Устройство для измерения усилий в колонне труб Советский патент 1977 года по МПК E21B44/00 E21B17/00 

1

Изобретение относится к технике бурения, в частности к устройствам для контроля забойных параметров режима бурения и усилий в различных точках бурильной колонны.

Известны забойные измерительные устройства, предназначенные для контроля осевой нагрузки, содержащие присоединительные переводники, упругий элемент и электронную сборку, расположенную в специальном контейнере. Под действием измеряемого параметра деформация упругого элемента преобразуется в электрический сигнал, который передается на поверхность по кабелю связи {1, 2.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство, содержащее упругий элемент, две группы взаимно перпендикулярных измерительных преобразователей перемещения, контейнер с электронной аппаратурой и лубрикатор 3.

Такие устройства имеют переводник, тонкостенная часть которого является зпругим элементом, поэтому включение в колонну устройства с жесткостью, отличной от жесткости труб, искажает упругую линию на исследуемом участке, и следовательно, распределение усилий в этой зоне.

Целью изобретения является повышение точности измерения путем использования в качестве упругого элемента неносредственно

участка трубы, жесткость которого равна жесткости колонны в исследуемом участке.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено втулкой с фиксирующими элементами, внутри которой установлены контейнер с электронной аппаратурой и лубрикатор.

На чертеже изображено предлагаемое устройство для измерения усилий в колонне труб.

Устройство включает упругий элемент 1, в качестве которого используется участок бурильной трубы, цилиндрическую втулку 2, закрепленную внутри упругого элемента с помощью фиксирующих элементов 3, причем втулка имеет тонкостенную часть 4, в которой установлены преобразователи перемещения 5. Устройство имеет полость для контейнеров 6 с электронной аппаратурой и лубрикатор 7. Для соединения с кабелем связи устройство снабжено контактным стержнем 8, укрепленным на торцовой части втулки.

Работает устройство следующим образом. При деформации упругого элемента 1, т. е. участка трубы, от действия осевых, изгибающих и крутящих усилий создается его смещение, которое передается на цилиндрическую втулку и деформирует ее. Эта деформация измеряется преобразователями перемещения

5, которые включены в контур измерительного генератора, расположенного в контейнере 6. Полученный сигнал через контактный стержень 8 поступает в линию связи. За счет отсутствия в колонне концентратора напряжений измеренные значения воздействующих на колонну сил отражают действительную картину,напряжений на стенки трубы в измеряемом участке, а введение двух фиксирующих элементов позволяет исследовать бурильную колонну ио всей ее длине путем перемещения втулки внутри колонны.

Формула изобретения

Устройство для измерения усилий в колонне труб, содержащее упругий элемент, две группы взаимно перпендикулярных измерительных преобразователей перемещения, контейнер с электронной аппаратурой и лубрикатор, о тличающееся тем, что, с целью повыщения точности измерения, оно снабжено втулкой с фиксирующими элементами, внутри которой установлены контейнер с электронной аппаратурой и лубрикатор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Грачев Ю. В. и Варламов В. П. Автоматический контроль в скважинах при бурении и эксплуатации. М., «Недра, 1968.

2.Патент Франции № 2041342, кл. G 01г 11/00, опублик. 1971.

3.Авторское свидетельство № 282215, кл. Е 21В 19/08, 1970.

7-.