Устройство для определения зенитного угла скважины

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОФ 1 АЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК(51) Е 21 В 47/02 СУД АРСО ДЕЛА ИЗОБРЕТ ЕЛЬСТВУ за ко 3 ь ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИ САНИ К АВТОРСКОМУ(56) 1. Авторское свидетельство СССР9 827767, кл, Е 21 В 47/022, 1979,2. Авторское свидетельство СССРВ 98159/, кл. Е 21 В 47/02, 1980.(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗЕНИТНОГО УГЛА СКВАЖИНЫ, содер жащее маслонаполненный корпус, разделенный на две камеры посредствомпереборки, установленные в одной камере подпружиненный поршень,. а в другой - арретирующий элемент, отвес,узел подвески отвеса, выполненный в виде шарнира и сферическая шкала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что) с целью увеличения диапазона измерения и повышейия надежности работы, поршень снабжен штоком; узел подвески отвеса укреплен на штоке, а отвес выполнен в виде полушария, на поверх" ности которого размещена сферичская шкапа, при этом в корпусе в камере поршня со стороны штока выполнено отверстие, причем камера арретирующего элемента герметизирована относительно камеры поршня," а маслом заполнена арретирующая камера.2. Устройство по п.1, от л и ч а ю щ е е с я тем, что кольцевые риски шкалы выполнены разного цвета, при этом арретирующий элемент снабжен смотровьи отверстием, герметичнокрытым прозрачным стеклом с отметй, например перекрестием, а отверстие со стеклом закрыто съемной герметичной крышкой.1142Изобретение относится к разведоч-ному бурению и может быть использовано для измерения угла наклона геологоразведочной скважины в процессебурения, 5Известно устройство для определения угла наклона скважины, содержащее подпружиненный поршень со сферической вогнутой поверхностью,зажимной элемент с ответной поверхностью, шарик, расположенный междуэтими поверхностями, и напорныйдиск с подпружиненными штоками,взаимодействующими с поршнем И .Недостатками известного устройства являются низкая точность и ограниченный диапазон измерения, непревышающий 10-15 , так как приперемещении поршня на больших углахизмерения не исключено смещение шарика относительно сферической вогнутой поверхности, Наличие загрязненияи пыли на сферической поверхностиможет привести к залипанию шарикаи снижению точности измерения, 25Известно также устройство для измерения зенитного угла скважины впроцессе бурения, содержащее маслонаполненный корпус, разделенный надве камеры посредством переборки, 30установленные в одной камере подпружиненный поршень, а в другой - арретирующий элемент, отвес, узел подвески отвеса, выполненный в виде шарнира и сферическая шкала. В этомустройстве зенитный угол скважиныопределяется по отметкам на шкале,наносимым при помощи острия отвесапри повышенном (по сравнению с нормальным режимом бурения) давлении 40промывочной жидкости 21.Недостатками данного устройстваявляются сложность его конструкциии неудобство в работе так как дляпроведения измерения требуется повышать давление промывочной жидкости,а для снятия показаний необходиморазбирать. устройство, сливать масло,наполняющее его, а затем снова собирать и заливать масло. Кроме того,данное устройство применимо лишьпри малых углах наклона скважины.При углах наклона скважины больше15 резко снижается точность измерения и надежность работы, так какв этом случае острие противовеса призамере входит в шкалу под углом кнаправлению перемещения шкалы и поб 23этому отметка на шкале получается либо нечеткой, либо вовсе не получается, При этом не исключена поломка острия, отвеса, что выводит устройство из строя.Цель изобретения - увеличение диапазона измерения и повышение надежности работы.Указанная цель достигается тем, что в устройстве для определения зенитного угла сквалыжны, содержащем маслона.олнеиный корпус, разделенный на две камеры. посредством пере-борки, установленные в одной камере подпружиненный поршень, а в другом - арретирующий элемент, отвес, узел подвески отвеса, выполненный в виде шарнира, и сферическая шкала, поршень снабжен штоком, узел подвески отвеса укреплен на штоке а отвес выполнен в виде полушария, на поверхности которого размещена сферическая шкала, при этом в корпусе в камере поршня со стороны штока выполнено отверстие, причем камера арретирующего элемента герметизирована относительно камеры поршня, а маслом заполнена арретирующая камера.Кроме того, кольцевые риски шкалы выполнены разного цвета, при этом арретирующий элемент снабжен смотровым отверстием, герметично закрепленным прозрачным стеклом с отметкой, например перекрестием, а отверстие со стеклом закрыто съемной герметичной крышкой.На Фиг. 1 представлено устройст во, общий вид, на Фиг. 2 в .видимый через смотровое отверстие участок сферической шкалы с кольцевыми рисками и перекрестие на стеклеУстройство содержит корпус, состоящий из камеры в виде гидроцилиндра 1 и переборки,2, соединенных неподвижно. Подпружинейный поршень 3с уплотнением + и пружиной 5 расположены в гидроцилиндре, имеющем отверстие 6 для подвода жидкости к поршню, с которым жестко связан шток 7, входящий в маслоналолненную камеру 8, содержащую арретирующий элемент 9, выполненный в виде сегмента и жестко связанный с переборкой, отвес 10 в виде полушария, свободно подвешенный на штоке при помощи узла подвески 11, выполненного в виде шарнира, причем радиус наружной сферической поверхности отвегдравен радиусу внутренней сферическойповерхности арретирующего элемента.На шаровой поверхности отвеса размещена сферическая шкала с кольцевымирисками 12 разных цветов, расположенныХ в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии отвеса, на одинаковом расстоянии друг от друга,например, через 10 , В арретирующемэлементе имеется смотровое отверстие 13, герметично закрытое прозрач"ным стеклом 14 с перекрестием 15,Маслоиаполненная камера при помощиуплотнения 1 б герметизирована относительно поршня, Смотровое отверс тие со стеклом защищено от воздействия промывочной жидкости съемнойгерметичной крышкой 17,Устройство работает .следующим образом,При работе бурового снаряда промывочная жидкость через отверстия 6поступает к поршню 3, который поддействием ее давления преодолеваетсопротивление пружины 5 и перемещается вверх, увлекая за собойшток 7и отвес 10. В результате этого отвес 10 отходит от арретирующего элемента 9 и получает свободу вращения.После окончания рейса работа бурового снаряда йрбкращается, а промывочная жидкость еще некоторое время(1-2 мии) продолжает поступать для.очистки забоя, скважины от шлама. Вэто время прекращаются ввиду наличиямасла в камере 8 возможные колебания отвеса 10 и он занимает строгоопределенное положение относительнооси устройства.После этого плавно прекращают подачу промывочной жидкости. При этом пружина 5, преодолевая сопротивлениепромывочной жидкости, плавно перемещает вниз поршень 3, который черезшток 7 толкает отвес 10 и прижимает 5 его к арретирующему элементу 9, фик-сируя тем самым положение отвеса 10относительно арретирующего элемента 9,После подъема устройства на по О верхность его извлекают из буровогоснаряда, снимают крышку 17 и, наблюдая через смотровое отверстие .13считывают по взаимному расположейиюрисок 12 и перекрестия 15 (фиг.2) 15 величину зенитного угла скважины.Точность считывания зависит от числарисок 12 и будет тем выше, чем больше их на сферической шкале.Выполнение отвеса в виде полуша 20 рия, размещение на его шаровой поверхности сферической шкалы с кольце.выми рисками и подвеска его на штокепозволяет значительно расширить диапазон измерения (до 70-80 ) устройо 25 ства, упростить конструкцию и повысить его надежность. Окраска рисок в различные цветапозволяет облегчить процесс считыва- ЗО ния показаний, а наличие смотровогоотверстия с перекрестием позволяетсчитывать Показания без разборкиустройства с достаточной точностьюво всем диапазоне измерения и темсамым уменьшить время подготовки уст"ройства к повторному применению.Увеличение диапазона измеренияи повышение надежности работы обуславливают экономический эффект, полу О чаемый от применения предлагаемогоустройства.