Устройство для измерения параметров искривления скважины и положения отклонителя Советский патент 1982 года по МПК E21B47/22 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ИСКРИВЛЕНИЯ СКВАЖИНЫ И ПОЛОЖЕНИЯ

. , Изобретение относится к устройстаем для каротажа скважин, а именно к приборам для геофизических исследований при бурении наклонно направленных скважин.

Известно устройство для спуска каротажных приборов при наклонно направленном бурении, когда углы на-, клона скважины не позволяют опускать приборы под действием силы тяжести .

В таком устройстве применен угловой кабельньй переводник тройник, через боковой сальник которого кабель выводится В кольцевое пространство между трубой и стенкой скважины после того, как прибор, опущенный в трубы, перестает перемещаться. Благодаря этому появляется возможность опускать трубы, кабель и приборы одновременно. Для защиты изоляции кабеля после вывода его в кЬль-. цевое пространство на трубы надеваются предохранительные кольца, имеюОТКЛОНИТЕЛЯ

щие вырез для размещения в нем кабеля Г1 3Однако для производства йзмёре НИИ с помощью известного устрсЛства необходим спуск и подъем буровой колонны, при котором затрачивается время на закрепление кабеля к колонне бурильных труб.

Известно также устройство для измерения параметров искривления скважит ны и положения отклонителя, содержащее инклинометр с печатью и ножами, коаксиально установленные диамагнитные трубы, седло и клапан С2 J.

Однако в данном устройстве для 5 спуска и подъема инклинометра необходимо иметь грузоподъемное устройство. Кроме того, такое устройство нельзя использовать для проведения.измерений непосредственно в процессе бу рения.; Наиболее близким по.технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения параметров искривления скважины и положения отклонителя, содержащее коаксиально установленные диамагнитные трубы, ин клинометр с печатью и ножами, герметичный цилиндр, на наружной поверхности которого размещены эластичные элементы СЗ Х Недостатком устройства является ненадежность его работы, обусловленная тем, что при прекращении циркуляции бурового раствора Л ремонт буро вого насоса, вертлюга, откачка промывочной жидкости и пр. ) инклинометр начнет всплывать, а при возобновлении промывки устройство вновь сядет на ножи, что приведет к искажению отпечатков ножей на печати инклинометра. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства путем предотвращения всплытия устройствапри прекращении циркуляции промывоч.ной жидкости. Поставленная цель достигается тем что устройство, спускаемое во внутрь бурильной колонны и содержащее инкли нометр с печатью и ножами, коаксиально установленные диамагнитные тру бы, седло, в котором расположен кла пан и герметичный цилиндр, на наружНОИ поверхности которого размещены эластичные элементы, снабх{ено разруша емой капсулой с химическим реагентом и улавливателем сбрасываемого шара, а цилиндр имеет гофрированные боковые поверхности и размещенный в его верхней части эластичный элемент с закрепленным на нем бойком, при этом капсула установлена в цилиндре, а ул ливатель - на эластичном-элементе. Объем полости цилиндра заполонен жидкостью (например, водой), причем ампула содержит химическое вещество (например, углекислый кальций при взаимодействии которого с жидкос тью, находящейся во внутренней полости цилиндра ,выделяется газ (например углекислый газ СОп), а верхнее основание герметичного цилиндра с гофрир ванной боковой поверхностью, выполне но в виде эластичного элемента, на котором размещен улавливатель шара, а в центре эластичного элемента усг тановлен боек, который выполнен с возможностью взаимодействия с ампулой при улавливании шара,, сбрасываем го во внутрь бурильной колонны. На фиг. 1.изображено положение устройства в процессе бурения; на фиг. 2 - положение устройства после сбрасывания во внутрь бурильной колонны шара и срабатывания устройства. Устройство состоит из диамагнитных труб 1 и 2 большого и малого диаметров, в которых размещен инклинометр 3, снабххенный свинцовой печатью k в ниж ней части и герметичным цилиндром 5 в верхней части с гофрированной боковой поверхностью. Внутри герметичного цилиндра 5. расположена стеклянная ампула 6, в которой содержится углекислый кальций. СаСОз, а полость между ампулой 6 и внутренней поверхностью герметичного цилиндра заполне.на водой НпО. Верхнее основание герметичного цилиндра 5 выполнено в виде эластичных элементов 7,на которых расположен улавливатель 8 сбрасываемого во внутрь бурильных труб шара 9, а к эластичным элементам 7 укреплен боек 10 и направлен во внутрь герйетичного цилиндра 5 Труба 2 малого диаметра жестко соединена с диамагнитной трубой 1 большого диаметра. На верхнем торце диамагнитной трубы 2 закреплена воронка-седло 11, которое перекрывается клапаном 12. В диамагнитной трубе 2 малого диаметра устанавлива ются ножи 13, а в теле трубы выполнены тарированные отверстия Ik, Устройство работает следующим образом. Перед началом бурения инклинометр 3 с присоединенным к нему герметичным цилиндром 5. оснащенным ампулой 6 с углекислым кальцием и заполненным водой, спускают в бурильные трубы, наворачивают ведущую бурильную трубу, начинают промывку и бурение. Под действием собственного веса, перепада давления, создаваемого эластичными элементами 7 и потока промывочной жидкости инклинометр 3 устремляется к забою скважины. Эластичные элементы 7 служат центраторами, чтобы избежать установки инклинометра 3 на уступы. Достигнув диамагнитных труб, инклинометр 3 центрируется воронкой-седлом 11 и свинцовой печатью 4 устанавливается на ножи 13. При этом клапан , установленный в Нижней части герметичного цилиндра 5, садится в воронку П и перекрывает диамагнитную трубу малого диаметра 2. MoMeHt установки инклинометра 3 со свинцовой печатью 4 на ножи 13 совпадает с перекрытием направляющей

воронки-седла 11 клаланом t2 и сопровождается повышением давления, возникающим в результате прохождения промывочной жидкости через отверстия 14. Скачокповышения давления регистри- s руется на устое-скважины.

После посадки инклинометра со свинцовой печатью k на ножи 12 и воронку-седло 22 происходит разарретирование измерительной чдсти инклиномет-Ю ра, которая производит регистрацию параметров ствола сквахшны (фиг. 1 ).

По окончании бурения, для срабаты- вания устройства ,обеспечивающего всплытие его на поверхность, после винчивания ведущей трубы, во внутрь бурильной колонны сбрасывают шар 9, который,достигнув улавливателя 8,воздействует на эластичные элементы 7 и боек 10. Перемещаясь вертикально вниззо под воздействием шара 9, боек 10 разбивает стеклянную ампулу 6, Происходит взаимодействие химического вещества CaCOj, содержащегося в ампуле 6с водой И20, находящейся вокруг ампулы.25 в герметичном цилиндре 5. Происходит химическая реакция

СаСОз + ZHgO Са(ОН)2

/

. 20 СОз ,30 Образующаяся при этом слабая кислота Н„СО сразу разлагается на воду и углекислый газ.

Под действием выделяющегося углекислого газа СО давление в герметичном цилиндре 5 возрастает и объем герметичного цилиндра 5 с гофрированной боковой поверхностью возрастает, заполняясь выделяющимся углекислым газом (фиг1, 2).После остановю1 промывки скважины, вследствие выравнивания гидростатического давления внутри бурильных труб в затрубном пространстве, а так же под действием все возрастающей подъёмт.

ной силы, создаваемой гидравлическим цилиндром 5 инклинометр отр(ывается от ножей 13 срабатывает аррётирующее устройство инклинометра, и он всплывает на поверхность. После подъема инклинометра производят расшифровку измерений.

Использование предлагаемого устройства позволяет сократить спускоподъемные (этерации за счет измерения параметров искривления скважины во время бурения, а также исключить вероятность всплытия инклинометра во еремя непредусмотренной остановки промывки скважины, и таким образом, повысить надежность работы устройства

формула изобретения

Устройство для измерения п раметров искривления скважины и. положения отклоиителя, содержащее коаксиально установленные диамагнитные трубы, инклинометр с печатью и , герметичный цилиндр, о тли ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено разрушаемой капсулой с химическим реагентом и улавливателем сбрасываемого шара, а цилиндр .имеет гофрированные боковые поверхности и размещенный в его верхн й части эластичный элемент с закреленным на нем бойком, при этом капсула установлена в цилиндре, а улавливатель - на эластичном элементе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

V. Авторское свидетельство СССР № 10Ц7,п Е 21 В 17/00, 1963.

2. Калинин А.Г. и др. Ориентирование отклонягаьчих систем в скважинах Гостоптехиздат. М., 19бЗ, с. 5б.

3„ Авторское свидетельство СССР № 637531, кл. Е 21 В 1 7/022, 1975.

g 7s

ш