Устройство для определения забойного положения отклонителя при направленном бурении Советский патент 1982 года по МПК E21B47/22 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАБОЙНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ОТКЛОНИТЕЛЯ ПРИ НАПРАВЛЕННОМ Изобретение относится .к бурению направленных нефтяных скважин турбиг ным способом. Известен сигналвзатор для ориентирования устройств направленного бурюшш, включающий турбину, редуктор, генератор тока, ртутный замыкатель, электродвигатель и источник гидроимцульсов J. Недостатком этого сигнализатора является .сложность и ввзкая надежность привода датчика гидроимпульсов, а также вевозможность примеиеввя его в вертикальных скважинах. Vl3BecTHo также устройство для оюдреде леипя забойного положения отклошгге- ля при нащ авлеШ1с 4 бурении, содержащее эадатчхк азимута, автонся«1ный источ нвк тгганвя, датчик гвдроимпульсов, вклк чаюшиЯ клапан связанный с турбвншлм приводом, алектргалагнитную муфгу 2. Недостаток известного устройства нкэкая надежность работы исполнительного мехаивзма. Крсиде того, переменная нагрузка исполнительного механизма пр& БУРЕНИИ водит к ««устойчивому режиму работы генератора тока и гидротурбины. Цель изобретения - повышение на дежности работы устройства. Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительной турбиной, установленной с возможностью вращения в прбтивоположную сторону от основной, и парой винт - гайка, валы турбин связашл с гайкой через э;1ектромагнитную муфту, а винт соедввеа с клапаншл. На фиг. 1 11редставлена приншогааль ная конструкция устройства; на фиг. 2 его электрическая схема. Устройство содержит корпус 1, внутри которого установлен автономный источник 2 питания, за датчик 3 азимута датчик 4 гшфоимлульсов и 5. Задатчик 3 служит для управления работой устройства. Датчик 4 гиороимпульсов при помоши сигнала в виде гидроимпульса давления промывочной жидкости в циркуляционной системе информирует на 390D поверхность об отклонегага направлетгая бурения от зацанного. Для этого он снабжен патрубком 6 и клапаном 7, установленным с возможностью поступательно го перемещения Ход клапана ограки пен. концевым выкл5очателем 8 и устаиовоч«ым винтом 9. Наличие последнего связано с необходимостью регулировать перекрытие патрубка при изменении физико химическтк свойств промывочной жидкости. Привоп.5 датчика выполнен в виде турбин 10 и 11, разделенных посредством стабиткзированного элемента 12, Соответствующие валы 13 и 14 турбин 10 и 11 имеют возможность соединяться при помощи маслозаполненной фрикцио ной электромагнитной муфты 15с винтовой передачей, гайка 16 которой жестко соединена с поводком 17, а винт 18 с клапаном датчика гидроимпульсов, Ло Пасти турбин развернуты в противоположНые стороны, что придает валам соответствующие направления вращения, Управ-т ление муфтой осуществляется от зааатчи- ка азимута через токопровод с помощью электромагнитных катушек 19 и 20 через пакеты фрикционных дисков 21 и 22 Установку отклокителя в заданном направлении бурения производят задатчиком азтгмута перед спуском бурильной копонны. При отклонетш направления проводки скважины от заданного электричеокая схема задатчика обеспечивает подачу электропитания на катушку 2О муфты 15. При атом фрикционные диски 22 соединяются, обеспечивая кинематическую связь вала с поводком. Вращение гайки способствует перемещению винта с клапаном, Последний перекрывает проходное сечение патрубка, что приводит к увеличеш-по давления промывочной жидкости, регистрируемое на поверхности. После восстановлеикя заданного направления отклонителя путем поворота бурильной колонны задатчик азимута обесточивает катушку 20 и подает питание на катушку 19, Это при. водит к соединению поводка с валом, что вызывает открытие проходного сечения патрубка. Давление жидкости в нагнетательной линии падает до номинального рабочего,. При перемещении клапана в сторону закрытия он в нижнем своем положении упирается на установочный винт, что 44 способствует торможению вращения вала, Закрытое cocTOHmie клапана кратковр&менно га длительность его определяется вроменем проворота бурильной колонны до соБпааешш с заданным положением о 1 лошггеля. При перемещении клапана на открытие он посреаством ходового вимта воааействует на конечный выключатель, который пре1фашает питание катушки и соответственно прерывает к нематическую связь вала с гайкой , т. е. вызывает остановку клапана в открытом положетт. Такое положение сохраняется до тех пор, пока направление бурения совпадает с заданным. При отклонении от заданного направления устройство снова повторяет работу по описанному циклу, Гфи использовании предлагаемого yciv ройства сокращается время на проведение дополнительных спуско-подъемных опера- ций, связанных со спуском геофизических приборов в скважину для предварительной ориентации отклонителя. Использование устройства особенно эффективно в случае бурения кустовым методом, который в настоящее время широко распространяет ся при разбуривашга месторождений труднодоступных районов Севера и Дальнего Востока, Формула изобретения Устройство для определения ; забойного положения отклонителя при направле ном бурении, содержащее задатчик азимута, автономный источник питания, датчик гидроимпульсов, включающий клапан, связанный с турбинным приводом, электромагнитную муфту, отличающе с я тем,что, с целью повышения надежноет работы оно снабжено дополнитель ной турбиной, установленной с возможностью вратаения в противоположную сто- року от основной, и парой винт - гайка, причем валы турбин связаны с гайкой через электромагш1тную муфту, а винт соединен с клапаном. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 4746О6, кл, Е 21 В 47/О22, 1973. 1 , Авторское свидетельство СССР по заявке № 260О184, кл. Е 21 В 47/О22 1978,