Прибор для ориентирования искусственных отклонителей в скважине

Прибор для ориентирования искусственных отклонителей в скважине

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Социалистических

Республик

Е 21 В 47/022

3Ьеударетваеый комитет

СССР во делан ваооретеннй н открытий

Опубликовано 30 . 06 . 82. Бюллетень М 24 (53) УДК 622.241 (088. 8) Дата опубликования описания 30.06.82

В, Г. Вартыкян, А, И, Воронцов, В. П, Васильев, и Ю.Т.Морозов (72) Авторы изобретения тp v ô""ò"

4, „

Всесоюзный научно-исследовательский инстит т методикивт й" и техники разведки Всесоюзного производств нногЬИБЛЙОТЯ1(й

ll (7I ) Заявитель объединения "Союзгеотехника (54) ПРИБОР ДЛЯ ОРИЕНТИРОВАНИЯ ИСКУССТВЕННЫХ

ОТКЛОНИТЕЛЕЙ В СКВАЖИНЕ

Изобретение относится к геолого разведочной технике и предназначено для ориентирования отклонителей в буровых скважинах.

Известны ориентаторы, содержащие скважинный прибор, линию связи и наземный пульт (контрольный), В скважинном приборе универсального штыревого ориентатора УШО чувствительный элемент, размещенный в погружном штыре, выполнен в виде отвеса, который подвешен эксцентрич" но относительно оси колебаний с помощью опорной иглы, ввернутой в тело отвеса, представляющий собой ось с конусной лункой. Эта ось установлена в паэ рамки, на нижнем конце которой находится колодка с контактными пластинами, Ось качания маятника расположена перпендикулярно оси прибора, а ход маятника ограничен к:.лгукои с контактными пластинами (I ).

Недостаток такого прибора заключается в том, что при зенитных углах более 2-3 маятник, опираясь на стенку защитной гильзы в процессе ориентирования (поворота прибора), 5 должен преодолеть силу трения, возникающую при его взаимодействии со стенкой защитной гильзы. Это неизбежно приводит к погрешности ориентирования, которая прогрессивно возрастает с увеличением зенитного угла.

Известен прибор для ориентирования искусственных отклонителей в скважине, содержащий скважинный блок, включающий корпус, маятник, неподвижные контакты с диодами, переключатель, лови ель и наземный блок, включающий источник питания

zo и индикатор нуля (2j.

Укаэанный ориентатор не обеспечивает повышение точности 1 надежности установки отклонителя в скважине.

939744

Объясняется это тем, что при малых зенитных углах (2-4 ) для обеспечения требуемого контактного давления (10-15 г) вес размыкателя существенно увеличивается, что приводит к 5 повышению трения в его точке вращео ния при углах более 45 и значительному снижению точности и надежности работы ориентатора. Кроме этого, с уменьшением диаметров породо- 10 разрушающего инструмента, соответственно уменьшается диаметр проходного отверстия в бурильных трубах, через,которые скважинный прибор доставляется к отклонителю. В связи .с этим диаметр внутренней полости скважинного прибора в настоящее время ограничен и составляет 5-6 мм и размещение в нем измерительных элементов представляет собой сложную техническую задачу.

Цель изобретения - повышение точности и надежности ориентирования.

Указанная цель достигается тем, что переключатель выполнен с параллельно включенным диодом, установлен в наземном блоке и подключен между индикатором нуля, связанным с источником питания, и диодами неподвижных

30 контактов, а маятник снабжен дополнительным контактом, который расположен между неподвижными контактами, при этом маятник соединен посредством беэмоментного волоска с корпусом.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема ориентатора, на фиг. 2 - диаграмма его работы.

Предлагаемый ориентатор состоит из наземного блока, содержащего ис40 точник 1 переменного напряжения, индикатор 2 нуля, переключателя 3 с диодом 4, и скважинного блока, подключенного к наземному блоку через линию 5 связи, одним проводником этой связи является одножильный кабель, а другим - колонна бурильных труб. В корпусе б скважинного прибора размещены маятник 7 с контактом 8, который посредством безмоментного волоска 9 соединен с корпусом 6 и установлен между неподвижными контактами 10 и 11, к которым подключены диоды !2 и 13 соответственно, соединенные с одножильным кабелем, Корпус

6 в нижней части имеет ловитель 14 с пазом 15, в который входит шпонка

16 отклонителя.

4 Для искусственного искривления скважин в заданном направлении на дневной поверхности собирают специальную компоновку, которая состоит из породоразрушающего инструмента (долото), отклонителя, (он имеет внутри посадочную шпонку), которые присоединяются к бурильной колонне и на колонне опускаются а скважину.

Положение .отклонителя на дневной поверхности устанавливается под эаданныи углом У по отношению к шпонке ориентирующего переходника.

Задача ориентирования отклонителя в скважине заключается в совмещении шпонки 16 с апсидальной плоскостью, при этом центр тяжести маятника 7 будет находиться ниже его оси вращения - нижнее положение маятника.

Работа ориентатора осуществляется следующим образом.

После установки переключателя 3 в разомкнутое положение и повороте бурильной колонны с находящемся в ней скважинным прибором вокруг его продольной оси маятник 7 контактом 8 входит в соприкосновение с контактами 10 или ll, что зависит от положения плоскости, проходящей через ось маятника и его центр тяжести, относительно апсидальной плоскости.

Однако ток в цепи проходит только при замыкании контакта 8 с контактом 10, что фиксируется отклонением стрелки индикатора 2 нуля, При вращении скважинного прибора, например по часовой стрелке, через каждые

360 происходит замыкание " размыкание контактов 8 и 10 и в индикаторе фиксируется ток согласно диаграмме (фиг.2), Причем момент 1 замыкания контактов соответствует переходу центра тяжести маятника через верхнее положение, а размыкание контактов момент t соответствует перехо1 ду маятника через нижнее положение.

Для ориентирования отклонителя скважинный прибор ориентатора опускают на кабеле внутри бурильной колонны к отклонителю и в результате посадки ловителя 14 на шпонку 16 жестко стыкуют с ним. Поворотом бурильной колонны с отклонителем по часовой стрелке по индикатору на пульте

I (1„) находят момент t раэмыкания и вращение колонны прекращают. Выключатель 3 переводят во включенном состоянии .и тем самым отключают диод 4, в результате чего к скважинФормула изобретения

5 9397 ному прибору прикладывается перемен- ное напряжение ° При этом индикатор нуля либо сохраняет нулевое показание, что указывает на то, что маятник принял нижнее положение (откло- 5 нитель установлен по заданным углом), либо стрелка индикатора показывает наличие тока обратного направления (фиг.2, поэ. 1„), что означа.ет проворот отклонителя. Тогда для 10 правильной установки колонну необ— ходимо вращать в соответствующем направлении до появления нулевого показания индикатора. При нулевых показаниях индикатора в нижнем поло- 15 жении маятника погрешность установки отклонителя не превышает 2-3 (определяется сектором разрыва подвижного контакта 8 и неподвижных контактов 10 и 11). 20

Предлагаемая конструкция ориентатора позволяет .существенно повысить его точность и надежность за счет уменьшения количества контактов и узлов точной механики в скважинном 25 приборе, кроме этого, повышается точность работы при малых (2-3 ) и больших (свыше 455)зенитных углах работы ориентатора.

Технико-экономическая эффектив- 50 ность предлагаемого устройства обус ловлена тем, что его использование позволит увеличить надежность управления направлением скважин по сравнению с известными устройствами, 35

44 6 особенно при малых зенитных углах и углах более 45 ввиду отсутствия маятникового размыкателя B скважинной части ориентатора.

Прибор для ориентирования искусственных отклонителей в скважине, содержащий скважинный блок, включающий корпус, маятник, неподвижные контакты с диодами, переключатель, ловитель и наземный блок, включающий источник питания и индикатор нуля, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности ориентирования, переключатель выполнен с параллельно включенным диодом, установлен в наземном блоке и подключен между индикатором нуля, свя- . занным с источником питания, и диодами. неподвижных контактов, а маятник снабжен дополнительным контактом, который расположен между- неподвижными контактами, при этом маятник соединен посредством безмоментного волоска с корпусом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лиманов Е.Л. и др. Направленное бурение разведочных скважин, M., "Недра", 1978, с. 165.

2. Авторское свидетельство СССР

N637530, кл. E 21 8 47/022, 1975 °

939744

Яма.Х

Составитель И.Карбачинская

Техред А. Бабинец Корректор А.Ференц

Редактор А,Власенко

Филиал llllll "Пател т", г . Ужгород, ул. Проек тнie, 4

Закаэ 4624/50 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

flo делам иэобретений и открытий

1130 3р Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5