Устройство для определения искривления горизонтальных скважин

СО 1 ОЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 4(51) Е 21 В 47/О САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТ ЕЛЬСТВУ 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ 1 ТИ"Недра", 1970, с, 137.2, Авторское свидетельство СССР И 872739,кл. Е 21 В 47/022, 1979 (прототип).(54) (57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИСКРИВЛЕНИЙ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХСКВАЖИН, содержащее две последовательноустановленные втулки, соединенные гибкойсвязью, в одной из которых закреплен источник света, а в другой на дискефикса тор отклонения светового луча, о т л и ч а. ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, источник света установлен на диске, причем диск с источником света и диск с фиксатором отклонения светового луча размещены с возможностью вращения в кольцах, закрепленных во втулках на двух противоположно расположенных игольчатых подвесках, эксцентрично установленных относительно оси, направленной по диаметру диска и параллельной линии расположения подвесок.2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что фиксатор отклонения светового луча выполнен из светочувствительного материала.1 1148Изобретение относится к горной промыш.пенности и может быть использовано приконтроле искривления горизонтальных и наклонных скважин различного назначения.Известно устройство для определения от. 5клонения скважины от горизонтали, содержащее резиновую трубу, иа противоположномконце которой укреплена водомерная трубкас воронкой. Для определения отклоненияскважины в шламовую трубу вводят газовую 1 Отрубу (диаметр 40 мм) с заглушенным кон.цом, в которую проталкивают резиновую тру.бу, В последнюю заливают воду до получения.одновременного ее излива из газовойтрубы и воронки 111.15Недостатками этого устройства являютсяневозможность определения азимутальногоотклонения скважины, сложность нроталкивания резиновой трубы до забоя при значительйой глубине скважины и обязательноеналичие воды на месте работ,Известно также устройство для измеренияискривлений горизонтальных и наклонныхскважин, содержащее две втулки, соединенные гибкой связью, в одной из которых за.креплен источник света, а в другой на диске -фиксатор отклонения светового луча 21.Недостатком известного устройства являетсяневозможность измерения кривизны относительно первоначально заданного направления сква.жииы в случае попадания заднеи втулки нач30искривленный участок, так как источник светав ней закреплен жестко. Кроме того, фиксаторотклонения светового луча представлен набором фоторезисторов и соленоидом, размещае.мым в передней втулке,что требуетопределен 35ного количества токопроводящих проводов н,как следствие, снижает площадь сечения светочувствительного экрана, т, е, разрешающуюспособность устройства.Целью изобретения является повышение 40надежности в работе,Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве для определения искривлений горизонтальных скважин,содержащемдве втулки, 45 соединенные гибкой связЬю, в одной из которых закреплен источник света, а в другой на диске - фиксатор отклонения светового луча, источник света установлен на диске, причем диск с источником света и диск 50 с фиксатором отклонения светового луча размещены с возможностью вращения в кольцах, закрепленных во втулках на двухпротивоположно расположенных игольчатых подвесках, эксцентрично установленных отно сительно оси, направленной по диаметру диска и параллельной линии расположения подвесок. Кроме того, фиксатор отклонения светового луча выполнен из светочувствительногоматериала (например, светочувствительнойбумагой), На фчг, 1 изображено устройство для определения искривления горизонтальных скважин;на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1; нафиг.3 - проекция искривленного участка скважины на вертикальную плоскость; на фиг. 4 - ход светового луча на светочувст.,вительном экране при различном характерекривизны скважины.Устройство состоит из корпуса, включающего проволочные упруго-эластичные элементы 1,соединенные с металлическими втулками 2 и3 торцовыми головками 4, оснащенными подпружиненными направляющими роликами 5,Во втулке 2 установлен диск с источником 6 узконаправленного света, а во втулке3 - диск с экраном 7. Втулки, в которыепомещены источники света и экран оснащеныидентичными для обоих механизмами осевогои кругового перемещения со свободным вра-щением вокруг осей 2 и У.Для обеспечения вращения дисков вокругосн Х в шарнирно-подвешенном диске 8снаружи по торцовой части, а в кольце 9по внутренней поверхности проточена кольце.вая канавка 10. В кольцевые канавки вставлены микрошарики 11, которые обеспечиваютлегкое вращение дисков в кольцах 9. Коль.ца 9 крепятся во втулках 2 и 3 посредствомигольчатых подвесок 12, эксцентрично располо.женных относительно оси У и эастопоренныхконтргайками 13,Эксцентричное крепление колец 9 обеспечивает устойчивое вертикальное положениедисков. Снаружи гибкий элемент 1 закрытэластичным кожухом 14. Продвижение устройства к забою скважины обеспечиваетсягибкими составными элементами 15 одинаковой длины (не показаны) с ниппельнымсоединением между ними. Направлениюоси Х соответствует начальное аэимутальноенаправление горизонтальной скважины, Приотсутствии искривления по данному направлению в процессе бурения скважины искривление может иметь место по углу наклонаее оси к горизонту, отсчитываемое по осиЕ вверх или вниз от начала координат. Приизменении азимутального направления отсчетведется по оси У с учетом глубины скважи.ны (ось Х).При проведении измерений на искривленных участках скважин соблюдается условие:плоскость пластины, в которую встроен световой источник н плоскость экрана взаимнопараллельны и нормальны к .горизонтальнойплоскости (фиг. 3), что обеспечивается4оординаты точек которой дают представле. не о характере искривления: вверх, вниз илн ополнительно с изменением азимутального аправлення. По окончании замеров устройсто из скважины извлекают и производят ешифрование полученной кривой. В предлагаемом устройстве по сравнению с базовым обьектом отсутствует система соединительных проводов по всей длине скважины, что упрощает проведение измерений, кроме того, отсутствуют фоторезисторы, для которых необходимо дешнфрующее устрой. ство, включающее блоки усилителя, синхронизаторы дешифрующего устройства и счетного устройства, что повышает надежность в работе и обуславливает зкономический эффект от применения предлагаемого устройства,3 1148989 степенями свободы их по осям У и Е. Базо- к вое расстояние В между плоскостями постон янное, его величина выбирается с учетом д литологин и механических свойств пород, в . н которых бурится скважина. Как известно,в искривления возникают в основном при д пересечении контактов горных пород, обла.дающих разными механическими свойствами, и тем больше, чем большеразличие пород по крепости; ОУстройство работает следующим образом.По мере продвижения устройства в сква.жине и отсутствии ее искривления источник 6 света попадает в дентр координат, нанесен.ных па светочувствительную бумагу экрана 7.При искривлении скважины луч света на светочувствительной бумаге, наклеенной на экране, вычерчивает ту или-иную кривую (фиг,4),1148989 рректор М, Самборская 1841/21 Тираж 540ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5 одписн Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,Составитель А. ЦветкоРедактор Г. Волкова Техред Л.Микеш