Устройство для измерения глубины скважины в процессе бурения

Устройство для измерения глубины скважины в процессе бурения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГЛУБИНЫ СКВАЖИНЫ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ, . содержащее измерительный и прижимной ролики, между которыми расположен талевый канат, редуктор и сельсиьдатчик , отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет исключения холостых ходов канатов бурильных труб, оно снабжено поводковой муфтой, состоящей из двух полумуфт, соединенных между собой пальцем, при этом одна из полумуфт связана с валом редуктора , а другая .- с валом сельсин-датчика . (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК зсЮЕ 21 В

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЦТИЙ (21) 3399227/29-03 (22) 17.02.82 (46) 30. 09.84. Бюл. ¹ 36 (72) Б.А.Иванов, 10. И.Сипуноа и А.А.Симонов (71) Грозненское научно-производственное объединение "Промавтоматика" (53) 622.242(088.8) (56) 1. Демихов В.И. и Леонов А.И.

Контрольно-измерительные приборы при бурении скважин. M. "Heppa

1980, с. 155.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 446638, кл. E 21 В 47/04, 1970.

„SU„„ 6И8 А (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ГЛУБИНЫ СКВАЖИНЫ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ, содержащее измерительный и прижимной ролики, между которыми расположен талевый канат, редуктор и сельсип— датчик, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения за счет исключения холостых ходов канатов бурильных труб, оно снабжено поводковой муфтой, состоящей из двух полумуфт, соединенных между собой пальцем, при этом одна из полумуфт связана с валом редуктора, а другая . — с валом сельсин-датчика. бурения, содержащее измерительный и прижимной ролики, между которыми расположен талевый канат, редуктор и сельсин-датчик, снабжено поводковой муфтой, состоящей из двух полумуфт, соединенных между собой пальцем, при этом одна из полумуфт связана с валом редуктора, а другаяс валом сельсин-датчика.

На фиг. 1 приведена полная схема устройства; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1; на фиг. 3 — кинематическая схема устройства.

Устройство для измерения глубины скважины в процессе бурения содержит несущий корпус 1, в котором установлен первичный вал 2, магнитоуправляемый контакт 3(геркон)на колодке, редуктор 4, учитывающий оснастку талевой системы например, планетарный и на котором закреплены гнездо 5 с промежуточным валом 6, корпус 7 со специальным валом 8 и кронштейн 9. На концах первичного вала 2 неподвижно(с помощью шпонки и гайки)установлен счетный ролик (сельсин-датчик )10 и посредством клеммоиого соединения рычаг ll c закрепленным постоянным магнитом

12(количество магнитов может быть разным и зависит от интервала углубления скважины, через который нужно получать сигнал, т.е. от точности измерения глубины скважины ). На конце промежуточного вала 6 неподвижно(с помощью шпонки и стопорного кольца)установлено водило 13 с нажимным угольником 14. Первичный 2 и промежуточный 6 валы жестко, например, посредством шлицевого соединения связаны соответственно с быстроходным и тихоходным валами редукто— ра 4. Специальный вал 8 выполнен пустотелым. Один его конец снабжен коллектором !5, другой — неподвижно установленным рычагом 16, на котором закреплена кнопка включения 17. Снаружи вала 8 на шпонке установлен свободно перемещающийся в осевом направлении тормозной диск 18, поджимаемый пружиной 19. Степень поджатия тормозного диска 18 к корпусу

7 регулируется гайкой 20. Провода

21 от магнитоуправляемого контакта

3 идут следующим образом: один через сальниковое.уплотнение кабеля в кожухе 22 на вторичный прибор 23, другой через одну из щеток токоснимателя 24, установленного на стойке

55

1 1116148 2

Изобретение относится к измерений технологических параметров процесса бурения нефтяных, газовых и другого назначения скважин, а именно к измерению механической скорости бурения и глубины скважины.

Известно устройство для измерения механической скорости бурения и глубины скважины, состоящее из измерительного устройства с регистрато ром, приводным звеном которого, служит тросик, перекинутый через ролик, установленный на фонаре буровой и закрепленный на корпусе вертлюг а (1 t.

Недостатком этого устройства является сложный монтаж, сопряженный с работой на высоте, и наличие тросика, который при бурении, вибрируя часто выходит из строя.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения глубины скважины в процессе бурения (2 j.

Указанное устройство содержит измерительный ролик, предназначенный для передачи перемещения талевого каната на сельсин-датчик, редуктор, учитывающий оснастку талевой системы, прижимной ролик для исклю30 чения проскальзывания талевого каната относительно иэмерительноА ролика, снабженный рычагом с пружинами для осуществления отвода (завода) телевого каната от измерительного 35 ролика, катки, перемещающиеся по горизонтальным направляющим, свяЗанным со стойками, установленными на кожухе лебедки. Последние обеспечивают также слежение устройства эа 40 талевым канатом при его угловом отклонении вследствие уменьшения количества слоев каната на барабане ледебки при углублении скважины во время долбления. Для фиксации забой- 45 ной глубины скважины и скорости бурения устройство имеет панель, на которую поступают электрические сигналы с сельсин-датчика.

Недостатком известного устройства 50 является низкая точность измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерения за счет исключения холостых ходов канатов бурильных труб.

Поставленная цель достигается тем, что известно 1 устройство для измерения глубины скважины в процессе

11161

25 такое относительно магнитоуправляемого контакта 3 положение, когда последний разомкнут(действие постоянного магнита 12 на него закончено, магнитоуправляемый контакт только что разомкнулся).

Далее вращением гайки 20, переме- 55 щающей пружину 19, устанавливают необходимую силу прижатия тормозного диска 18 к корпусу 7, величина кото

25, контакты кнопки включения 17 и другую щетку токоснимателя 24 также на вторичный прибор 23. Прижатие талевого каната 26 к счетному ролику 10 осуществляется прижимным 5 роликом 27, на образующей цилиндра которого для удержания талевого каната 26 имеется канавка, радиус которой равен радиусу талевого каната 26. Прижимной ролик 27 эакреп- 10 лен на штоке, несущем поршень(не показаны ). Ход поршня в цилиндре

28 минимальный, но достаточный для свободного завода и вывода талевого каната 26 к прижимному ролику 27.

Цилиндр 28 с помощью болтов закреплен на внешнем торце несущего корпуса 1. Управление работой цилиндра, а значит и прижимным роликом 27 осуществляется с пульта бурильщика.

Рабочий агент, например воздух, в цилиндр 28 подается по одному из шлангов 29(в зависимости от того, нужно ли прижать талевый канат 26

IIpHKHMHbIM роликом 27 к счетному ролику 10 или его освободить ). Преобразователь на лебедке устанавливается с помощью выносных рычагов 30, работа которых основана на свойстве сдвоенного параллелограмма, обеспечивающих слежение устройства за талевым канатом при сматывании последнего с барабана лебедки во время долбления. Снабженные дополнительными деталями рычаги обеспечивают слежение устройства за талевым контактом и при его уловом отклонении,зависящем от числа слоев талевого каната на барабане лебедки во время бурения. Полумуфты 31 и 32 с пальцем связаны с валом редуктора

40 и валом сельсин-датчика соответственно.

Устройство работает следующим образом.

При снятом кожухе 22 путем проворота счетного ролика 10 против часовой стрелки твид А) рычаг 11 с постоянным магнитом 12 ставят в.

48 4 рой должна быть такой, чтобы при воздействии на специальный вал 8 вращающего момента со. стороны промежуточного вала 6 последний относительно корпуса 7 проворачивался бы с трением, а при отсутствии такового — прочно удерживался относительно корпуса 7.

Затем поворачивают специальный вал 8 по часовой стрелке(вид А)до тех пор, пока кнопка включения 17, установленная на рычаге 16, не подойдет к нажимному угольнику 14, установленному на водиле 13, и ее контакты замкнутся. После этого кожух 22 ставят на место и подводят устройство к талевому канату 26, который заводят в канавку прижимного ролика 27 и пуском воздуха в цилиндр 28 по одному из шлагиов 29 прижимают его к счетному ролику 10.

Устройство готово к измерению механической скорости бурения и глубины скважины(забой скважины "нащупан" заранее и можно начать процесс углубления скважины, т.е.. долбление !.

Указанная настройка устройства производится один раз на все долбления с момента начала проводки скважины до проектной глубины.

Во время долбления, сматываясь с барабана лебедки, талевый канат

26 поворачивает против часовой стрелке(вид А )счетный ролик 10 и через него первичный вал 2 с рычагом 11 и постоянным магнитом 12.

Вращение с первичного вала 2 через редуктор 4 передается промежуточному валу 6, который, вращаясь против часовой стрелки, нажимным угольником 14, установленным на водиле 13; ведет через кнопку включения 17 держа ее контакты замкнутыми, специальный вал 8, который относительно корпуса 7 проворачивается с трением. Ток, который проходит черезмагнитоуправляемый контакт 3 в моменты прохождения над нйм постояяного маагнита 1;2:.(цепь записана от блока питания :1:; -йоступает на вторичный ппрйбор. 23 и расшифровывается как сигнал об увеличении глубины скважины на определенную величину, зависящую от оснастки талевой системы и диаметра счетного ролика 10. По суммарному количеству пришедших импульсов с момента начала проводки скважины судят о ее глубине, по количеству пришедших импульсов на

11!6148 сква кин

5 долбление — о проходе за долбление, а по частоте приходящих импульсов во время долбления — о механической скорости бурения эа долбление.

При движении бурильного инструмента вверх по разным причинам(например, для осуществления приподъема инструмента во время долбления )счетный ролик 10 врашается по.часовой стрелке(вид А). По часовой стрелке повернется и промежуточный вал 6.

При этом нажимной угольник 14 отойдет от кнопки включения 17 и ее контакты разомкнутся. Специальный вал

8, заторможенный пружиной 19 относительно корпуса 7, "запомнит" положение забоя. Независимо от подъема бурового инструмента вверх в моменты прохождения постоянного магнита

12 над магнитоуправляемым контактом

3(когда его контакты замыкаются)в силу того, что контакты кнопки включения 17 разомкнуты, токовые сигналы не поступают на вторичный прибор.

Для того, чтобы нажимной угольник

14 после ухода от кнопки включения

)7 при движении бурового инструмента вверх не коснулся последней с противоположной стороны при своем движении и не сдвинул специальный

30 вал 8 с положения "запомнившегося забоя", редуктор 4 имеет большое передаточное отношение.

По окончании долбления талевый канат освобождается от устройства, которое с "запомнившимся" забоем скважины отводится в сторону. После наращивания буровой колонны или производства спуско-подъемных операций по смене долота и после того как забой скважины опять "нащупан", устройство снова начинает функционировать для производства измерений механической скорости бурения и глубины скважины уже при новом долблении.

Технико-экономическая эффективность изобретения достигается за счет уменьшения металлоемкости, замены дорогостоящего сельсин-датчика дешевым коммутирующим устройство, например герконом, увеличения точ- ности измерения и расширения функциональной возможности устройства за счет использования его в информационно-измерительных системах при бурении разведочных и эксплуатационных

Кроме этого, информация о глубине скважины и механической скорости бурения способствует более оперативному управлению работой буровой бригады и буровой организации в целом.

1 16148

gus. l

Риа. Г

1116148

Составитель. В. Стрельченко

Редактор В. Ковтун Техред O.Håöå Корректор В.Бутя1 а

Закаэ 6885/24 Тираж 564. Подписное

В!!И!!П!! осударственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий ,!!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

11илизл ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4