Прибор для измерения суммы углов поворота буровых штанг или труб при их ориентированном спуске в скважину

Прибор для измерения суммы углов поворота буровых штанг или труб при их ориентированном спуске в скважину

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СССР

Класс 5а, 18,, 42с, 4 № 6ЗЯО7

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ истрировано в Бюро изобретений Госалана при СОК СССР

Ь"1ЬЛ» 0 ГЕНА

Отяеля 1зобоетеиия

«« ""ячя

" " С1 К СССР

1 — Il и»

Н. О. Якоби, Н. П. Кнвпфер и М. К. Кориптелли

Прибор для измерения суммы углов поворота буровых штанг или труб при их ориентированном спуске в скважину

Заявлено 22 февраля 1940 г. в Комитет по делам Геологии за ¹ 30036 (301938>

Опубликовано 30 июня 1944 года

В ряде 1случаев буровой практики требуется ориентированный по азимуту спуск буровой колонны, например, в приборах для измерения искривления буровой скважины или для установки отклоняющего клина. Наиболее простой, широко применяемый для этого метод — метод оптической ориентации, Спуск штанг по этому методу может произ-. îäèTüñ!1 двумя приемами: iIO одвому приему сохраняется rce вре21я одна и та же ориентировка, а по второму — допускаются поворот1:1 колонны. но отсчитываются углы этих поворотов. Для спуска по первому приему требуется наличие двух надеваемых на штангу скоб и двух визирных трубок, направляемых на репер, а по второму приему — тех же двух скоб, одной визирной трубки и одного теодолита, имеющего горизонтальный круг с градусными делениями для отсчета углов поворота. Второй прием имеет то преимущество что не требует казкдый раз привода буровой колонны к избранному направлению HB репер, что затруднительно ввиду большого веса колонны, Применение теодолита, однако, может служить источником субъективных ошибок, и достаточно одного ошибочного отсчета нз целого ряда их, чтобы ориентировка оказалась неверной.

Кроме того требуется еще сумм.роВан!1е углов поворота отдельныx шта!1Г, входящих B состав колонны

С целью избежать возможности суоъектнвных ошибок и иметь готовын результат к моменту оконча-!! и1.я спуска колонны, предлагаегся

Н СтОящн11 12 pп бО 2 ДЛЯ ИЗ \1ЕПЕЦИЯ суммы уг,1ов поворота буро .h1.. штанг и зн трv0 при нх 0, 11е:1тиро— ва; 01о I спуске В скважину.

Отличительной особенностью прпб-ра является применение лимба со втулкой. служащей осью его a„.ащения. Втулка может скрепляться с пропущенной через ее полосп. осью вращения визирной трубы илн же окружающим ее корпусом. Посл дний несет указательный индекс и скрепляется со съемным кольцаи труб или штанг колонны.

Конструкция прибора схематически представлена на чертеже. Корпус 1 присоединяется к обычном2г съемному кольцу при, помощи име.№ 63807 ющихся на выступе хвостов, вставляемых в соответствующие гнезда

-съемного кольца, Внутри корпуса может вращаться лимб 2 с градусными делениями. Лимб 2 имеет втулку, которая является осью вращения лимба в корпусе 1. Сквозь центральное отверстие лимба проходит пустотелая разрезная ось 3, В верхнюю часть оси 3 ввернута пробка 4, на которую навернута площадка 5, являющаяся основанием визирной трубы 12. Ось 3, пробка 4 и площадка 5 скреплены между собой наглухо. Внутри оси 3 находятся конус 6 со стержнем 13, входящим в отверстие прооки 4. На стержень надета пружина 7, отжимающая конус вниз. На нижнюю часть корпуса 1 навернута головка

8, внутренним своим конусом нажимающая на соответст вен ный конус с прорезями корпуса 1. Через головку 8 проходит упорный винт 9, нажимающий через шарик 10 на конус 6. Защелка 11 фиксирует нулевое положеяие площадки 5, а стало быть и визирной трубы, но не мешает свободному вращению оси 3.

На чертеже для простоты пе показаны: а) крышка, прикрывающая лимб и корпус; б) упорный шарикоподшипник, находящийся между заллечиком оси 3 и крышксй и воспринимающий давление пружины 7; в) указатель положения головки 8.

Если повернуть головку 8 влево, то кон|ус головки отойдет от конуса корпуса, а внутренний конус 6 иод действием пружины 7 опустится и разожмет нижнюю часть пустотелой оси. Ра зжатая ось упрется во внутреннюю сте нку втулки лимба, который таким образом окажется скрепленным с осью 3. Если теперь поворачивать визирную трубку, то лимб будет вращаться вместе с иею. Если затем повернуть головку вйраво, то внутренний конус 6 поднимется Н! нижняя часть пустотелой оси 3 опять сожмется, а внутренний конус головки 8 нажмет на конический конец корпуса и прижмет его к втулке лимба, который таким образом окажется скрепленным с корпусом. Если вращать визирную трубку в этом положении, то лимб вращаться вместе с нею уже не будет, а будет вращаться только пустотелая ось 3. Таким образом лимб можно скреплять по желанию либо с визирной трубой 12, лиоо с корпусом 1.

Положение головки отмечается указательным индексом, на котором нанесены цифры 1 и 2, причем свободному положению головки соответствует цифра 1, а закрепленному — цифра 2. Защелка 11 фиксирует то положение визирной трубки, при котором оптическая ось трубки лежит в плоскости осей, имеющихся на выступе корпуса хвостов.

Следует заметить, что защелка не закрепляет пустотелую ось 3 наглухо, а только облегчает нахождение вышеуказанного положения оптической оси .визирной трубы, не мешая свободному ее вращению, так как при сравнительно легком нажиме зуб защелки уже выходит из паза площадки.

Для того чтобы приоор можно было снять со съемного кольца только при втором положении головки (лимб закреплен), последняя снабжена выступом, заходящим под съемное кольцо, когда головка повернута в первое положение. Это гарантирует правильную последовательность отдельных операций. На чертеже этот выступ не показан.

Прибор вместе с первой штангой подвешивают на вертлюге пад устьем скважины. Затем прибор опускают в скважину настолько, чтобы верхняя часть его выступала из скважины. На прибор надевают съемное кольцо так, чтобы совместились риски, имеющиеся на приборе и на съемном кольце, Затем к съемному кольцу присоединяют визирную трубу, и прибор поворачивают вокруг его оси до тех пор, пока крест нитей не совпадет с репером. В этом .положении прибор закрепляют на скважине, Затем визирную трубу вместе с другим сьемным кольцом передают наверх, где п роиэводят ориентировку на рейер, после чего нижнее съемное кольцо снимают и опускают штангу. После наращивания следующей штанги на съемное кольцо наде№ 63807 вают прибор. Головку 8 прибора ставят в положение 1; вращая трубу совмещают нуль лимба с нулем нониуса, после чего поворачивают головку в положение 2 и ставят трубу на защелку. При этом труба будет направлена по риске съемного кольца и лимб будет стоять на нуле. Такое положение прибора является начальным его положением перед первым отсчетом. Для первого отсчета, т. е. для отсчета угла поворота первой штанги, нужно поставить головку в положение 1, затем навести трубу на репер, после чего поставить головку в положение 2 и затем вновь поставить трубу на защелку. При этом лимб поворачивается на угол между направлением на репер и направлением риски; этот угол и равен углу поворота штанги. Этим и заканчиваются операции с первой штангой, Одновременно с этими операциями, наверху второй штанги ориентируют и закрепляют съемнсе кольцо. Прибор и нижнее кольцо снимают, и производят второй спуск.

Наращивают третью штангу, и прибор надевают на очередное спущенное сверху кольцо Если при снятии прибора с предыдущего кольца или при постановке íà о«ередное, труба случайным поворотом будет сдвинута с защелки, то ес вновь следует поставить на защелку. Затем поворачивают головку в положение 1, наводят, трубу на репер, поворачивают головку в положение 2, ставят трубу на защелку и, снимают прибор и кольцо, В результате этих операций лимо поворачивается на угол, равный углу поворота второй штанги, Со всеми последующими штангами

Операции проделываются так же, как и со второй штангой; показание лимоа после спуска последней штанги будет равно алгебраической сумме углов поворотов всех штанг. В самом деле, при положении 1 лимб скреплен с трубой и при наводке трубы на репер поворачивается вместе с нею. В положение 2 (после наводки трубы на репер) лимб скреплен с корпусом, поэтому при установке трубы обратно на защелку лимб уже не вернется в исходное положение, а останется повернутым относительно корпуса на угол, равный углу поворота штанги. Ставить трубу всякий раз обратно на защелку необходимо для того, чтобы перед очередным отсчетом направление трубы совпадало с направлением риски на съемном кольце, в противном случае при наводке трубы на репер угол ее поворота не будет равен углу между направлением риски и направлением на репер. При повторении этих операций на следующей штанге лимб вновь повернется на соответственный угол, но так как он перед тем уже был повернут на угол, соответствующий углу поворота предыдущей штанги, то отсчет по лимбу станет равйым алгебраической сумме этих углов, т. е. углов поворота первой и второй штанги. Таким же образом углы поворота всех дальнейших штанг автоматически будут прибавляться к очередному показанию лимба, Прибор предлагаемой системы был испытан как в лабораторных, так и в обычных про|.зводственных условиях. 1(ак те. как и другие ис,пытания дали положительные результаты.

При применении прибора повысилась точность и скорость оптического метода ориентации штанг.

Возможны различные конструктивные изменения прибора, не меняющие, однако, его сущности, поэтому вышеприведенное описание является только примером, поясняющим сущность изобретения.

Предмет изобретения

1. Прибор для измерения суммы углов поворота буровых шта нг или труб при их ориентированном спуске в скважину, отличающийся тем, что для суммирования углов поворота труб применен лимб 2 с втулкой, служащей осью вращения лимба и могущей скрепляться или с пропущенной внутрьвтулки осью 3 вращения визирной трубы 12, или с окружающим ее корпусом 1, несущим указательный ин№ 63807

Отв. редактор Д. A. MHx

Л131598. Подписано к печати 26 Х!945 г. Тираж 5СО экз. Цена 65 к. Зак. 162

Типография Говне!аниздата, им. Воровского, Калуга декс и скрепляемым со съемным кольцом труб или штанг колонны.

2. Форма, выполнения прибора по п. 1, отличающаяся тем, что для попеременного сцепления втулки лимба 2 с осью 3 визирной трубы 12 и корпусом 1 применена навинчивающаяся на последний головка 8, управляющая прижимом н!ижней разрезной части корпуса 1 к втулке лимба 2 .и отжимом подпружиненного конуса 6, распирающего пустотелую разрезную 0"b 3 визирной трубы и прижимающего ее к втулке лимба.

3. В приборе по пп. 1 — 2 применение защелки 11, укрепленной на корпусе 1 и служащей для фиксации нулевого положения визирнои трубы 12.