Сигнализатор ориентирования отклонителя в скважине

ОПИСА ЗОБР ИДЕТЕЛЬСТВ ВТОРСИО ренияНедра" зобретеаботам.,о п ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Центральная опытно-методическая экспедиция Казахского научноисследовательского института минерального сырья(56) 1. Шитихин В.В. Техническиесредства для направленного бускважин малого диаметра. Л.,.1978, с. 70-91.2. Самгин Ю.С. Сборник иний погеологоразведочным рч. 1, "Буровые работы", И.,1965, с, 264-269.3. Авторское свидетельство СССРФ 630390, кл. Е 21 В 47/00, 1976(54)(57) 1, СИГНАЛИЗАТОР ДЛЯ ОРТИРОВАНИЯ ОТКЛОНИТЕЛЯ В СКВАЖИНЕвключающий в себя переходники, кобойму, укрепленную неподвижно осительно кожуха и перехоцников иимеющую осевой канал для проходапромывочной жидкости, отвес с отверстием, установленный с возможностьювращения на обойме, и муфту с наконечником; связанную подвижным шли, ЯО,Ш 1129334 А цевым соединением с нижним переходником, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения надежности работы он снабжен подпружиненным штоком и молоточком, турбинкой. с отверстием и кулачком, а на обойме выполнен выступ, при этом отвес и турбинка установлены е возможностью вращения на обойме, а подпружиненный шток и кулачок - неподвижно, причем на тур бинке расположен подпружиненный молоточек, взаимодействующий .с кулачком и кожухом, а подпружиненный шток размещен е возможностью попеременно= го взаимодействия с выступом турбинки и отверстием. отвеса.2 Сигнализатор по п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения ресурса работы турбинки, он снабжен решеткой, имеющей осевой канал и установленной неподвижо над нижним переходником,имеет радиальные отверстия ода промывочной жидкости, ающиеся с осевьщ каналом о и установлена подвижнов налах решетки и обоймы с еменного открытия радстий в обойме и муфтельном перемещении.1 1129Изобретение относится к буровой т;технике, а именно к техническим средствам направленного бурения скважин.Известны электрические ориентатбры для ориентирования отклонителейв скважине, в которых в качестве чувст"-5вительного элемента используется отвес, а сигнал об окончании ориентирования поступает на наземный пультпо электрическому кабелю 11,Однако эти ориентаторы требуютбольшое количество вспомогательногооборудования (пульт управления, лебедка с электрическим кабелем) и значительных затрат времени, связанных15с опусканием и извлечением ориентатора.Известны также механические сигнализаторы для ориентирования от-клонителя в скважине, позволяющиеустанавливать отклонитель и проверять20правильность его установки многократно без извлечения сигнализатора на поверхность и включающие в сеся корпус отвес свободно подвешенУ Э25ный в корпусе, паз, выступ и переходник, связанный подвижным (шлицевым) соединением с корпусом и неподвижным соединением с отклонителем,причем паз и выступ расположены наотвесе и переходнике. В этих сигнали30заторах сигнал об окончании ориенти-.рования поступает на поверхность ввиде падения колонны бурильных трубпри совпадении паза и выступа 21.Недостатками таких сигнализаторов 35являются длительность процесса ориентирования (необходимо периодически,поднимать и опускать с поворотом бурильную колонну до совпадения пазаи выступа), и низкая надежность, 40так как при попадании выступа на крайпаза возрастают удельные нагрузки,обусловленные большим весом бурильнойфФколонны и малой площадью контакта,что приводит к преждевременному выходу из строя сигнализатора.Известны также гидравлические сигнализаторы, в которых сигнал об окон-.чании ориентирования поступает в виде скачка давления промывочной жидкос ти на манометре.Наиболее близким к предлагаемомуявляется сигнализатор положения инструмента в скважине, содержащий полый.шток, кожух со сферическим днищем и 55каналом в днище, диафрагму и полыйотвес, размещенные в кожухе. В этомсигнализаторе скачок давления про 334 2мывочной жидкости получается при совпадении каналов отвеса и днища 3.Недостатком известного сигнализатора является трудность фиксированиягидроимпульсов, поскольку промывочная жидкость подается также впульсирующем режиме и отличить гидроимпульсы сигнализатора от гидроимпульсов насоса, в особенности призначительных глубинах, очень сложно.Создание же резких перепадов давления отрицательно сказывается на работе насоса и подводящих магистралей,выражающиеся в разрыве диафрагмы,уплотнений.и, как следствие, выходу их из строя.Цель изобретения - повышение надежности работы,Указанная цель достигается тем,что сигнализатор для ориентирования отклойителя в скважине, .включающий в себя переходники, кожух,обойму, укрепленную неподвижно относительно кожуха и переходников и имеющую осевой канал для прохода промывочной жидкости, отвес с отверстием,установленный с возможностью вращения на обойме, и муфту с наконечником, связанную подвижным шлицевымсоединением с нижним переходником,снабжен подпружиненным молоточком,турбинкой с отверстием и кулачком,а на обойме выполнен выступ, приэтом отвес и турбинка установленыс возможностью вращения на обойме,а подпружиненный шток и кулачок -неподвижно, причем на турбинке расположен подпружиненный молоточек,взаимодействующий с кулачком и кожухом, а подпружиненный шток размещенс возможностью попеременного взаимодействия с выступом турбинки и отверстия отвеса,Сигнализатор также снабжен решеткой, имеющей осевой канал и установленной неподвижно над нижним переходником, а муфта имеет радиальныеотверстия для прохода промывочнойжидкости, сообщающиеся с осевым каналом обоймы, и установлена подвижно в осевых каналах решетки и обоймы с возможностью попеременного открытия радиальных отверстий в обойме и муфте при ее продольном перемещении.На фиг.1 показан предлагаемыйсигнализатор, разрез; на фиг.2разрез А-А на фиг.1; на фиг,З -разрез Б-Б на фиг.1,Сигнализатор состоит из переходников 1 и 2, соединенных между собой кожухом 3, Внутри кожуха 3 укреплена в переходнике 1 обойма 4, на которой установлены с возможностью вращения отвес 5 и турбинка 6. В обойме установлен также шток 7 с пружиной 8 и укреплен неподвижно кулачок 9.На турбинке 6 укреплены пружина 10 с молоточком 11, взаимодействующим 1 О при работе турбинки 6 с кулачком 9 и кожухом 3 через окно в корпусе турбинки 6, На нижней плоскости отвеса 5 имеется отверстие 12, лежащее в плоскости действия отвеса и имею щее плавный переход к нижней плоскости отвеса. На верхней плоскости турбинки 6 имеется выступ 13. Шток 7 установлен в обойме 4 таким образом, что при вращении сигнализатора во. - 2 О круг своей оси он может попеременно взаимодействовать с отверстием 12 в отвесе 5 и выступом 13 на турбинке 6. В обойме 4 имеются радиально расположенные отверстия 14 и осе вой канал 15, по которым промывочная жидкость поступает на рабочие лопатки 16 турбинки 6. Между обоймой 4 и переходником 2 установлена неподвижно решетка 17 с отверстиями 18 для прохода промывочной жидкости.В нижней части сигнализатора располо" жена муфта 19 с наконечником 20, связанная подвижным шлицевым соединением 21 с переходником 2. Муфта 19 имеет радиально расположенные отверстия 22 и 23 для прохода промывочной жидкости. Ход муфты 19 относительно переходника 2 ограничен буртами, имеющимися на муфте 19 и наконечнике 20. 4 О Верхняя, часть муфты 19 входит в осевой канал решетки 17 и обоймы 4.Сигнализатор работает следующим образом.При монтаже в колонне бурильных 45 труб его устанавливают так, чтобы щток 7 располагался в плоскости действия отклонителя в двух крайних диаметрально противоположных положениях в зависимости от задачи по выполаживанию или выкручиванию скважин. Если отклонитель нужно установить на изменение азимута, то шток устанавливается под соответ-. ствующим углом к направлению дейст вия отклонителяПосле того, как отклонитель и сигнализатор на колонне бурильных труб опущены в скважину,на заданную глубину, включается насос. Промывочная. жидкость под давлением поступает по каналам 15 и 14 к рабочим лопаткам,16 турбинки 6 и далее по каналам 18 и 22 к отклони" телю. Если отклонитель установлен в скважине в заданном направлении, то шток 7 под действием пружины 8 входит в отверстие 12 на отвесе 5, и выходя из зацепления с выступом 13,Эосвобождает турбинку 6. Турбинка начинает вращаться, а вместе с нею и молоточек 11, который, взаимодействуя с выступами кулачка 9, начинает колебаться и ударять по кожуху 3, генерируя таким образом звуковые сигналы, которые по колонне бурильных труб передаются на поверхность и регистрируются на слух с помощью любого звукоулавливающего устройбтва, например стетоскопа, слуховой трубки и т.д. Наличие звуковых сигналов свидетельствует о правильности установки отклонителя в скважине. Если отклонитель установлен неправильно, то шток 7 не входит в отверстие 12 на отвесе 5, а упирается под действием пружины 8 в его нижнюю плоскость и входит в зацепление с выступом 13 на турбинке 6.турбинка 6 не вращает- ся и молоточек 11 не генерирует звуковые сигналы. Для правильной установки отклонителя колонну бурильных труб поворачивают до тех пор, пока не будут зафиксированы звуковые сигна лы т.е. шток 7 не войдет в отверстие 12 на отвесе 5 и не освободит турбинку 6. После этого отклони- тель ставят на забой. При этом муфта 19 перемещается вверх и перекрывает отверстие 1.4, прекращая тем самым доступ промывочной жидкости к рабочим лопаткам 16 тУрбинки 6. В это же время отверстия 23 на муфте 19 выходят из решетки 17 и открываются, промывочная жидкость получает возможность, минуя лопатки турбинки, свободно поступать по каналам 15, 23, 18 и 22 к отклонителю в результате чего турбинка 6 при работе отклонителя не вращается и этим самым увеличиваетсясрок ее слу;кбы.Для повторения ориентирования достаточно приподнять бурильную колон-. ну над забоем до занятия муфтой 19 исходного положения и повторить операцию ориентирования.1129334 Заказ 9419/25Тираж 564 Попаисн33 иМаюэ аа ПОП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 Использование сигнализатора в практике геологоразведочных работ по-. зволит гарантировать достоверность получаемой информации, работа гидро- насоса не вносит помех в выходной 5 сигнал, и исключит выход из строя гидрооборудования, взаимодействующего с сигнализатором, так как сигнализатор в процессе своей работыне создает значительного гидравлического сопротивления и не вызываеттем самым большие скачки давления вподводящих магистралях, что повышаетнадежность работы сигнализатора ивзаимодействующего с ним гидрооборудон ания.