Устройство для включения автономного скважинного прибора Советский патент 1980 года по МПК E21B47/12 

1

Изобретение относится к области, промысловой геофизики, а именно к устройствам для включения автономных скважинных приборов.

Известно устройство, в котором задающие узлы состоят из вертушки с осью, подвижно размещенной в скользящем подщипнике, и гофрированной мембраны, жестко и герметично соединенной с осью вертушки и корпусом, а исполнительные элементы состоят из гибкого контакта и двухобмоточного соленоида 1.

Такие устройства срабатывают при включении буровых насосов и позволяют получить управляющий импульс при закодированной последовательности изменения расхода жидкости. Однако в тех случаях, когда исследование скважины автономным прибором проводится без циркуляции раствора (например при подъеме труб), а спуск прибора осуществляется через трубы под действием прокачки промывочной жидкости и требуется включение прибора на заданной глубине в заданный момент времени, использование таких устройств практическиневозможно. Применение закодированной последовательности изменения расхода для включения прибора связано с вмещат ельством в технологию работ на скважине, что крайне нежелательно и значительно усложняет приемное устройство для расшифровки кода. Если же для включения аппаратуры использовать отключение одного или двух насосов, т. е. простейший код типа «включено-отключено, то это может привести к п|1еждевременному включению скнажинногВ прибора вследствие возможных, непредусмофенных заранее отключений буровых насосов в процессе спуска прибора.

Известно также скважинное устройство для включения автономных приборов, содержащее преобразователь давления, источник опорного сигнала, исполнительный орган, схемы сравнения и совпадения 2.

Данное устройство срабатывает на заданной глубине.за счет действия статического давления промывочной жидкости в скважине.

При исследованиях в процессе подъема бурильных труб, когда спуск прибора в скважину до установки его в призабойной части бурильной колонны осуществляется без механической связи с поверхностью, например, под действием прокачки раствора, применение таких устройств не позволяет установить точное время включения скважинного прибора, что необходимо для последующей перезаписи информации, зарегистрированной автономным прибором в функции времени, в функцию глубины в соответствии с регистрацией в наземной аппаратуре перемещения бурильных труб после спуска прибора на забой. Целью изобретения является обеспечение включения автономного прибора на заданной глубине в заданный момент времени. Цель изобретения достигается тем, что устройство снабжено сообщающейся со скважинным пространством камерой в верхней части которой установлена мембрана с датчиком пульсирующего давления, подключенным к схеме совпадения. На чертеже показано предлагаемое устройство. Оно состоит из корпуса 1, камеры 2, в стенке которой выполнено отверстие 3, мембраны 4, датчика 5 пульсирующего давления, сальника 6, преобразователя 7 статического давления, источника 8 опорного давления сигнала, схемы сравнения 9, схемы совпадения 10, исполнительного органа 11. Отверстие 3 служит для соединения полости камеры 2 с внещней средой, сальник 6 - для уплотнения проводов, идущих от датчика 5 к схеме совпадения 10, находящейся внутри корпуса 1. При исследовании скважин в процессе подъема бурильньгх труб, когда спуск прибора на забой производится закачкой раствора, устройство работает следующим образом. Перед спуском прибора в скважину, в зависимости от глубины забоя и плотности раствора, с помощью источника 8 опорного сигнала устанавливают значение выходного сигнала на величину, соответствующую статическому давлению на глубине, близкой к забою скважин. . :. . . С началом спуска включаются буровые насосы, а промывочная жидкость, проходя по бурильным трубам, заполняет через отверстие 3 камеру 2 и начинает воздействовать на мембрану 4 и преобразователь 7 давления, при этом поскольку в камере 2 ШйШсТь находится в статическом состоянии, то преобразователь 7 давления воспри ниMaef только статическое давление столба жидкости. В то же время мембрана 4 воспринимает только динамическое давление жидкости, создаваемое напором буровых насосов, так как статическое давление над мембраной и под ней одинаково. По мере спуска прибора в скважину сигнал на выходе преобразователя 7 давления, возрастая будет приближаться к величине, установленной источником 8 опорного сигнала и при их равенстве схема сравнения 9 выдает сигнал на схему совпадения 10. При приближении прибора к забою технологией работ на скважине предусмотрено отключение одного насоса. В этом случае датчик 5 пульсирующего давления выдает сигнал на схему совпадения 10. Схема сйвпадения 10 выдает сигнал на исполнительный орган 11, который производит включение прибора только при наличии сигналов с датчика 5 и схемы сравнения 9. Следовательно, если в процессе спуска возникает непредви денная необходимость отключить буровые насосы, то включение прибора не произойдет, так как преобразователь 7 давления не выдаст сигнала до тех пор, пока прибор не достигнет забоя. В то же время и при достижении заданной глубины прибор включится при отключении насоса только по команде датчика 5, т. е. в заданное время отключения насоса. Таким образом, обеспечивается включение прибора на заданной глубине в заданный момент времени, что позволяет согласовать информацию, зарегистрированную в автономном приборе, с информацией, регистрируемой в наземной аппаратуре, и сэкономить ресурс памяти и питания прибора. Формула изобретения Устройство для включения автономного скважинного прибора, содержащее преобразователь давления, источник опорного сигнала, схему сравнения и схему совпадения, и исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью обеспечения включения автономного прибора на заданной глубине в заданное время, он имеет сообщающуюся со скважинным пространством камеру, в верхней части которой установлена мембрана с датчиком пульсирующего давления, подключенным к схеме совпадения. Источники информации. принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 240626, кл. Е 21 В 47/12, 1968. 2.Авторское свидетельство СССР № 406178, кл. Е 21 В 47/12, 1973.