Устройство для определения азимутального и зенитного углов скважины

СОКИ СОВЕТСКИХиаиииииииии сии иРЕСПУБЛИК 80 аи 110 эцр Е 21 В 47/О ОНИТЕТ СССРНИИ И ОЩРЫЩК ГОСУД АРОТВЕЙНИЙ ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯн АВЗОисмому иЕИдеЮЪству(72) Г.И.Лоскутов, О.В,Эстерле, А.Е.Закиров и А.Я,Анищенко (71) Центральная опытно-методическая экспедиция Казахского научно-исследовательского института минерального сырья(56) 1, Копылов В.Е. Бурение Инте- ресно М., "Недра 1, 1981, с. 1572. Авторское свидетельство СССР В 601402, кл. Е 21 В 47/02, 1978.(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЗИИУТАЛЬНОГО И ЗЕНИТНОГО УГЛОВ СКВАЖИНЫ, содержащее корпус с переходниками, между которыми расположена обойма, а внутри нее .установлен датчик азимутальных и зенитных углов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыщения точности и достоверности определения, датчик выполнен в виде цилиндрического прозрачного сосуда, разделенного перегородкой на две полости, одна из .которых заполнена отвердителем,на поверхности которого расположена магнитная стрелка, а другая полость заполнена мономером, например эпоксидной смолой, и имеет подвижный стержень с прорезью и предохранительным кольцом на конце его, причем, обойма снабжена гидроцилиндром с поршнем, размещен- Е ным с возможностью взаимодействия со стержнеМ,25 Изобретение относится к разведочному бурению и предназначено для измерения кривизны геологоразведочных скважин.Известен инклинометр однократного действия, в котором плавающая магнитная стрелка помещена в цилиндрический сосуд, частично заполненный жидким желатином. Данный сосуд после окончання рейса опускается в скважину, при 10 этом на поверхности желатина образуется горизонтальная плоскость, которая составляет определенный угол с центральной осью цилиндрического сосуда, а магнитная стрелка, плаваю щая на горизонтальной поверхности, занимает определенное положение относительно сторон света. По истечении некоторого времени желатин застывает и сосуд извлекается на поверх- щ -ность. Далее сосуд устанавливают в угломерное, устройство и по положению магнитной стрелки и застывшей поверхности желатина определяют зенитный и азимутальный угол скважины 13.Это устройство имеет простую конструкцию, надежно в работе и имеет возможность повторной проверки снятых показаний. Однако использование желатина в качестве затвердевающей жид- ЗО кости не позволяет применять устрой ство в составе бурового снаряда при бурении, так как начало процесса зат. вердевания желатина неуправляемо. Кроме того, медленный процесс отвердевания желатина приводит к большим потерям производственного времени, Известно также устройство для определения азимутального и зенитного углов скважины, содержащее корпус 4 б с переходниками, между которыми расположена обойма, а внутри нее установлен датчик азимутальных и зенитных углов 2 .Конструкция этого инклинометра 4 довольно проста, но он фиксирует только зенитный угол скважины, притом с низкой точностью, так как снятие показаний очень затруднено.Цель изобретения - повышение точ. ности и достоверности определения углов.Указанная цель достигается тем, что в устройстве. для определения аэимутального и зенитного углов 55 скважины, содержащем корпус с пере-ходниками, между которыми расположена обойма, а внутри нее установлен датчик азимутальных и зенитных углов датчик выполнен в виде цилиндрического прозрачного сосуда, разделенного перегородкой на две.полости, однаиз которых заполнена отвердителем,на поверхности которого оасположенамагнитная стрелка, а другая полостьзаполнена мономером, например эпоксидной смолой,и имеет подвижный стержень с прорезью и предохранительным кольцом на конце его, причем обойма снабжена гидроцилиндром с поршнем, размещенным с возможностьювзаимодействия со,стержнем.На фиг, 1 представлено устройство, устанавливаемое между колонной бурильных труб и буровым снарядом, общий вид; на фиг. 2 - ципиндрический сосуд, общий вид.Устройство состоит из переливного клапана, включающего в себя переходник 1, пружину 2, клапан 3, корпус 4 и предназначенного для предотвращения иэливания промывочной жидкости на поверхность при подъеме буриль-, ной колонны, обоймы 5, внутри которой имеются радиально расположенные каналы 6 для прохода промывочной жидкости к буровому снаряду и каналы 7 и 8 для прохода промывочнойжидкости к поршню 9, шарика 10, предназначенного для переключения потока промывочной жидкости при арретировании; датчика 11, установленного с возможностью извлечения внутри обоймы 5 и предназначенного для регистрации положения устройства в скважи",не, кожуха 12 и переходника 13. Обойма 5 имеет возможность фиксированно устанавливаться относительно корпуса 4, например, с помощью штифта, а каналы б и 8 разделены уплотнениями, Корпус датчика 11 имеет цилиндрическую форму и состоит из пробки 14, имеющей ручку 15 для извлечения датчика из обоймы, прозрачной втулки 16, стакана 17 и пробки 18. Пробка 14, втулка 16, стакан 17 и пробка 18 соединены между собой неподвижно и образуют две плоскости 19 и 20, разделенные при помощи перегородки 21 и штока 22 с отверстием 23. Перемещение штока 22 ограничено буртом 24 и стопорным кольцом 25. Полость 19 до половины заполнена мономером, например, эпоксидной смолой 26, на поверхности которой свободно плавает магнитная стрелка 27, а полость 20 полностью заполнена отвердителем.Работает устройство следующимобразом,При работе бурового снаряда шарика 10 в устройстве нет и промывочнаяжидкость по каналам 6 поступает кбуровому снаряду, а по каналами 8 -к поршню 9, который благодаря разности площадей все время поджат вниз.Перед подъемом бурового снаряда, при,ю"фснеобходимости измерения кривизны скважины, вращение бурильной колонны преМращается. При этом жидкость в полос-ти 19 и магнитная стрелка 27 занимают определенное положение относи-.,тельно сторон света и оси скважины. 15Далее внутрь бурильной колонны бросается шарик 10, который, дойдя доупора в корпусе 4, перекрывает каналы 6, при этом на поршень 9 передается давление промывочной жидкости 20только по каналу 8, в результате чего поршень, 9 перемещается вверх доупора и толкает шток 22. При перемещении штока 22 срывается предохранительное стопорное кольЦо 25 и полости 19 и 20 через отверстие в штоке 23 получают сообщение между собой,в результате чего мономер 26 и отвердитель смешиваются и происходит ихзатвердевание и фиксация магнитной ЗОстрелки, Время эатвердевания зависитот вида компонентов и их процентногосоотношения и может составить 1-2 мин.После окончания затвердевания мономера устройство поднимают на поверхность, отсоединяют его от колонныбурильных труб н бурового снарядаи извлекают из него шарик 10 и датчик 11. Для извлечения датчика достаточно отвернуть переходник 13 ивынуть обойму 5 из кожуха 12, а шарик извлекается путем простого переворачивания,устройства. После этогодатчик устанавливается в угломерноеустройство и по зафиксированному. поло-жению горизонтапьной плоскости мономера и магнитной стрелки счиФьваетсязенитный угол и азимут скважины. Дляповторного использования устройстванеобходимо в обойму вставить другойнеиспользованный датчик, Отдельнымдатичкам присваиваются номера, наних фиксируется номер скважины, дата и т.д., затем они помещаются вспециальное хранилище в ачестве документов, по которым в любое времяможно провести повторные исследования е Предложенное устройство имеет простую конструкцию и простое управление, надежно в эксплуатации и может быть использовано в любом виде бурения. Повышение качества и производительности работ за счет возможности постоянного контроля искривления скважины, а также снижения времени на производство измерения позволит получить значительный экономический эффект..Волощ Реда тяга илиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 аказ.4919/21 ВНИИПИ Государствен по делай изобрет 113035, Иосква, Ж-З