Датчик системы телеуправления автономногоприбора

О=В-:И:-С-А Я И Е ИЗОБРЕТЕЯИЯ 240626 Зависимое от авт. свидетельства М л, 5 а, 47/ Заявлено 05,Х 1,1967 ( 1194865/26-25)с присоединением заявки М МП 11 Е 21 Ь иоритет Комитетзобретеиий деламоткрытиииистро Д 1 550.839.622.241Опубликовано 01,1 Ч.1969. Б оллетень М 13 Дата опубликования описания 12.ЧП 1.1969 при Совет САвторизобретен Саркисов Азербайджанский филиал Всесоюзного института геофизических ме явите учно-исследовательскогоов разведки ТЧИК СИСТЕМЫ ТЕЛЕУПРАВЛЕНИЯ АВТОНОМНОГ ПРИБОРАИзвестен датчик системы телеуправленияавтономного прибора для каротажа в процессе бурения, выполненный в виде турбогенератора, который реагирует на изменение расхода жидкости и формирует сигналы управления ьприбором,Известны автономные управляемые приборыдля каротажа скважин в процессе бурения,аппаратура которых по сигналам управления,посылаемым с поверхности, включается на измерение и регистрацию. Известны также способы привязки диаграммы к глубине скважины, при которых измерение и регистрация идутнепрерывно, а сигналы, посылаемые с поверхности, отмечаются на диаграмме как марки 1глубины,Один из способов телеуправления скважинным прибором состоит в том, что сигнал телеуправления формируется изменением расхода промывочной жидкости. 20 В одном из известных вариантов приема сигналов телеуправления в качестве датчика приемника сигналов телеуправления, представленных изменением расхода жидкости, ис пользуется автономный тур богенератор - источник питания аппаратуры скважинного прибора, т. е. изменение скорости вращения турбогенератора при изменении расхода жидкости формирует сигнал управления в виде из- З 0 спенпя напряжения, снимаемого с генерато В случае же житанпя автономного прибора от сухих элементов необходимо вводить в аппаратуру турбогенератор-датчик сигналов управления,Такой датчик конструктивно сложен (турбина, генератор, уплотнение вала между турбиной и генератором и др.) и малонадежен.На время спуска автономного прибора в буровой инструмент его аппаратуру отключают от источника питания, чтобы избежать бесполезного расхода энерпш и диаграммной ленты, Для вк;поченпя аппаратуры в момент бурения используют реле времени, настроенное на определенный момент. При таком способе включения время включения аппаратуры расходится, и иногда значительно, с временем бурения. При наращивании и подъеме инструмента а.-паратура продолжает работать.В предлагаемом датчике задающий элемент состоит из вертушки с осью, подвижно размещенной в скользящем подшипнике, и гофрированной мембраны, жестко и герметично соединенной с осью вертушки и корпусом датчика. Исполнительный элемент состоит из гибкого контакта и двухобмоточного соленоида.Этп особенности датчика обеспечивают включение аппаратуры автономного прибора только при бурении скважины и выделение55 60 65 сигналов телеуправления независимо от глубины скважины. Наряду с этим упрощаетсяконструкция датчика и повышается его надежность.На оси вертушки, с целью повышения четкости срабатывания датчика, предусмотрен ограничитель вращения.На чертеже изображена головка автономного скважинного прибора с датчиком приемника сигналов управления,Между патрубком 1, находящимся в призабойной части колонны бурильных труб, и трубой 2 подвешивают автономный скважинныйприбор.Головка автономного прибора выполнена вварианте, при котором датчик монтирует я вней. К головке яе крепится шасси с аппаратурой автономного прибора, которая защищена от попадания раствора прочным корпусом8 с уплотнением 4 (резиновое кольцо).Головка скважинного прибора состоит изкорпуса 5 и диска б для подвески прибора сотверстиями 7 для прохождения глинистогораствора.В выточке в верхней части корпуса 5 расположен датчик, состоящий из вертушки (ротортурбины) 8 на оси 9, проходящей через мембрану 10, которая герметично припаяна к корпусу и к оси 9.Г 1 ри использовании мембраны из резины места соединения ее с валом и корпусом уплотняются самим материалом мембраны.Ось 9 из ферромагнитного материала проходит через металлическую втулку 11, опирающуюся на втулку 12 из изоляционного материала, которая сидит на дне выточки корпуса 5,Обе втулки фиксируются распорным пружинным кольцом 18, Между втулкой 11 и выступом на оси 9 в зоне мембраны находится пружина 14, работающая на сжатие.Нижний конец оси 9 расположен внутридвухобмоточного соленоида 15. На изоляционной втулке 12 укреплен контакт 1 б. Провода отсоленоида 15 и контакта 1 б проходят черезгрупповое сальниковое уплотнение, состоящееиз стекловолокнистых пробок 17 и 18 и резиновой пробки 19.В каждой пробке имеется отверстие под диаметр проводов, которые проходят в аппаратуре скважинного прибора. Пробки поджимаются гайкой 20 с отверстием по центру для прохождения проводов.Такие групповые уплотнения в скважинныхгеофизических приборах допускают работупри больших давлениях. Внутреннюю полость датчика заливают не- проводящей и несжимаемой жидкостью через отверстия внутри оси с выходом в полость датчика через окна 21 и входом в верхнем торце оси, закрываемым после заливки уплотняемым винтом 22.Возможен вариант исполнения датчика, при котором вторую мембрану устанавливают на боковой поверхности корпуса 5. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Принцип действия датчика сводится к следующему,До прокачки раствора мембрана 10 находится в среднем нейтральном положении. Вес вертушки (ротора турбины) уравновешивает ся пружиной 14.При прокачке бурового раствора ротор 8 турбины испытывает два усилия: осевое и касательное к окружности ротора, Первое усилие стремится опустить ось 9, а второе - повернуть ротор. Второму усилию препятствует жесткость мембраны, которая имеет гофры в виде концентрических кругов, т, е. мембрана способна работать на изгиб, но не на закручивание,Усилие, стремящееся опустить ось 9, после определенного смещения оси, определяемого расходом (скоростью) жидкости, уравновешивается силой сжатия пружины 14, При этом мембрана прогибается в средней части и выпучивается в части, прилегающей к корпусу. Г 1 ри применении двух мембран первая только прогибается, а вторая - выгибается,Пружину 14 рассчитывают так, что при минимально возможном для бурения расходе жидкости ось 9, коснувшись контакта 1 б, включает прибор.При больших расходах жидкости ось 9, опускается ниже и отгибает контакт 1 б, не нарушив электрической связи с ним. Таким образом, при прокачке жидкости включается аппаратура автономного прибора.При изменении расхода жидкости ось 9 изменяет свое положение внутри соленоида 15, изменяя тем самым коэффициент взаимосвязи между его обмотками, и при этом генерируется импульс.Приемное устройство реагирует не на абсолютное значение коэффициента взаимосвязи, а на отношение двух коэффициентов взаимосвязи, заданных в определенном промежутке времени. При закодированной последовательности изменения расхода жидкости с выхода соленоида снимается кодированная последовательность импульсов, которая, проходя через электронное избирательное устройство, в случае соответствия снятой последовательности импульсов заданной, включает аппаратуру автономного прибора на измерение и регистрацию или регистрирует метки глубины на диаграмме,П р едм ет из о бр ет ения 1. Датчик системы телеуправления автономного прибора для каротажа в процессе бурения, предназначенный для включения аппаратуры автономного прибора и выделения сигналов телеуправления, представленных изменением расхода жидкости, состоящий из корпуса, задающего и исполнительного элементов, отличающийся тем, что, с целью включения аппаратуры автономного прибора только при бурении скважины, выделения сигналов телеуправления независимо от глубины скважины,а к аз 1852/5 Тираж 480 Подписное НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Центр, пр, Серова, д. 4р. Сапунова, 2 ипогра упрощения конструкции датчика и повышения его надекности, задающий элемент датчика состоит из вертушки с осью, подвижно размещенной в скользящем подшипнике, и гофрированной мембраны, жестко и герметично соединенной с осью вертушки и корпусом датчика,а исполнительный элемент состо 1 гг из гибкогоконтакта и двухобмоточного соленоида.2. Датчик по п. 1, от,гичающпйся тем, что сцелью повышения четкости его срабатывания,5 на оси вертушки предусмотрен ограничительвращения.