Сигнализатор положения отклонителя Советский патент 1980 года по МПК E21B47/02 E21B7/04 

Изобретение относится к буровой технике, а именно к устройствам для ориентирования отклонителя в скважине .при турбинном способе бурения. Известен гидравлический сигнализатор положения отклонителя, содержащий корпус, разделенный перегородкой на две камеры, в одной из которых установлены шар и заслонка, а в другой - эксцентричный груз, перемещающий через рычаг и толкатель заслонку в случае совпадения плоскости действия отклонителя с эпсидальной плоскостью скважиньи При этом шар перемещается в верхнее положение и перекры вает канал, сообщающий верхнюю камеру с затрубным пространством, в р ультате чего повышается давление в бурильных трубах l.. Однако эта конструкция прибора имеет недостатки, к которым в первую очередь следует отнести наличие сообщения внутритрубного пространства с затрубным пространством, сложность его конструкliuffl и недостаточную надежность Ъ работе Известно устройство для контроля проводки стволов нефтяных и газовых скважин, имеющее гидроусилитель с управляющим и рабочим клапанами, редуктор на выходном валу которого устаноЬлено водило и чувствительньтй элемент, взаимодействующий с клапаном управления. При совпадении плоскости отклонителя с эпсидальной плоскостью скважины устройство генерирует гвдравлические импульсы, в случае рассогласова1шя этих плоскостей сигналы прекращаются 2. Однако такое устройство очень критично к положению отвеса и не может работать в условиях крутильных колеба1тй й вибраций, так как чувствительный элемент - отвес не может успокоиться и клапан управления гидроусилителя не срабатывает. Цель изобретения - повыщение точности ориентирования отклонителя в скважине. Это достигается тем, что чувствитель-; ;ный элемент выполнен из двух пластин,

ержняя из которых жестко соединена клаланом управления, а нижняя имеет а нижнем торце профильные выступы ля аваимодействия с водилом и на верхем орце ее установлены шарики с воз- 5 ожностью взаимодействия с верхней ластиной, причем для размещения шариков на верхнем торце нижней пластины вы,полнены беговые дорожки во взаимнойерпенднкулярных направлениях, а на ниж- ю нем торце верхней пластины - два сферические углубления, расположенные напротив беговых дорожек пластинь;.

На фиг. 1 схематично показан сигналйзатор положения отклонения; на фиг. 2 - is разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Сигнализатор положения отклонителя состоит из Гидроусилителя 1 с рабочим. 2 и управляюшим 3. клапанами, редукто- 20 ра 4, на ыходном валу которого установлено водило 5, и чувствительного эле мента, установленного между гидроусилителем 1 и водилом 5. Чувствительный элемент выполнен в виде двух пластин 25 6 и 7, устадовленных с возможностью перемещения в осевом направлении и соединенных между собой с помощью шариков 8. На верхнем торце нижней пластины 7 выполнены две беговые дорожки 9 зо для Шариков, расположенные во взаимноперпендикулярных направлениях отно- свтельно друг друга, а на нижне М торце верхней пластины - сферические углубления 10с радиусом, равным радиусу 35 шарика, расположённые напротив беговых дорожек. Верхняя пластина 6 жестко соединена с клапаном управления, а нижняя нмеет возможность взаимодействия с водялом 5 через профильные выступы 11, 40 . выполненные на нижнем торце нижней , пластнны.

Сигнализатор работает следующим образом.45

При работе турбобура вращение его вала передается на вход редуктора, при этом водило 5 начинает вращаться н, набежав на.профильные выступы Ц, приподнимает нижнюю пластину 7. Пластина §0 перемещается вверх и поднимает расположенные в беговых дорожках шарики, которые в свою очередь упираются в тело пластины 6 и перемещают ее вверх. При этом клапан управле аия включает гидро- $5 усюштель в на рабочем клапане создается местный перепад давления, воспринимаемый как сигнал. При устойчивой турбо(5ура соэдаются периодические

тлпупъсы давления, несущиеинформацию о частоте вращения турбобура и о том, что плоскость отклонителя расположена в заданном положении.

В случае, еслиПЛОСКОСТЬ откло1штеля не совпадает с заданным направлением шарики 8 скатываются в различные стороны по беговым дорожкам в то время, когда пластина 7 находится в нижнем положении и при ее ходе вверх попадают в сферические углубления и не поднимают пластину 6 и соответственно клапан управления 3 вверх. При этом рабочий Kjituiati не перемещается вверх и не генерирует периодических импульсов. Для установки отклонителя в нужном направлеНИИ необходимо медленно проворачивать инструмент ротором до появления сигналов о частоте вращения турбобура. Сипнализатор может быть использован для контроля проводки, как горизонтальных, так и вертикальных скважин. Для настройки сигнализаторов для той или иной цели соответственно изменяетс.я место расположения сферических углублений 10 на верхней пластине б напротив беговых дорожек.

Предлагаемый сигнализатор при провоке наклонно направленных скважин обеспечивает экономическую эффективность. Качество проводки наклонно .направленных скважин характеризуется, в частности, набором и направлением кривизны ствола С1сважины согласно проектному заданию. Отклонение от задания связано с необходимостью исправления или перебуривания скважины, что определяется по периодическому контролю инклиномерром.

Формула изобретения

1. Сигнализатор положения отклонителя, содержащий пздроусилитель с клапаном управления и рабочим клапаном, редуктор, на выходном валу которого установлено водило и чувствительный элемент, взаимодей9твующи.й с клапаном управления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности ориентирования отклонителя в скважине, чувствительный элемент вьшолнен из двух пластин, верхняя из которых жестко соединена с клапаном управления, а нижняя имеет на нижнем торце профильные выступы для взаимодействия с водилом и на верхнем торце ее установлены щарикн с возможностью взаимодействия с верхней пластиной. ч 2. Сигнализатор по п. 1, отличающийся тем, что для размещения шариков на верхнем торце нижней пластины выполнены беговые дорожки во взаимно перпендикулярных направлениях, а на нижнем торце верхней пластины два сферические углубления, расположенньге напротив беговых дорожек нижней пластины. 73 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Калишш А. Г. и др. Ориентирование систем и сквайайнах. Mi Гостоптехиздат, 1963, с. 83. 2.Авторское свидетельство; СССР N9 194692, кл. Е 21 В 47/О2, 1965 (прототип).

./

/

шПс71