Устройство контроля за направлением скважины в процессе бурения Советский патент 1981 года по МПК E21B47/02 

(54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ЗА НАПРАВЛЕНИЕМ Изобретение относится к буровой технике и может найти применение в погружных измерительных приборах и телеметрических системах, работаншрис при бурении нефтяных, газовых и разведочных скважин. Известно устройство для контроля за направлением скважины в процессе бурения, измерительный блок которого размещен в герметичном контейнере из немагнитного материала и установлен в бурильной трубе П1. Однако надежность работы этого ус ройства низка из-за воздействия на измерительный блок осевых и радиальных вибраций, создаваемых промывочной жидкостью. Известно также устройство, устано ленное в бурильной трубе, содержащее измерительный блок с радиальными амо гизаторами 2 J. Однако указанное устройство только частично решает задачу амортизаци погружных н- мернтельн.ых блоков, так БУРЕНИЯ СКВАЖИНЫ В ПРОЦЕССЕ как амортизирующие элементы расположены между контейнером измерительного блока и буровой трубой и не компенсируют дополнительную вибрацию, создаваемую прокачкой бурового раствора, а при очистке забоя воздзгхом такое расположение элементов амортизации будет только способствовать раскачке контейнера на пружинах« Кроме этих недостатков, расположение пруткинных центраторов между контейнером и буровой трубой создает дополнительны гидравлические потери, так как перекрывается сечение в буровой трубе Целью изобретения является повышение надежности устройства. Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено герметичным цилиндром, в котором установлен измерительный блок с радиальными амортизаторами, осевым пневмоэластичным амортизатором, один конец которого связан с торцовой поверхностью измерительного блока, а друт-ой - с внутренней поверхностью цилиндра; радиальные амортизаторы вьшолнены пневмоэластичными с сечением в виде полусферы; осевой пневмоэластичный амортизатор выполнен в виде конусного гоф ра с герметичной внутренней полостью На чертеже схематически представлено устройство контроля, разрез, общий вид. Устройство контроля за направлени ем скважины в процессе бурения содер жит измерительный блок 1, на цилиндрической поверхности которого с натя гом установлены радиальные пневмоэластичные амортизаторы 2. К торцово поверхности измерительного блока 1 прикреплен осевой пневмоэластичный амортизатор 3, который может быть вы полнен, например, в виде конусного гофра. Другой конец осевого пневмоэластичного амортизатора 3 прикрепле к внутренней поверхности герметичного цилиндра 4. Внутренняя полость амортизатора 3 герметична. Крепление осевого пневмоэластичного амортизатора 3 может быть осуществлено, например , с помощью втулок 5, 6 и кону сов 7, 8. Герметизация внутренней по лости 9 амортизатора 3 достигается с помощью уплотнительных колец 10. Радиальные пневмоэластичные амортизаторы 2 имеют сечение в виде полу сферы и своей выпуклой поверхностью контактируют с внутренней поверхностью цилиндра 4. Полость, ограниченная полусферой радиального пневмоэластичного амортизатора и цилиндрической поверхностью измерительного блока 1, также герметична. С помощью радиальных пневмоэластичных амортиза торов 2 внутренняя полость цилиндра делится на герметичные части: верхнюю 11, .среднюю 2 и нижнюю 13. Герметичный цилиндр 4 совместно с измерительным блоком 1, радиальными пнермоэластичными амортизаторами 2 и осевым пневмоэластичным амортизатором 3 образуют поршневую группу. Гашение вибраций происходит следующим образом. При вибрации с радиальной составл ющей под воздействием радиальных уси лий происходит перемещение воздуха в замкнутой герметичной полости радиальных пневмоэластичных амортиза. торов 2 без отрьгеа их от поверхности цилиндра 4. За счет сопротивления, создаваемо го пневмопластичными амортизаторами. 54 и с помощью сил трения, получаемых посредством перемещения воздуха внут создается компенсация ри полости, вибрации. Действие осевой составляющей вибрации гасится с помощью поршневой группы, образованной измерительным блоком 1 с радиальными пневмоэластичными амортизаторами 2 и осевым пневмоэластичным амортизатором 3, за счет сжатия воздуха в нижней части цилиндра и осевого амортизатора, трения радиальных амортизаторов о стенки цилиндра и упругих свойств осевого амортизатора. Благодаря применению амортизации измерительного блока предлагаемого устройства контроля за направлением скважины в процессе бурения повьппается надежность этого устройства. Работоспособность телеметрических систем с использованием данного устройства возрастает в 2-3 раза. Экономический эффект от применения телеметрической системы с использованием предлагаемого устройства составляет ориентировочно 27 тыс. р. Формула изобретения 1.Устройство контроля за направлением скважины в процессе бурения, установленное в бурильной трубе, содержащее измерительный блок с радиальными амортизаторами, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено герметичным цилиндром, в котором установлен измерительный блок с радиальными амортизаторами и осевым пневмоэластичным амортизатором, один конец которого связан с торцовой поверхностью измерительного блока, а другой - с внутренней поверхностью цилиндра. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что радиальные амортизаторы вьшолнены пневмоэластичными с сечением в виде полусферы. 3.Устройство по пп. I и 2, о т личающееся тем, что осевой пневмоэластичный амортизатор вьтолнен в виде конусного гофра с герметичной внутренней полостью. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 471427, кл. Е 21 В 47/02, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № 252236, кл. Е 21 В 47/02, 1970.