J1 I0 i H I