Устройство для определения нагрузок в колонне бурильных труб

иненвтулость СССР1977,ССР ельс 19/О ьств 44/О ли 1979 э ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ Н А ВТОРСМОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВ(46) 30. 11,86. Бюл, (71) Туркменский нау тельский геологоразв (72) К.К.Куликов, А,В и Ю.З.Цырин(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯРУЗОК В КОЛОННЕ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ(57) Изобретение предназначеноисследования работы бурового инмента в процессе эксплуатации ишает точность измерений и надежработы устр-ва. Для этого на ваконцентрично установлена подпружная пружиной 9 дифференциальнаяка, разделяющая надпоршневую полцилиндрического корпуса 1 на изрованные измерительные полости15 20 25 ЭО 35 15 и 16, Отверстие 14 в корпусе 1 сообщает затрубное пространство с егоподпоршневой П, Подпоршневая и надпоршневая П корпуса 1 сообщены каналами (К), выполненными в подпружиненном пружиной 5 поршне 4 в кольцевойП, образованной корпусом 1 и валом 2.,Б поршне 4 установлены обратные клапаны 17 и 18. Перед спуском устр-ваП 15 и 16 заполняются жидкостью. Впроцессе бурения в зависимости отнаправления приложения осевой нагрузки (ОН) вниз или вверх вал 2 с поршИзобретение относится к техникеисследования работы бурового инструмента в процессе его эксплуатации.Целью изобретения является повышение точности измерений и повышениенадежности работы устройства.На фиг. 1 изображено устройстводля определения нагрузок в колоннебурильных труб в транспортном положении, общий вид; на фиг, 2 - то же,йри регистрации сжимающих нагрузок;па фиг. 3 - то ке, при регистрациирас.тягива ощих нагрузок,Устройство для определения нагрузок бурильных труб содержит цилиндрический корпус 1, полый вал 2, телескоппчески размещенный относительно корпуса 1 и образующий с ним кольцевую полость 3, в которой установлен поршень 4, подпружиненный пружиной 5 сжатия. Корпус соединен нижнейчастью с переводником б, посредствомкоторого устройство соединяется снижней частью колонны бурильных труб(не показано). Вал 2 шлицами 7 зак -реплен в переводнике 6. Дифференциальная втулка 8 концентрично установлена па валу 2, связана с поршнеми подпружинена относительно вала 2пружиной сжатия 9. В поршне 4 выполнены каналы 10 - 13, для сообщенияподпоршневой и надпоршневой полостейкорпуса . В корпусе выполнено отверстие 14 для сообщения затрубногопространства с подпоршневой полостью,Дифференциальная втулка 8 разделяетнадпоршневую полость корпуса 1 на нем 4 перемещается относительно корпуса вниз или вверх. При этом сжимаются пружины 5 или 9. Объем соответствующих направлению П 15 или 16увеличивается и жидкость по К 12 через клапан 18 и по К 10 через клапан17 поступает в П 16 или П 15.При снятии ОН клапаны 17 и 18 перекрывают К 10 и 12 и пружины 5или 9 фиксируются в сжатом состоянии. При увеличении ОН увеличивается и величина. хода сжатия пружин 5 или 9. 3 ил. изолированные друг от друга измерительные полости 15 и 16. В поршне 4 установлены обратные клапаны 17 и 18,перекрывающие каналы 10 и 12. В корпусе 1 и в вале 2 выполнены каналы 19 и 20, сообщающие измерительные полости 16 и 15 с наружным пространством и перекрытые пробками 21 и 22.Устройство работает следующим образом. Перед первым спуском снимаются пробки 21 и 22, полости 15 и 16 и каналы заполняются жидкостью. Пробки устанавливаются на свои места и устройство на колонне труб спускается в скважину. В процессе бурения при осевой нагрузке, направленной вниз, вал 2 вместе с поршнем 4 перемещается относительно корпуса 1 вниз, сжимая пружину 5, При этом объем измерительной полости 16 увеличива - ется, и жидкость из подпоршневой полости корпуса по каналу 12 через клапан 18 поступает в полость 16. При снятии осевой нагрузки, направленной вниз, клапан 18 перекрывает канал 12 и жидкость, находящаяся в полости 16, фиксирует пружину 5 в сжатом состоянии. При этом величина хода пружины 5 в процессе сжатия равна величине изменения размера А (фиг. 2). При осевой нагрузке, направленной вверх, вал 2 перемещается вверх относительно поршня 4 и корпуса 1,з 6400/26 раж 548 ПодписноВНИИПИ Г дарственного комитета СССРпо дел изобретений и открытий113035, Мо а, Ж, Ргушская наб., д. 4 Ти осу ам скв оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул . Проектная,сжимая пружину 9. В увеличивающуюсяизмерительную полость 15 поступаетжидкость из подпоршневой полости корпуса по каналу 10. При снятии нагрузки клапан 17 перекрывает канал 10и жидкость фиксирует пружину 9 в сжатом состоянии. Величина хода пружины9 в процессе сжатия равна величинеразмера Б (фиг, 3). Если в процессе бурения увеличивается осевая нагрузка, то увеличивается и величина хода сжатия той или иной пружины, а следовательно, изменяются и размеры А и Б. В конце рей,са (после извлечения устройства на по. верхность) замеряются размеры А, Б и по тарировочным диаграммам расшиф - ровываются. Для приведения устройства в исходное положение снимаются 20 пробки 21 и 22. Из полостей 15 и 16 выпускается часть жидкости до снижения давления жидкости в полостях до атмосферного, и пробки устанавливаются на место. 25 Формула изобретенияУстройство для определения нагрузок в колонне бурильных труб, содержащее цилиндрический корпус, полый вал, телескопически размещенный относительно корпуса и образующий с корпусом кольцевую полость, в которой установлен с возможностью осевого перемещения подпружиненный пор-, шень, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и повышения надежности работы устройства, оно снабжено обратными клапанами и связанной с поршнем подпружиненной дифференциальной втулкой, концентрично установленной на валу, причем в корпусе выполнено отверстие для сообщения затрубного пространства с подпоршневой полостью корпуса, подпружиненный поршень выполнен с каналами для сообщения подпоршневой и надпоршневой полостей корпуса, а обратные клапаны установлены в поршне с возможностью перекрытия сообщающихся каналов .