Устройство для определения верхней границы прихвата колонны труб

Устройство для определения верхней границы прихвата колонны труб

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соаетскив

Социалистических

Ресйублик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Опубликовано 30.1280.бюллетень 9 48 (51)М. Кл.

Е 21 В 47/09

Государственный коинтет

СССР по делан нзобретеннй н открытнй (53) УДК821. 317. ..3(088.8) Дата опубликования описания 30. 12. 80

P2) Авторы изобретения

И. П. Пустовойтенко и Г. A. Фисенко

Полтавское отделение Украинского научно-исследовательского геологоразведочного института (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ВЕРХНЕЙ ГРАНИЦЫ ПРИХВАТА

КОЛОННЫ ТРУБ!

Изобретение относится к устройствам для определения верхней границы прихвата колонны труб и может быть использовано в горной промышленности при ликвидации аварий в скважинах. 5

Известен прибор для определения верхней границы прихвата, использующий изменение магнитных свойств прихваченных труб и содержащий генератор переменного тока и индукционную нату-Я шку,soicpyr которой возникает магнитное поле, часть энергии которого взаимодействует с буровой колонной, кото" рая становится частью магнитной цепи и влияет на величину индукции индукционной катушки и на частоту генератора fl) .

Известно также устройство, содержащее индукционную катушку с сердечником, помещенные в корпус иэ немаг- ?т1 нитной стали, и полюсные наконечники, позволяющее определять верхнюю границу прихвата по величине искусственно поставленных на колонну магнитных меток между напряженной и ненапряженной? частями колонны труб Q).

В этом устройстве величина искус,ственных магнитных меток в большОй степени зависит от магнитного зазора между полюсными. наконечниками.и стен- Зп

? ками колонны труб. Чтобы уменьшить ., этот зазор, в колоннах разного внутреннего диаметра применяют ряд типо.размеров этих устройств или сменные полюсные наконечники в зависимости от проходного диаметра колонны .труб. Однако внутренние диаметры труб даже в одной колонне отличаются большим разнообразием,.,поэтому с 1томощьюх существенных прихватоопределителей невозможно достичь постоянного зазора между их полюсными наконечниками и стенкой трубы, т.е. невозможно сделать магнитный зазор в магнитной цепи постоянной минимальной величиной, что в конечном итоге вносит погрешность в определение верхней границы прихвата.

Целью изобретения является разработка такого устройства, которое обеспечивало бы точное определение sepxней границы прихвата колонны труб.

Для достижения этой цели в предлагаемом устройстве полюсные наконечники выполнены из двух частейт постоянных иэ магнитомягкой стали и деформируемых - иэ магнитомягкого эластичного материала, взаимодействующих с рабочим телом повышенного давления.

791961

На фиг. 1 изображено устройство, в разрезе; на фиг. 2 - разрез A-A на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг.l. устройство для определения верхней границы прихвата колонны труб состоит иэ гидросистемы и прихватоопределителя.

Гидросистема содержит охранный кожух 1> герметично соединенный с помощью накидной гайки 2 с приборной головкой 3, а с помощью резьбы — с немагнитным корпусом золотника 4 с каналами а и б и обратным клапаном 5,,эластичную оболочку б с жидкостью т герметично соединенную с корпусом золотника 4 и переводником 7 и защищенную кожухом 8, цилиндр 9 с поршнеммультипликатором 10, образующий с цилиндром 11 камеру A с атмосферным давлением воздуха, внутри которой размещена возвратная пружина 12, и камеру Б высокого давления. Надпоршневая часть цилиндра 9 через трубку

13 сообщается с камерой слива В.

Внутри охранного кожуха 1 размещены электромагнит 14 со стоком 15, втягиваемым золотником 16 с продольным сквозным в и радиальным r каналами, возвратная пружина 17, камера слива В.

Прихватоопределитель состоит из индукционной катушки 18, сердечника

19, немагнитного корпуса 20, полюсных наконечников 21 и 22 из магнитомягкой стали„ дополнительных полюсов 2.3 и 24 из магнитомягкого эластичного материала, расположенных на трубчатых основаниях 25 и 26 и герметично заделанных в полюсные наконечники 21 и 22, и соответствующие поршни 27 и 28, цилиндры 29 и 30, которые сообщены с камерой Б. устройотво работает следующим образом.

С помощью спуско-подъемного механизма каротажного отряда устройство опускают в предполагаемый интервал прихвата колонны труб, контролируя глубину спуска по счетчику глубин.

Останавливают прибор и от источника постоянного тока через центральную жилу каротажного кабеля подают постоянное напряжение на электромагнит 14, который втягивает золотник

16, в результате чего внутренняя полфсть эластичной оболочки 6 через кйналы а и г сообщается с надпоршневой частью цилиндра 9. Поршеньмультипликатор под действием гидростатического давления столба бурового раствора создает в подпоршневой камере Б высокого давления избыточное давление, равное:

P Рд Р1 - НЙ(91(% — f j, P — избыточное давление;

Р2 — давление жидкости в камере

Б;

P — гидростатическое давление столба бурового раствора;

4 — удельный вес бурового раст во5— ра; площадь сечения надпоршневой

5 части цилиндра 9;

Sg — площадь сечения камеры Б;

Н вЂ” глубина установки прибора.

Под действием избыточного давления поршни 27 и 28 деформируют дополнительные полюса 23 и 24, прижимая их, к стенке трубы. Одновременно по намагничивающей катушке 18 пропускается постоянный ток. На участке труб между дополнительными полюсами 23 и 24 возникнет искусственная магнитная метка с повышенной магнитной напряженностью.

Для перемещения устройства в новую точку необходимо выключать источник постоянного тока. При этом золотник

16 под действием возвратной пружины

17 возвращается в исходное положение и сообщает надпоршневую часть цилиндра 9 с камерой слива В, в которой на-. ходится воздух под атмосферным дав- лением. Поршень-мультипликатор 10 под

$$ действием давления жидкости в камере

Б, равном гидростатическому столбу жидкости, и возвратной пружины 12 перемещается в исходное положение, вытеснив при этом жидкость из надпоршgg невой части цилиндра 9 в камеру слива

В.Поршни 27 и 28 и дополнительные полюса 23 и 24 тоже возвращаются в исходное положение.

Прибор перемещают в новую точку и повторяют описанные операции по намагничиванию участка трубы.

После пос-.ановки магнйтных меток на колонну труб производят запись магнитных меток вдоль колонны труб. 3атем прикладывают к колонне деформирую40 щие усилия, не превышающие прочности труб, и повторяют замер. Сравнивают обе кривые. магнитной индукции. Там, где искусственные магнитные метки йа второй кривой исчезли или уменьши45 лись — прихвата нет, там, где они остались без изменений — прихват. По границе между измененными и неизменными магнитными искусственными метками на второй кривой магнитной индукур ции определяют верхнюю границу прихвата колонны труб.

Число магнитных меток, которые можно поставить устройством на колонну труб, зависит от объемов. камеры слива В, эластичной оболочки 6 и надпоршневой части цилиндра 9.

Чтобы перелить жидкость из камеры слива В, необходимо прибор поднять на устье скважины, в результате чего жидкость из камеры слива В под дейст40 вием повышенного давления воздуха в ней через обратный клапан 5 перельется в эластичную оболочку 6. Прибор переэарядится, Использование деформируемых дополнительных полюсов из магнитомяг791961 кого эластичного материала позволяет уменьшить падение намагничивающей силы в магнитном зазоре между полю сами и стенкой трубы, сократить ряд типоразмеров прихватоопределителей, типа ПО, тем самым сэкономить намоточные провода.

Формула изобретения

Устройство для определения верхней границы прихвата колонны труб, содержащее источник высокого давления с механизмом управления потоком рабочей жидкости, индукционную катушку с сердечником, немагнитный корпус и полюсные наконечники, о т л и ч а ющ е е.с я тем, что, с целью повышения точности определения верхней границы прихвата колонны труб, оно снабжено прижимными, элементами, выполненными иэ эластичного магнитомягкого материала, например магнитопроницаемой резины, силовыми цилиндрами, сообщенными с .источником высокого давления, поршни которых установлены с воэможностью взаимодействия с прижимными элементами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Захаров А. П. Борьба с прихватами бурового инструмента в США. Й., Недра, 1961, с. 56.

2. Ггигорян Н. Г. и др. Прострелочные и взрывные рабоТы в скважинах.

M., Недра, 1972, с. 241-242.

791961

Фиг. 2

Составитель Г. Данилова

Редактор Д. Павлова Техред И.Граб Корректор В. Синицкая

Заказ 9435/34 Тирам 626 Подписное

ВНИИПК Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l13035, Иосква, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Умгород, ул. Проектная, 4