Устройство для измерения зенитного угла скважины Советский патент 1982 года по МПК E21B47/22 

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к средствам, обеспечивающим замер кривизны скважин в процессе бурения.

Известен устанавливаемьй в бурильной колонне прибор для определения угла наклона скважины, содержащий два сильфона, между которыми установлена перегородка с отверстиями и две полусферы, между которыми застопорен шарик. Под действием скоростного напора промывочной жидкости перегородка связанная с полусферой опускается . вниз и освобождает шарик, а после прекращения циркуляции она возвращается в исходное положение под действием пружины и фиксирует шарик в положении, которое соответствует углу наклона скважины 1 .

В процессе бурения под .действием скоростного потока промывочной жидкости могут быть повреждены сильфоны и возможен промыв соединений корпуса прибора.

Известен также прибор для определения угла наклона скважины содержащий корпус, заполненный жидкостью, шариковый датчик угла, подпружинен-ный поршень, фиксатор, груз 2. Перепад давления, возникающий при движении жидкости через отверстие фланца, обеспечивает отжатие подпружиненного поршня, который после .прекращения циркуляции фиксирует шарик в положении, соответствующем зенитному углу скважины.

Этот прибор, как и вышеупомянутый, устанавливается только внутри бурильной колонны, преграждая путь для

10 спуска грунтоноски, ашпаратов для ориентирования отклонителей и т. п., что сужает область его применения. Естественно, что буровой раствор будет размывать корпус прибора, соеди15нение его с диафрагмой и, в особенности, установленную в верхней частипрозрачную крьшку, подверженную действию скоростного напора жидкости. Не исключена возможность повреждения

20 эластичных диафрагм. Таким образом, срабатывание прибора от перепгща давления или скоростного напора промывочнсЛ жидкости обусловливает необходимость установки его в буриль25ном инструменте,, что значительно снижает Нсщежность работы.

Цель изобретения - устранение указанных недостатков, обеспечивгиощее повышение надежности при вибрации

30 бурильного инструмента.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено насосом с подпружиненнЕлм плунжером, в нижней ,части насоса выполнен цилиндр, в котором установлен подпружиненный поршень, а груз размещен на подпружиненном плунжере.

Применение автономного насоса в качестве привода, не связанного с давлением промывочной жидкости, позволяет устанавливать устройс во в наружных элементах бурильного инструмента, что повышает надежность его работы.

На чертеже изображено предлагаемое устройство для измерения зенит™ него угла скважины, разрез..

Корпус 1 устройства заполнен жидкостью (маслом). В нем размещен груз 2 и насос, в корпусе 3 которого уста, новлены подпружиненный плунжер 4, всасываю1ций клапан 5 и нагнетательный клапан 6. В нижней части корпуса насоса выполнен цилиндр, в котором установлен подпружиненный поршень 7, разделяющий объем цилиндра на надпоршневую и подпоршневую полости. Дроссель 8 регулирует переток жидкости между полостями. Поршень 7 связан с фигурным наконечником 9. В корпусе датчика 10 установлена сферическая прозрачная шкала 11, к которой подпружиненной тарелкой 12 прижат шарик 13, Уст ройсйво приспособлено для крепления в наружных элементах бурильной колонны.

Устройство работает следующим образом.

В процессе бурения при вибрации бурильного инструмента груз 2-ударяет по подпружиненному плунжеру 4. При поступательном двилсении плунжера жидкость через всасывающий клапан 5 и . нагнетательный клапан б перекачивается из подпораневой полости в надпоршневую. При этом поршень 7 с фигурным наконечником 9 движется вниз, про ходит цанговый захват тарелки 12 и остается в такс положении на протяжении всего процесса бурения. После прекращения бурения (вибраций) жидкость под давлением подпружиненного поршня 7 перетекает из надпоршневой полости через дроссель 8 в подпоршневую полость, в результате чего поршень 7 с фигурным наконечником 9 медленно движется вверх. Фиксатор входит в зацепление с цанговым захватсяч тарелки 12 и поднимает ее. Шарик 13 освобождается и, свободно перемещаясь по шкале 11, занимает положение, соответствующее зенитному углу скважины. Скорость движения поршня, а следовательно время нахождения шарик-а в свободном положении, задается величиной гидравлического сопротивления дросJ селя 8, перепускающего жидкость в подпоршневую полость. При дальнейшем движении поршня вверх фигурный наконечник 9 выходит из зацепления с цанговым захватом тарелки 12 и она под

Q действием пружины прижимает шарик

к шкале, фиксируя его в указанном положении .

После прекращения бурения необходимо оставить бурильную колонну без движения на время возвращения

поршня в исходное положение,, в течение которого шарик при отсутствии вибраций устанавливается и фиксируется в положении, соответствующему углу наклона сквс1жины. После подъема инструмента устройство извлекают из бурильной колонны, отвинчивают nf)o6ky 14 и снимают отсчет.

В устройства для измерения зенитного угла скважины в качестве привода

5 использован автономный насос,что

значительно повышает надежность работы и расширяет область его применения.

Качество проводки скважины при применении устройства улучшается за

0 счет повышения оперативности контроля кривизны скважины и своевременного корректирования ее профиля.

Экономический эффект от использования предлагаемого устройства при

5 бурении скважин составляет 0,98 руб./м проходки.

Формула изобретения

Устройство для измерения зенитного угла скважины, содержащее корпус, заполненный жидкостью, шариковый датчик угла, подпружиненный поршень, фиксатор, груз, отличающееся тем.

что, с целью повышения надежности при вибрации бурильного инструмента на забое, оно снабжено насосом с подпружиненным плунжером, в нижней части насоса выполнен цилиндр, в которотл установлен подпружиненный поршень, а груз размещен на подпружиненном плунжере.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР S № 422841, кл. Е 21 В 47/022, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР № 638716, кл. Е 21 В 47/022, 1978.

// /