Механический скважинный моментомер Советский патент 1979 года по МПК E21B17/00 E21B45/00 

I

Изобретение относится к области бу- рения глубоких скважин, в частности к механическим скважинным моментомерам

Известен механический скважинный моментомер, являющийся составной часты устройства для регулирования работы турбобура и выполненный в виде цилиндрической втулки с винтовыми окнами, в которых размещены подшипники, связанные через шток с золотником l.

Недостатком этого моментомера является возможность измерять крутящий момент только на валу турбобура и от. сутствие устройства для регистрации ве личины крутящего момента.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности является устройство для определения сил сопротивления между колонной труб и стенками сква жин 2. Это устройство представляет собой механический скважинный моментомер, содержащий корпус, связанный с ним через тарированную пружину подвижный элемент, выполненный в виде наруж-

ной втулки, и самописец, перо которого скреплено с подвижным элементом, а держатель диаграммной бумаги связан с корпусом.

Однако это устройство не обеспечивает возможность измерения и регистрации общего крутящего момента, возникающего при бурении в любом разъемном соединении бурильной колонны, а позволяет измерять и регистрировать только тот момент, который обусловлен силами трения между бурильной колонной и стенками скважины.

Целью изобретения явля:ется обеспе-чение возможности измерения и регистрации общего крутящего момента, возникающего при бурении в любом разъемном соединении бурильной колонны.

Эта цель достигается тем, что меха нический скважинный моментомер содержит корпус, связанный с ним через тарированную пружину подви жный элемент, который выполнен в виде размешенного внутри корпуса полого шпинделя и снаб- 36 жен связывающей его с тарированной пружиной кулачковой муфтой, верхняя попумуфта которой посредством шлицов соединена с корпусом, и самописец, перо которого скреплено с подвижным эле KjeHTOM, а держатель диаграммной бумаги связан с корпусом. На фиг. 1 изображен механический скважинный моментомер, продольный разрез; на фиг. 2 - развертка профиля кулачков муфты. В корпуса 1 размещены тарированная пружина 2, полый шпиндель 3 и кулачковая муфта, верхняя полумуфта 4 которой посредством шлщюв 5 соединена с корпусом, а нижняя полумуфта 6 выполненана верхнем торце полого шпи деля 3. Кроме того, в корпусе 1 на пру жинных амортизаторах 7 закреплен писец, перо 8 к орого через вилку 9 и рычаг 10 скреплено с полым шпинделем 3, а держатель диаграммной бумаги 11 через ходовой винт 12 а приводное устройство 13 связан с корпусом. Моментомер работает следующим об- разом. Общий крутящий момент, возникающий при бурении в разьемном соединении бурильной колонны, в катером установлен моментомер, воспр1шимается полым шпинделем 3. Под действием этого момента полый шпиндель 3 поБорачвваег ся относительно 1, причем кула ки нижней полумуфты 6 скользят по кулачкам верхней полумуфты 4, в реауль- тате чего полумуфта 4 поднимается по ишвцам 5 вверх в сясямает тарированную пружину ii. Угол поворота полого шпинделя 3 относительно корпуса 1 фиксирует самописец, перо 8 которого пово рачивается аа тот же угол и пишеу на диа граммной бумаге, перемещаемой в 04 продольном направлении приводным устройством 13. Величина крутящего момента пропорциональна величине угла поворота и зависит от жесткости тарирогванной пружины 2. Применение моментомера пбзволит замерять реактивный момент турбобура, мо- ментоемкость долага и другие параметры, необходимые для качественного проведения исследовательских работ при разработке новой буровой техники и технологии. Формула изобретения Механический скважинный моментомер, содержащий корпус, связанный с ним через тарированную пружину подвижный элемент и самописец, перо которого скреплено с подвижным элементом, а держатель диаграммной бумаги связан с корпусом, отличающийся тем, что, с целью измерения И регистрации общего крутящего момейта, возникающего при бурении в любом разъемном соединении бурильной колонны, йодвижный элемент выполнен в виде размещенного внутри корпуса полого шпинделя и снабжен связывающей его с тарированной пружиной кулачковой муфтой, верхняя полумуфта которой посредством шлиаог) соединена с корпусом. Источники 1шформации, принятые во внимание при экспертизе 1.Погарский А. А. Механизмы забойной автоматики и телемеханики. М., Гостоптехиздат, 1965, с. 42-43. 2.Авторское свидетельство СССР № 262795, кл, Е 21 В 17/ОО, 1968 (прототип).