Устройство для регистрации осевой нагрузки Советский патент 1981 года по МПК E21B44/00 E21B19/00 

.- . .. Г ,

Изобретение относится к устрйЛствам ОЛЯ аатоиомноИ регнстраиии осевых кагр эбк, возникающих в процессе бурения ва забое скважины if. в поперечном сечении бурихьной колонны..

Известно устройство для измерения осевой нагрузки, возникакхаих в бурильной колонне при бурении скважин Ы0 использующее для измерения нагрузки тензометры, установленные на чувствите/ьном элемев-г Te.tn.

Однако устройство иЕмеет невостатО ную надежность в условиях.высоких виб раци(жных нагрузок, низкую чувствитель яоЬть, высокую погрешность Н .т.д..--. .::

.-Наиболее близким техническим pewe« нием является гиоравлическое устрсЛство для замера осевой сжнмакщей нагрузки 1& бурильной колонне, состояаее из Kciptifc&, полого штока-поршня с перевоцяиком в поршня, полс)сть поп которым сообшена с регистрирующим ycTpoecTBovf-Гдубинным самопишущим прнборомС23.

Ошако известное устройство имеет высокую погрешность измерения в гл -боKWX. скважинах шзледствие невозможности. щ)едотврашення влияния гиароствтического давл«1вя промывочн(Л жидкости яа { формацню сйлоизмервтёльных порштй 8 иил1га{фа и соответственно, на увеличение давлепня прдкти юски несжимаемого маог ла в кояыювой полосги между ними. Кроме того, невозможность осевых

10 рас тя1: ваюшях нагрузок при спуско водъем- ных операциях и в растянутой частя бурильной коловны ограничигает примекенне этого устройства

Цель изобретения - повышение аааеж

t5 ности я .обеспечение возможности эак4ера как с кимакших, так н растягивающих нагрузок.

Указанная ) достигается тем« что ус:Тройство, сокержшаее корпус и вал, вь

20 полненные с в верхней и нижней части, Кольаевую камеру, заполненную маслом, и регистрирующий механизм, снабженЬ пидпруживенным кольцом с калябро 385 ваннь1миотверстиями, которое пелит каме ру на две сообшающиеся межоу собой части, в нижней части установлена пружина, а в верхней части - компенсатор изменения объема, причем кольцо установлено с возможностью взаимодействия при сжатии колонны с нижним буртом вала и верхним буртом корпуса, а при растяжении колонны с нижним буртом колонны и верхним буртом вала. Кроме того, компенсатор выполнен в виде подпружиненного кольцевого пл,унжера. Причем внутренний диаметр корпуса и наружный диаметр вала в местах уплотнения равны соответственно внутреннему и наружному диаметрам бурильных труб. На фиг. 1 изображен предлагаемый регистратор , на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1 . Глубинный регистратор осевой нагрузки состоит из корпуса 1,,вала 2 и регистрирующего механизма 3. Между корпусом и валом в кольце.soft полости расположен пакет тарельчатых пружин 4 с подвижными цилиндрическими кольцами 5 и 6. В корпусе I выполнен верхний бурт 7 и нижний бурт 8, образованный ввинченной в корпус полумуфтой 9, которая подвижн ми шлицами соединена со щлидами го бурта 10 вала. На валу 2 имеется верхний бурт 11, отделенный кольцевым зазором 12 от верхнего бурга 7 корпуса и, сообщакядий через калиброванные отверстия 13 в кольцах 5 полость размещения пружин с полостью компенсатора изменения ее объема, выполненного в вио подпружиненного плунжера 14. Для предотвращения влияния промывочной жиокостй в трубах я затрубном пространстве внутренный Диаметр я наружный диаметр вала в местах уплотне кия равны соответственно внутреннек и наружному диаметрам бурильных труб. Устройство работает следующим обр зом. П|Я1 сжатии бурильной Колонны кольцо 6 упирается нижним торцом в нижний бурт Ю вапа, а колыдо 5 верхним торцом в верхний бурт 7 корпуса (при расгяжеши бурильной колонны - наоборот ). Гфужины 4 сжимаются (обьем камеры их размещения уменьшается) и масло, запо/г никяцее внутреннюю полость , через калн ревенные отверстия 13 перетекает в коль цевую полость компенсатора под плунжер 14. Перемещение вала 2 относительно кор уса 1 фиксируется регистрируюдим стройством 3, снабженным часовым стройством для перемещения ленты с заисью. При снятии нагрузки тарельчатые ружины 4 возвращают вал 2 в исходное оложение. Предлагаемое изобретение повышает адежность работы глубинного регистраора оёевьк нагрузок непосредственно в роцессе бурения и проведения спускоодьемных операций. Отсутствие в пресшагаевдюй конструкии гидравлических полостей высокого давления, трудность обеспечения достаточо надежного уплотнения которых при наичии вибрационных нагрузок общеизвестна, сключает влияние гидростатического давения промывочной жидкости на величину егистрации осевых нагрузок. Фор муяаиз обретения 1. Устройство для регистрации осевой нагрузки, содержащее корпус и вал, лолненные с буртами в верхней и нижней части, кольцевую камеру, запо/шенчую маслом, и регистрирующий механизм отличающееся тем, что с целью повышения надежности и обеспечения возможности замера как сжимающих, так и растягивающих нагрузок, оно снабжено подпружиненным кольцом с калиброванными отверстнямн, которое делит камфу на две сообщающиеся между собой части, в нижней части установлена пружина, а в верхней части - компенсатор изменения объема. Причем кольцо установлено с возмсисностью вз.аимойёйствия , при сжатии колонны с нижним буртом вала и верхним буртом корпуса, а при растягиванни колс«ны - с нижним буртом Kopnytra и верхним буртом бала. 2. Устройство по п. I о т л и ч а ю ш е е с я тем, что компенсатор выполнен в внае подфужинеиного кольцевого плунжера. Источники информации, |ф)шягые во внимание прн экспертиз; I. Патент США №5&55853, кл. 73151, опуб™к. 1974. 2. Блейх Б. А. Определение сжимающих нагрузок, действующих по стволу скважины н на пакер испытателя пласт(ж.Бурение, 1974. №3, с. 27-ЗО.

tfut-l

Фчг.2