Прибор для ориентированияотклонителя b скважине

1 ц 829896 ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскмкСоцмалистнческнаРеспублик(51) М. К, .з Е 21 В 47/02 Гааударатееллмй камлтет по делам еаабретелий и атермтнй) ПРИБОР ДЛЯ ОРИЕНТИРОВАНОТКЛОНИТЕЛЯ В СКВАЖИНЕ И в ценной му азиважи ны, а соп сти реохорда про ту 111 тивление вклюрционально это тип Основным недос инклинометров явля можно производить нителя в стволах скв менее 3 - 5. данныхчто имированиеенитным татком ется то ориент ажин с невоз ткло зобретение относится к бурению напра ленных скважин, а именно к устройствам для измерения параметров искривления и ориентирования отклонителя.Известны инклинометры типа с вращающейся рамкой, устанавливающейся в плоскости искривления скважины. Ось вращения рамки данного инклинометра совпадает с продольной осью прибора, которая при измерении параллельна оси скважины. Центр тяжести рамки смещен с ее оси так, что плоскость рамки устанавливается перпендикулярно к плоскости искривления скважины. В рамке размещены датчики азимута и зенитного угла. Датчик азимута или буссоль состоит из магнитной стрелки и расположенной под ней колодки с круговым реохордом или азимутальным реохордом. Буссоль подвешена на двух закрепленных в рамке полуосях так, что острие, несущее магнитную стрелку, устанавливается вертикально, а колодка с реохордом горизонтально. Разрыв кольцевого реохорда находится в плоскости искривления скважины. Поэтому угол между северным концом магнитной стрелки и разрывом реохорда равен магнитному азимуту плоскости искривления Известен также забойный инклинометртипа ЗИ, В верхней части рамки данного инклинометра укреплен лимб с азимутальной шкалой, ориентированной так, что ее нуль желит в вертикальной плоскости с нулевым шкалы компаса. В нижней части инклинометра расположен удлинитель со свинцовой печатью для получения отпечатков ножей.Несколько выше печати, снаружи корпуса, находится свободно вращающийся вокруг оси прибора вспомогательный лимб с азимутальной шкалой. Для арретирования стрелок компаса и маятника прибор снабжен 20 реле времени, срабатывающим при снятииего с ножей отклонителя. Время работы реле рассчитано так, чтобы механизм арретирования срабатывал, т. е. фиксировал положение магнитной стрелки буссоли (ком 8298965 О паса) и углометра через 3 - 5 минут после установки на ножи 2 .Известные инклинометры типа ЗИ не позволяют проводить многократные замеры без подъема инклинометров при корректировании направления действия отклонителя после поворота бурильной колонны. Кроме того, затрачивается время на расшифровку измерений, ожидание разарретирования и арретнрования магнитной стрелки компаса, что совершенно недопустимо при бурении скважин в осложненных условиях, при наличии зон обвалообразования, прихватов и т. д., где технологически невозможна длительная остановка бурильной колонны без движения.Цель изобретения - ускорение процесса ориентирования отклонителя в вертикальных и наклонных стволах скважин.Указанная цель достигается тем, что в приборе расположены два инклинометра, между которыми установлен диамагнитный удлинитель с контргайкой, причем рамки обоих инклинометров арретированы с обоймами при помощи фиксаторов, а разрывы азимутальных реохордов расположены по одной образующей.Рамки инклинометров находятся друг от друга на расстоянии 2,5 - 3 м, исключающем влияние магнитного поля стальных трубНа фиг. 1 изображена схема компоновки нижней части бурильной колонны и предложенный прибор в момент ориентирования; на фиг, 2 - электрическая схема буссолей нижнего и верхнего инклинометров также в момент ориентирования.Переводник 1, снабженный кольцевым упором 2 и точечным магнитом 3, подсоединен при помощи резьбового соединения к диамагнитной трубе 4. Инклинометр для ориентирования отклонителя установлен во внутренней части переводника 1 и диамагнитной трубы 4, опирается на кольцевой упор 2 и состоит из изголовника 5, нижнего инклинометра 6, диамагнитного трубчатого удлинителя 7, контргайки 8, верхнего инклинометра 9 и головки 10 с электрическим трехжильным кабелем 11. Во внутренней части инклинометров 6 и 9 в цилиндрических обоймах 12 и 13 вмонтированы рамки 4 и 15 с датчиками азимута и зенитного угла.Рамки 14 и 15 закреплены неподвижно к обоймам 12 и 13 при помощи фиксаторов 16 и 17. При сборке плоскость разрыва азимутального реохорда К= 18 (см. фиг, 2) перенесена на наружную поверхность инклинометра 6 и поставлена крестовая метка 19. На нижний инклинометр 6 навернут диамагнитный удлинитель 7, через который пропущены провода 20. Рамка 15 верхнего инклинометра 9 при помощи фиксатора 17 неподвижно закреплена к обойме 13. На наружную поверхность инклинометра вынесена плоскость разрыва азимутального реохорда К 21 (см. фиг. 2) и набивается метка 22. Провода 23, являющиеся продолже 1 О 15 20 25 зо 35 4 О 45 нием проводов 20 от нижнего инклинометра 6, пропущены через верхний инклинометр 9 и подсоединены к головке 10. Длина проводов 20 (23) позволяет производить поворотверхнего инклинометра 9 на диамагнитный удлинитель 7 без их механического разрушения. В местах перехода проводов из нижнего инклинометра 5 в удлинитель 7 и из удлинителя 7 в верхний инклинометр 9 установлены сальниковые устройства, обеспечивающие герметичность. После наворота на нижний инклинометр 6 диамагнитного удлинителя 7 на последний навинчен инклинометр 9 таким образом, чтобы метки 19 и 22, расположились на одной образующей. Это положение фиксируется контргайкой 8. В этом положении разрыв реохорда К -18 (см. фиг. 2) нижнего инклинометра расположен в одной плоскости с разрывом реохорда К 21 верхнего инклинометра.На электрической схеме (см. фиг 2) К и К - азимутальные реохорды нижнего и верхнего инклинометров, ККи КК 2 -- контактные кольца, МР - магнитный репер или точечный магнит 3, ММ - направление магнитного меридиана, 1 и 3 - фазовые провода, а 2 - общий нулевой провод.Устройство работает следующим образом, Над турбинным отклонителем наворачивают переводник 1. Точечный магнит 3 установлен в плоскости действия турбинного отклонителя. Кольцевой упор 2 и точечный магнит 3 расположен на расстоянии, равном расстоянию от нижнего торца наголовника 5 до буссоли нижнего инклинометра 6. На переводник 1 навинчивается диамагнитная труба 4 и осуществляется спуск бурильной колонны в скважину. После окончания спуска подготовленный к работе инклинометр спускают в бурильную колонну. Между нижним 6 и верхним 9 инклинометром установлен диамагнитный удлинитель 7 длиной не менее 1,5 м, Разрыв реохорда 18 нижнего инклинометра 6 должен находиться на одной образующей с разрываом реохорда 2 верхнего инклинометра 9, причем рамки 14 и 15 инклинометров 6 и 9 неподвижно закреплены к обоймам 12 и 3 п:и помощи фиксаторов 16 и 17. После окончания спуска прибор устанавлнв втся на кольцевой упор 2, буссоль с магнитной стрелкой нижнего инклинометра 6 расположена напротив магнита 3, а буссоль верхнего инклинометра 9 находится в диамагнитной трубе 4 на расстоянии от стальных труб, исключающемвлияние их магнитных сил. С помощью электромагнита осуществляют разарретирование магнитной стрелки верхнего инклинометра 9, которая устанавливается северным концом по направлению магнитного меридиана М (см. фиг. 2). Производят арретирование стрелки и измерение угла ,которое равно магнитному азимуту разрыва реохорда щ= Ар. Затем измеряют угол щ с помощью нижнего инклинометра 6.Угол р, - это угол, отсчитанный от положения магнитного репера МР по ходу часовой стрелки до разрыва реохорда 8. Азимут установки отклонителя А равен азимуту установки магнитного репера А = МР и определяется по формулеАуо= Аир= 360 - + Ч.После этого производится поворот отклонителя по требуемому азимуту и осуществляют контрольное измерение.Применение предлагаемого прибора позволяет ориентировать отклонитель в вертикальных и наклонных стволах скважин, используя переводник с магнитным репером. При зенитных углах более 3 - 5 можно пользоваться серийным инклинометром с одной рамкой. Прибор для ориентирования отклонителя позволит сократить время на сборку и разборку компоновки, на ориентирование отклонителя, увеличить проходку на долоте при бурении с отклонителем, уменьшить расход долот.Зкономия затрат от использования прибора для ориентирования отклонителя в вертикальных и наклонных стволах скважины составит 1529 р. на одну скважину. Формула изобретенияПрибор для ориентирования отклонителяв скважине, содержащий диамагнитнуютрубу, инклинометр с цилиндрической обоймой и с установленной в ней рамкой, азимутальный реохорд с магнитной стрелкой, удлинитель с контргайкой, отличающийся тем,что, с целью сокращения спуско-подземныхопераций и повышения надежности ориентирования отклонителя в вертикальных и наклонных стволах скважин, он снабжен дополнительным инклинометром с цилиндрической обоймой, с установленной в ней дополнительной рамкой, а удлинитель с контгайкой размещен между основным и дополнительным инклинометрами, причем рамкиобоих инклинометров арретированы с обоймами с помощью фиксаторов, при этом азимутальные реохорды установлены по однойобразующей.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Померанц Л. И. и др. Аппаратура иоборудование для геофизических методовисследования скважин. М., Недра, 1978,с. 246 - 250.2. Справочник инженера по бурению. Т. 1125 М Недра, 1973, с. 27. ачинскийКорректор Ю. МакаренкоПодписноекомитета СССРоткрытийская наб д. 4/5д, ул. Проектная, 4