ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРИВИЗНЫ И АЗИМУТА ИСКРИВЛЕНИЯ БУРОВЫХ СКВАЖИН Советский патент 1939 года по МПК E21B47/22 

Настоящее изобретение касается прибора для определения кривизны и азимута искривления буровых скважин и заключается в применении подвешенных на карданных подвесах в поворотной вокруг вертикальной оси рамке двух магнитов, служащих маятниками и управляющих движками двух реостатов, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях и включенных в цепи двух электроизмерительных приборов, расположенных на поверхности и снабженных пересекающимися на шкале стрелками.

На чертеже фиг. 1 изображает предлагаемый прибор для определения кривизны и азимута искривления буровых скважин, фиг. 2 - электрическую схему прибора, фиг. 3 - схему электроизмерительных приборов на поверхности скважин.

Рабочая часть прибора (фиг. 1) состоит из системы магнитов m₁, m₂ и m₃, подвешенных на карданных шарнирах. Два из магнитов m₁ и m₂ играют роль грузов, управляющих ползунками двух реостатов r₁ и r₂. Эти магниты все время остаются в горизонтальном положении, вследствие чего движки реостатов занимают вертикальное положение и включают часть сопротивления реостата, пропорциональную углу составляющей наклона скважины в плоскости магнитного меридиана (реостат r₁) и ей перпендикулярной (реостат r₂). Магнит m₃ служит для установки прибора в положение, при котором реостат r₁ будет находиться в плоскости магнитного меридиана. При выполнении весьма легкой системы необходимость в этом магните отпадает, и магниты m₁ и m₂ могут одновременно играть роль устанавливающих приспособлений как для всей рамки А, так и для движков В реостатов r₁ и r₂.

Для облегчения системы и возможного сокращения затраты энергии на преодоление трения, на торцах рамки находятся две коробки-поплавка С. Вся рамка находится в сосуде D, заполненном маслом. Для предотвращения раздавливания низ сосуда снабжен гофром Е, передающим давление скважины внутрь прибора. Однако, предусмотрена возможность работы прибора и без гофра, но при условии хорошей герметизации прибора, как это делается в некоторых кароттажных аппаратах. Выбор той или иной системы зависит от выполнения коробок С.

Электрические цепи подводятся к рамке с помощью коллектора с шестью кольцами и шестью щетками 1, 2, 3, 4, 5, 6. Эти щетки соединены с пятью проводами, с помощью которых осуществлена связь прибора с поверхностью. Шестая щетка заземлена.

Однако, пятижильный кабель, необходимый для этого, легко может быть заменен трехжильным с установкой внутри прибора реле R и соединением двух концов реостатов а и b в одну точку, как показано на фиг. 2. При этом на поверхности устанавливается обычный пульсатор, который в работе производит переключение направления тока и одновременно соединяет по очереди провода М и N то с одним измерительным прибором, то с другим. При частоте переключений порядка двух-четырех в секунду, получаемый прерывистый ток может регистрироваться, как показывает практика, магнитоэлектрическими приборами.

В зависимости от принятой схемы, регистрация составляющих наклона на поверхности может вестись следующими путями:

1. Применением двух милливольтметров, расположенных в двух взаимно перпендикулярных направлениях со стрелками 7, изогнутыми по окружности (фиг. 3) и расположенными над сферической шкалой 8, на которой нанесены углы наклона и азимуты. В этом случае точка пересечения стрелок 7 указывает непосредственно угол и азимут угла искривления скважины в точке, в которой находится прибор.

2. Применением двух регистраторов кароттажного типа, или типа самопишущего потенциометра, с получением двух диаграмм составляющих наклона, с помощью которых может быть произведено определение элементов искривления в любой точке по глубине скважины.

3. Индивидуальным измерением каждой составляющей в отдельной точке скважины с помощью одного потенциометра.

1. Прибор для определения кривизны и азимута искривления буровых скважин, отличающийся применением двух подвешенных на карданных подвесах в поворотной вокруг вертикальной оси рамке магнитов m₁ и m₂, служащих маятниками и управляющих движками В двух реостатов r₁, r₂, расположенных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и включенных в цепи двух электроизмерительных приборов, расположенных на поверхности скважины и снабженных пересекающимися на шкале стрелками.

2. Форма выполнения прибора по п. 1, отличающаяся применением жестко скрепленного с рамкой прибора магнита m₃, служащего для установки рамки в положение, при котором один из реостатов r₁ расположен в плоскости магнитного меридиана.

3. Форма выполнения прибора по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что для определения по шкале угла кривизны и азимута искривления, шкала 8 расположенного на поверхности прибора выполнена сферической с пересекающимися на ней изогнутыми стрелками 7 электроизмерительных приборов.