Сигнализатор положения отклонителя

Сигнализатор положения отклонителя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г (ц 735754

Союз Советских

Социалистических

Республик

p„ f т q r" (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (5t)M. Кд.

Е 21 В 47/02

Е 21 В 7/04 (22) Заявлено yg.08.78 (21) 2591588/22-03 с присоединением заявки ¹ аооударстввнный коннтет

СССР ав аела1н нэооретеннй н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 25.05.80. Бюллетень K ) 9 (53) УД 622.248.

2 (088.8) Дата опубликования описания 28,05.80 (72) Авторы изобретения

С. А. Альперович, В. П. Варламов и ф. Ф. Горелик

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт буровой техники. (7I) Заявитель (54) СИГНАЛИЗАТОР ПОЛОЖЕНИЯ ОТКЛОНИТЕЛЯ

Изобретение относится к буровой технике, а именно к устройствам для ориентированияотклонителя в скважине при турбинном способе бурения.

Известен гидравлический сигнализатор положения отклонителя, содержащий корпус, разделенный перегородкой на две камеры, в одной из которых установлены шар и заслонка, а в другой - эксцентричный груз, перемещающий через рычаг

1Î и толкатель заслонку в случае совпадения плоскости действия откло ителя с эпсидальной плоскостью скважины. При этом шар перемещается в верхнее положение и перекрывает канал, сообщающий верхнюю камеру

15 с затрубным пространством, в результате чего повышается давление в бурильных yam Ы.

Однако эта конструкция прибора имеет недостатки, к которым в первую очередь следует отнести наличие сообщения внут- 1О ритрубного пространства с затрубным пространством, сложность его конструк-! ции и недостаточную надежность в работе.

Известно устройство для контроля проводки стволов нефтяных и газовых скважин, имеющее гидроусилитель с управляющим и рабочим клапанами, редуктор, на выходном валу которого установлено водило и чувствительный элемент, взаимодействующий с клапаном управления. При совпадении плоскости отклонителя с эпсидальной плоскостью скважины устройство генерирует гидравлические импульсы, в случае рассогласования этих плоскостей сигналы прекращаются (2) .

Однако такое устройство очень критично к положению отвеса и не может работать в условиях крутильных колебаний и вибраций, так как чувствительный элемент — отвес не может успокоиться и клапан управления гидроусилителя не срабатывает.

Цель изобретения — повышение точности о1эиентирования отклонителя в скважине.

Это достигается тем, что чувствительный элемент выполнен из двух пластин, 3 7357

Верхняя из которых жестко соединена с клапаном управления, а нижняя имеет ие нижнем торце профильные выступы для взаимодействия с водилом и на верхнем торце ее установлены шарики с возможностью взаимодействия с верхней пластиной, причем для размещения шариков на верхнем торце нижней пластины вы,полнены беговые дорожки во взаимно перпендикулярных направлениях, а на ниж- to нем торце верхней пластины — два сферические углубления, расположенные напротив беговых дорожек пластины.

На фиг. 1 схематично показан сигнализатор положения отклонения; на фиг. 2. разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1.

Сигнализатор положения отклонителя состоит из гидроусилителя 1 с рабочим.

2 и управляющим 3 клапанами, редукто- 20 ра 4, на выходном валу которого установлено водйло 5, и чувствительного эле мента, установленного между гидроусилителем 1 и водилом 5. Чувствительный элемент выполнен в виде двух пластин 25

6 и 7, установленных с возможностью перемещения в осевом направлении и соединенных между собой с помощью шариков 8. На верхнем торце нижней пласти- ны 7 выполнены две беговые дорожки 9 "-с для шариков, расположенные во взаимно перпендикулярных направлениях отно- " сительно друг друга, а на нижнем торце верхней пластины - сферические углубления lG с радиусом, равным радиусу З5 шарика, расположенные напротив беговых дорожек. Верхняя пластина 6 жестко соединена с клапаном управления, а нижняя имеет возможность взаимодействия с водилом 5 через профильные выступы 11, 40 выполненные на нижнем торце нижней пластины.

Сигнализатор работает следующим образом. 45

При работе турбобура вращение его вала передается на вход редуктора, при этом водило 5 начинает вращаться и, набежав на профильные выступы 11, приподнимает нижнюю пластину 7. Пластина перемещается вверх и поднимает расположенные в беговых дорожках шарики, которые в свою очередь упираются в тело пластины 6 и перемещают ее вверх. При этом клапан управления включает гидроусилитель и на рабочем клапане создает ся местный перепад давления, восприни:маемый как сигнал. При устойчивой рабо те турбобура создаются периодические

4 импульсы давления, несущие информацию о частоте вращения турбобура и о том, что плоскость отклонителя расположена в заданном положении.

В случае, если плоскость отклоните.ля не совпадает с заданным направлением, шарики 8 скатываются в различные стороны по беговым дорожкам в то время, когда пластина 7 находится в нижнем положении и при ее ходе вверх попадают в сферические углубления и не поднимают пластину 6 и соответственно клапан управления 3 вверх. При этом рабочий" клин ив перемещается вверх и не генерирует периодических импульсов. Для установки отклонителя в нужном направле- нии необходимо медленно проворачивать инструмент ротором до появления сигналов о частоте вращения турбобура. Сиг нализатор может быть использован для контроля проводки, как горизонтальных, так и вертикальных скважин. Для настройки сигнализаторов для той или иной цели соответственно изменяется место расположения сферических углублений 10 на верхней пластине 6 напротив беговых дорожек.

Предлагаемый сигнализатор при проводке наклонно направленных скважин обеспечивает экономическую эффективность.

Качество проводки наклонно направленных скважин характеризуется, в частности, набором и направлением кривизны ствола скважины согласно проектному заданию. Огклонение or задания связано с необходимостью исправления или перебуривания скважины, что определяется по периодическому контролю инклинометром.

1 формула изобретения

1. Сигнализатор положения отклонитеas, содержащий гидроусилитель с клапаном управления и рабочим клапаном, редуктор, на выходном валу которого установлено водило и чувствительный элемент, взаимодействующкФ с клапаном управления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности ориентирования отклонителя в скважине, чувствительный элемент выполнен из двух пластин, верхняя из которых жестко соединена с клапаном управления, а нижняя имеет на нижнем торце профильные выступы для взаимодействия с водилом н на верхнем торце ее установлены шарики с возможностью взаимодействия с верхней пластиной.

7357 54

2. Сигнализатор по и. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что для размещения шариков на верхнем торце нижней пластины выполнены беговые дорожки во взаимно перпендикулярных направлениях, а на нижнем торце верхней пластины— два сферические углубления, расположенные напротив беговых дорожек нижней пластины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Калинин А. Г. и др. Ориентирова5" ние сисч ем в скваЖйнах. М., Гостоптехиздат, 1963, с. 83.

2. Авторское свидетельство СССР

N 194692, кл. Е 21 В 47/02, 1965 (прототип).