Пристрій для вимірювання зенітного кута свердловини

Пристрій для вимірювання зенітного кута свердловини, що містить корпус, кульковий датчик кута, підпружинений поршень, вантаж, який відрізняється тим, що поршень виконаний ступінчастим, у верхній частині поршня розташований фіксатор, а в корпусі розміщений фігурний шток, який з'єднаний за допомогою фігурного гвинта з поршнем з можливістю осьового переміщення вниз відносно нього, при цьому вантаж фіксується за допомогою утримувача, цанги якого контактують з упорною втулкою, яка встановлена в корпусі з допомогою нарізного з'єднання з можливістю переміщення вздовж утримувача Винахід відноситься до буріння свердловин, а власне до засобів, які забезпечують вимірювання кривизни свердловини в процесі буріння Відомий прилад для визначення кута нахилу свердловини, який містить заповнений рідиною корпус, кульковий датчик кута, підпружнений поршень, фіксатор, вантаж, (а с СРСР №638716, кл Е2ІВ47/022, 1978) Перепад тиску, що виникає при русі рідини через отвори, забезпечує ВІДХІД підпружненого поршня, який після припинення циркуляції фіксує кульку в положенні у ВІДПОВІДНОСТІ до величини зенітного кута свердловини Цей прилад встановлюється тільки в середині бурильної колони і перегороджує шлях для спуску грунтоноски, апаратів для орієнтування відхилювачів і т п , що звужує область його застосування Крім цього буровий розчин може розмити корпус приладу і він достроково вийде з ладу Відомий також пристрій для вимірювання зенітного кута свердловини, що складається з корпуса, кулькового датчика кута, насоса з підпружиненим плунжером, вантажа В нижній частині насоса виконаний циліндр, в якому встановлений підпружинений поршень (ас СРСР №926261, кл Е21В47/022, 1982) В процесі буріння при вібрації бурильного інструменту вантаж вдаряє по плунжеру, насос починає працювати і перекачує рідину з підпоршневої порожнини в надпоршневу При цьому поршень переміщається в крайнє нижнє положення Після припинення буріння поршень від зусиль пружини починає рухатися вверх Фіксатор входить в зачеплення з цанговим захоплювачем тарілки, піднімає її, кулька звільнюється і встановлюється на шкалі в певному положенні у ВІДПОВІДНОСТІ з зенітним кутом свердловини При подальшому руху поршня вверх наконечник виходить з зачеплення з цанговим захопленням тарілки і вона під дією пружини фіксує кульку Описаний прилад має такі ж недоліки, як і вищезгадані Крім цього, його робота грунтується на наявності вібрацій бурильного інструменту Однак, при накладанні вібрацій різної частоти результуюче переміщення бурильної колони може бути незначним і пристрій не спрацює В основу винаходу поставлено задачу вдосконалення пристрою для вимірювання зенітного кута свердловини шляхом використання для його приводу інерційної сили руху вантажу в момент зупинки пристрою в бурильній колоні, що підвищує надійність його роботи в плані фіксації величини зенітного кута нахилу свердловини Причинно-наслідковий зв'язок між суттєвими ознаками і вказаними в задачі технічним результатом полягає в слідуючому Утримувач встановлюється в корпусі пристрою в парі з упорною втулкою, яка має можливість провертатись по різі і, в той же час, переміщуватись вздовж цанг утримувача Це дає можливість О со 1^ го ю 53734 змінювати вільну довжину цанги утримувача і, тим самим, змінювати його жорсткість, що, в кінцевому результаті, дає можливість регулювати його робочу характеристику - силу утримування вантажу Цей параметр розраховується у ВІДПОВІДНОСТІ ДО ШВИДКОСТІ падіння та маси вантажу і грає першочергову роль в забезпеченні надійності роботи пристрою Якщо сила утримування вантажу буде недостатньою, то вантаж може зірватись в процесі падіння пристрою в бурильних трубах, що приведе до його передчасного спрацювання І навпаки, якщо ця сила буде більшою за інерційну силу руху вантажу в момент зупинки пристрою в нижній частині колони, тоді він взагалі не спрацює Виконання поршня ступінчастим, з розташуванням в його верхній частині фіксатора, а також розміщення в корпусі фігурного штока, що з'єднується з верхньою частиною поршня з допомогою фігурного гвинта з можливістю осьового переміщення вниз відносно поршня, дає можливість, поперше, застопорити поршень у вихідному положенні По-друге, після удару вантажу і переміщенні штока вниз - звільнити поршень шляхом блокування фіксатора Крім цього, таке співвідношення конструктивних параметрів дає можливість після зняття показів датчика зенітного кута знову привести пристрій в робочий стан шляхом переміщення штока вверх На фіг 1 показано схему пристрою в робочому положенні, на фіг 2 - розріз А-А в МІСЦІ з'єднання штока з поршнем Пристрій складається з корпуса 1 з центруючими пружинами 2, нижня частина якого заповнена маслом В ньому розташований також шток з компенсатором зміни об'єму 4 В нижній частині корпуса виконаний циліндр, в якому встановлений підпружинений ступінчастий поршень 5, що розділяє об'єм циліндра на надпоршневу і підпоршневу порожнини У верхній частині поршня розташований фіксатор 6 Шток 3 і поршень 5 з'єднані між собою фігурним гвинтом 7 Під циліндром розташований датчик зенітного кута 8 у вигляді сферичної прозорої шкали, на якій розташована кулька 9 У верхній частині корпуса, що заповнений повітрям, кріпиться утримувач 10, в якому знаходиться вантаж 11, а на різі встановлена упорна втулка 12 Пристій працює слідуючим чином Після закінчення буріння буровий інструмент піднімають над вибоєм, відкручують квадратну ведучу трубу і пристрій кидають у бурильні труби Пристрій з певною швидкістю рухається вниз, доки не зупиняється на долоті, В момент його удару об долото, завдяки інерційній силі руху вантажу 11, він зривається з утримувача 10 і ударяється в шток 3 Шток 3 переміщається вниз до упору в корпус і стискає цанги фіксатора 6, звільняючи тим самим поршень 5 Під дією пружини поршень 5 починає рухатися вниз, а масло перетікає через зазор між циліндром і поршнем з підпоршневої порожнини в надпоршневу Співвідношення діаметрів циліндра і поршня вибирається таким чином, щоб час руху поршня до його контакту з кулькою був достатній для заспокоєння і центрацм пристрою в бурильній трубі, що дає можливість кульці зайняти таке положення на шкалі, яке б відповідало величині зенітного кута свердловини Рухаючись далі поршень своєю нижньою сферичною поверхнею притискує кульку 9 до сферичної шкали 8 Після припинення буріння необхідно залишити бурильну колону без руху на час, який необхідний для спрацювання пристрою, після чого інструмент піднімають на поверхню Пристрій виймають з бурильної труби, відкручують заглушку 13 і знімають ВІДЛІК Для приведення пристрою в робочий стан необхідно відкрутити верхній корпусний стакан 14, вставити в утримувач 10 вантаж 11, а шток 3 підняти вверх до моменту фіксації поршня 53734 Фіг. 1 Фіг. 2 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24