Устройство для определения верхней границы прихвата колонны труб Советский патент 1980 года по МПК E21B47/09 

На фиг. 1 изображено устройство, в разрезе; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг.1. Устройство для определения верхне границы прихвата колонны труб состои из гидросистемы и прихватоопределителя. Гидросистема содержит охранный ко окух 1, герметично соединенный с помо щью накидной гайки 2 с приборной головкой 3, а с помощью резьбы - с немагнитным корпусом золотника 4 с каналами а и б и обратным клапаном 5, .эластичную оболочку б с жидкостьюf герметично соединенную с корпусом зо лотника 4 и переводником 7 и защищен ную кожухрм 8, цилиндр 9 с поршнеммультипликатором 10, образующий с цилиндром 11 камеру А с атмосферным давлением воздуха, внутри которой размещена возвратная пружина 12, и камеру Б высокого давления. Надпоршневая часть цилиндра 9 через трубку 13 сообщается с камерой слива В. Внутри охранного кожуха 1 размеще ны электромагнит 14 со стоком 15, втягиваемым золотником 16 с продольным сквозным в и радиальным г каналами, возвратная пружина 17, камера слива В. Прихватоопределитель состоит из индукционной катушки 18, сердечника 19, немагнитного корпуса 20, полюсных наконечников 21 и 22 из магнито мягкой стали,, дополнительных полюсов 2,3 и 24 из магнитомягкого эластичного материала, расположенных на трубчатых основаниях 25 и 26 и герметично заделанных в полюсные наконечники 21 и 22, VI соответствующие поршни 27 и 28, цилиндры 29 и 30, к торые сообщены с камерой Б, Устройство работает следующим об разом. С помощью спуско-подъемного меха низма каротажного отряда устройство опускают в предполагаемый интервал прихвата колонны труб, контролируя глубину спуска по счетчику глубин. Останавливают прибор и от источника постоянного тока через централ ную жилу каротажного кабеля подают постоянное напряжение на электромаг нит 14, который втягивает золотник 1, в результате чего внутренняя по лфсть эластичной оболочА 6 через каналы а иг сообщается с надпоршневой частью цилиндра 9. Поршеньмультипликатор под действием гидростатического давления столба бурового раствора создает в подпоршнево камере Б высокого давления избыточн давление, равное: РН Pi - PI HdCSjS -- Г), Ру, - избыточное давление; р2 - давление жидкости в камере Б; PJ - гидростатическое давление столба бурового раствора; и, - удельный вес бурового раство. ра; - площадь сечения надпоршневой части цилиндра 9; SSL- площадь сечения камеры Б; Н - глубина установки прибора. Под .действием избыточного давлеия поршни 27 и 28 деформируют дополительные полюса 23 и 24, прижимая их, стенке трубы. Одновременно по наагничивающей катушке 18 пропускается остоянный ток. На участке труб между ополнительными -полюсами 23 ч 24 возникнет искусственная магнитная метка с повышенной магнитной напряженностью. Для перемещения устройства в новую точку необходимо выключать источник постоянного тока. При этом золотник 16под действием возвратной пружины 17возвращается в исходное положение и сообщает надпоршневую часть цилиндра 9 с камерой слива В, в которой на-, ходится воздух под атмосферным дав-, лением. Поршень-мультипликатор 10 под действием давления жидкости в камере Б, равном гидростатическому столбу жидкости, и возвратной пружины 12 перемещается в исходное положение, вытеснив при этом жидкость из надпоршневой части цилиндра 9 в камеру слива В.Поршни 27 и 28 и дополнительные полюса 23 и 24 тоже возвращаются в исходное положение. Прибор перемещают в новую точку и повторяют описанные операции по намагничиванию участка трубы. После постановки магнитных меток на колонну труб производят запись магнутных меток вдоль колонны труб. Затем прикладывают к колонне деформирующие усилия, не превышающие прочности труб, и повторяют замер. Сравнивают обе кривые.магнитной индукции. Там, где искусственные магнитные метки на второй кривой исчезли или уменьшились - прихвата нет, там, где они остались без изменений - прихват. По границе между измененными и неизменными магнитными искусственными м..етками на второй кривой магнитной индукции определяют верхнюю границу прихвата колонны труб. Число магнитных меток, которые можно поставить устройством на колонну труб, зависит от объемов, камеры слива В, эластичной оболочки 6 и надпоршневой части цилиндра 9. Чтобы перелить Асидкость из камеры слива В, необходимо прибор поднять на устье скважины, в результате чего жидкость из камеры слива В под действием повышенного давления воздуха в ней через обратный клапан 5 перельется в эластичную оболочку 6. Прибор перезарядится. Использование деформируемых дополнительных полюсов из магнитомягкого эластичного материала позволяет уменьшить падение намагничивающей силы в магнитном зазоре между полю- Сс№1И и стенкой трубы, сократить ряд типоразмеров прихватоопределителей типа ПО, тем самым сэкономить намоточные провода.

Формула изобретения

Устройство для определения верхней границы прихвата колонны труб, содержащее источник высокого давления с :. механизмом управления потоком рабочей жидкости, индукционную катушку с сердечником, немагнитный корпус и полюсные наконечники, отличающ е е--с я тем, что, с целью повышения точности определения верхней границы прихвата колонны труб, оно снабжено прижимными.элементами, выполненными из эластичного магНитомягкого материёша, например магнитопрос ницаемой резины, силовыми цилиндрами, сообщенными с-источником высокого давления, поршни которых установлены с возможностью взаимодействия с прижимными элементами.

, Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. Захаров А. П. Борьба с прихватами бурового инструмента в США. М., Недра, 1961, с. 56.

15 2. Ггигорян Н, Г. и др. Прострелочные и взрывные paбotы в скважинах. М., Недра, 1972, с. 241-242.

;v

li

21

7. .

13

30