Устройство для ориентирования преобразователей в скважине Советский патент 1980 года по МПК E21B47/02 

Изобретение относится к промысловой геофизике и может быть использовано для ориентации преобразователей относительно плоскости наклона скважины при определении ее пространственной ориентации в процессе бурения. Известен гравитационный ориентатор преобразователей, содержащий маятниковый блок с укрепленными на нем преобразователями 1. Недостатком этого ориентатора является низкая точность ориентирования преобразователей, обусловленная большими моментами сил сухого трения в опорах подвеса маятникового узла. Известно устройство для ориентирования преобразователей в скважине, содержащее маятниковый блок, состоящий из двух коаксиальных рамок-маятников, на внещней из которых установлен коллектор, а на внутренней - феррозондовые преобразователи, связанные с помощью токоподводов с коллектором . Недостатком указанного устройства является низкая надежность и точность ориентирования преобразователей относительно плоскости наклона скважины в процессе бурения. При бурении скважины на гравитационный ориентатор воздействуют значительные вибрационные и ударные нагрузки, которые передаются на керны маломоментных опор, при помощи которых внутренняя рамка-маятник крепится во внешней. Величина вибрационных и ударных нагрузок зависит от неуравновешенности внутренней рамки-маятника по плавучести - разницы ее веса и приложенной к ней выталкивающей архимедовой силы. В известном гравитационном ориентаторе неуравновешенность внутренней рамки-маятника велика, что может привести к поломке кернов маломоментных опор. Увеличение же диаметра кернов приводит к уменьшению точности ориентирования преобразователей. Цель изобретения - повышение точности и надежности ориентирования. Цель достигается тем, что внутренняя рамка выполнена в виде цилиндра из пластмассы с малым удельным весом, причем феррозондовый преобразователь установлен в теле цилиндра. На чертеже изображено предлагаемое устройство для ориентирования преобразователей в скважине.

Устройство содержит заполненный жидкостью корпус 1, в котором размещен маятниковый блок, состоящий из внещней рамкиматяника 2 и внутренней рамки-маятника 3. На внещней рамке-маятнике, центрируемой в корпусе опорами 4 и 5, укреплены коллектор 6 и груз 7. Внутренняя рамка-маятник выполнена в виде вытянутого вдоль оси вращения цилиндра из пластмассы с малым удельным весом, армированной феррозондовым преобразователем 8 и осью 9 с закрепленными на ней грузом 10 и кернами 11 и 12 маломоментных опор. Через гибкие токоподводы 13 и 14 феррозондовый преобразователь связан с коллектором, который, в свою очередь, через узел щеток 15 связан с герметичным штепсельным разъемом 16.

Описываемое устройство работает следующим образом.

При движении по скважине внещняя рамка-маятник из-за больщих моментов трения в опорах 4 и 5 и в контактной паре коллектор - узел щеток устанавливается в плоскость наклона скважины с погрещностью. Внутренняя рамка-маятник устанавливается в плоскость наклона с большой точностью, так как моменты сил трения в опорах и моменты натяжения гибких токоподводов ничтожно малы по сравнению с устанавливающим моментом внутренней рамки-маятника.

Выполнение внутренней рамки-маятника в виде вытянутого вдоль оси вращения цилиндра из пластмассы с малым удельным весом, армированной феррозондовыми преобразователями и осью с закрепленными

на ней грузом и кернами, позволяет существенно снизить неуравновещенность внутренней рамки-маятника по плавучести и уменьщить динамические реакции в опорах. Уменьщение динамических реакций приводит к

повышению точности и надежности гравитационного ориентатора преобразователей. Увеличение площади поверхности внутренней рамки-маятника увеличивает демпфирование ее колебаний, что также увеличивает точность ориентирования в процессе

бурения.

Формула изобретения

Устройство для ориентирования преобразователей в скважине, содержащее маятниковый блок, состоящий из двух коаксиальных рамок-маятников,, на внещней из которых установлен коллектор, а на внутренней - феррозондовые преобразователи, связанные с помощью токоподводов с коллектором, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности ориентирования, внутренняя рамка выполнена в виде цилиндра из пластмассы с малым удельным

весом, причем феррозондовый преобразователь установлен в теле цилиндра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 420763, кл/Е 21 В 47/02, 25.03.74.

2. Авторское свидетельство СССР

№ 234282, кл. Е 21 В 47/00, 10.01.69 (прототип).