Устройство для контроля осевой нагрузки на долото Советский патент 1977 года по МПК E21B19/08 E21B44/02 

1

Изобретение относится к средствам контроля параметров процесса бурения нефтяных и газовых скважин.

Известно устройство для измерения и регулирования нагрузки на долото, включающее корпус и гидроусилитель, содержащий подпружиненный управляющий клапан и исполнительный клапан со щтоком, на котором размещен поршень.

Недостатком устройства является ограниченная разрешающая способность.

Целью изобретения является обеспечение компенсации влияния колебаний расхода и удельного веса жидкости.

Эта цель достигается тем, что управляющий клапан снабжен диском, дросселирующим поток жидкости в корпусе.

На чертеже изображено устройство для контроля осевой нагрузки на долото в продольном разрезе.

Устройство размещается в непосредственной близости к долоту на забое и состоит из корпуса-датчика 1, внутри которого располол :ен гидроусилитель 2, а на его щтоке 3 расположены поршень 4 и исполнительный клапан 5, взаимодействующий с седлом 6 гидроусилителя 2. В нижней части устройства расположен управляющий клапан 7, взаимодействующий с седлом 8 штока 3 гидроусилителя 2. Шток 9 уиравляющего клапана 7 опирается на пружину 10, находящуюся в корпусе 11. Шток 9, пружина 10 и камера в корпусе И изолированы от внещней среды сильфоном 12. Для создания осевого усилия на щтоке 9 клапана 7, зависящего от расхода и удельного веса жидкости, он снабжен дросселирующим диском 13, на котором создается перепад давления за счет обтекания его потоком жидкости.

Работает устройство следующим образом.

Корпус-датчик 1, представляющий собой отрезок трубы и воспринимающий осевую нагрузку, создаваемую весом нпжней части колонны бурильных труб, равную осевой нагрузке на долото, сжимается под действием этой нагрузки и при этом постепенно закрывает клапан 7 и соответственно исполнительный клапан 5, находящийся в следящем режиме с клапаном 7 за счет постоянного перепада давления под поршнем 4 гидроусилителя 2.

Перепад давления на клапане 5 является функцией осевой нагрузки на корпус-датчик 1, а следовательно, и на долото.

При изменении, например увеличении, расхода жидкости или ее удельного веса будет расти перепад давления на дросселирующем диске 13, что заставит клапан 7 отойти от седла 8 и таким образом сохранить перепад давления на клапан 5 неизменным.

Формула изобретения

Устройство для контроля осевой нагрузки па долото, включающее корпус и гидроусилитель, содержащий иодпружииеиный уиравляющий клаиаи и исполнительный клапан со

щтоком, на котором размещен поршень, отличающееся тем, что, с целью обеспечения компенсации влияния колебаний расхода и удельного веса жидкости, управляющий к.1апап снабжен диском, дросселирующим иоток жидкости в корпусе.