Устройство для измерения параметров искривления скважины и положения отклонителя

СОЮЗ СОВЕТСНИХсоциАВистичеснихРЕСПУБВИН щ 8 РЕТЕН и на ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССпб делАм изОБРетений и ОТИРытий(7 1) Печорский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (53) 622.241(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР Ф 637531, кл, Е 21 В 47/022, 1975.2. Авторское свидетельство СССР В 985268, кл. Е 21 В 47/022, 1981 (прототип).(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ИСКРИВЛЕНИЯ СКВАЖИНЫ И ПОЛОЖЕНИЯ ОТКЛОНИТЕЛЯ,. содержащее диамагнитную трубу, инклиноиетр с магнитной стрелкой, отвесом и датчиком апсидального угла, узел фиксации и заполненный жидкостью узел всплытия инклинометра, о т л и ч а ю -(50 Е 21 В 47/022 щ е е с я тем, что, с целью повыие ния надежности работы, оно снабаено жестко закрепленной в диамагнитной трубе диамагнитной вставкой с магнитной меткой и штырем, а узел фик сации выполнен в виде натрубка с ко сым срезом и пазом под .штырь в диа" магнитной вставке, при этом узел всплытия имеет поршень со едоком, обратный клапан и стопор, прячем шток жестко связан с патрубком, а стопор - с осью магнитной стрелк инклинометрас воэможностью проведе ния замера в момент контакта поршня со стопором.2. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что шток выполнен составным с воэможностью раз мещения при измерениях магниткой стрелки .против магнитной метки в клонных скважинах и Выше магнитной метки в вертикальных скважинах.1161698 1Изобретение относится к бурению наклонно направленных скважин, а именно к приборам для геофизических исследований наклонно направленных , скважин. 5.Известно устройство для измерения параметров искривления скважины и положения отклонителя, содержащее коаксиально установленные диамагнитные трубы, седло, инклинометр с пе чатыр и ножами, герметичный цилиндр, на наружной поверхности которого размещены эластичные элементы Г 13.Недостатком устройства является наличие эластичных элементов, препятствующих всплытию прибора в ис -кривленных стволах.Известно также устройство для измерения параметров искривления скважины и положения отклонителя, соО держащее диамагнитную трубу, инклинометр с магнитной стрелкой, отвесом и датчиком апсидального угла, узел фиксации и узел всплытия инклинометра 25Узел всплытия содержит герметичный гофрированный цилиндр с расположенными в его полости разрушаемой капсулой с бойком соответственно в верхней и нижней части. Устройствоснабжено улавливателем сбрасываемого шара, укрепленным в верхней наружнойчасти цилиндра. При окончании бурения для срабатывания устройства, обеспечивающего всплытие его на поверхность внутри колонны бурильных труб, сбрасывают шар, который, достигнув улавливателя, воздействует на боек. Боек разбивает ампулу, выделившийся при реакции содержимого ампулы и цилиндра газ заполняет цилиндр и устройство всплывает на поверхность 2 . Недостатками устройства являются 45 низкая надежность вследствие возможностй преждевременного разрушения капсулы от воздействия гидростатического давления промывочной жидкости ка гофрированные стенки цилиндра при 5 О спуске устройства в скважину, а также невозможность всплытия на глубинах свыше 100 метров, так как суммарное давление промывочной жидкости на гофрированные стенки цилиндра достигает 55 1-10 ИПа и более.Целью изобретения является повышение надежности работы устройства. Поставленная цель достигается тем,что устройство для измерения параметров искривления скважины и положенияотклонителя, содержащее диамагнитнуютрубу, инклинометр с магнитной стрелкой, отвесом и датчиком апсидальногоугла, узел Фиксации и заполненный жидкостью узел всплытия инклинометра,дополнительно содержит жестко закрепленную в диамагнитной трубе диамагнитную вставку с магнитной меткой иштырем, а узел Фиксации инклинометравыполнен в виде патрубка с косым срезом и пазом под штырь в диамагнитной вставке, при этом узел всплытияимеет поршень со штоком, обратныйклапан и стопор, причем шток жесткосвязан с патрубком, а стопор - сосью магнитной стрелки инклинометрас возможностью проведения замера вмомент контакта поршня со стопором.Кроме того, шток выполнен составным с возможностью размещения при измерениях магнитной стрелки противмагнитной метки в наклонных скважинахи выше магнитной метки в вертикальных скважинах.Соединение воедино узла фиксациии узла всплытия инклинометра посредством штока позволяет обеспечить проведение замера и последующеевсплытие инклинометра.На Фиг, 1 изображено устройствов транспортном положении; на фиг.2устройство при замере в вертикальных стволах; на фиг, 3 - то же, призамере в наклонных стволах,устройство состоит из диамагнитной трубы 1, в которой с помощью шпонки 2 жестко закреплена диамагнитная втулка-воронка 3 с магнитной меткой 4 и штырем 5. В состав уст;ройства входит инклинометр 6, имевщий зафиксированные осью 7 магнитную стрелку 8 и отвес 9, метку 10 разрыва реохорда азимута. К инклинометру жестко прикреплен герметичный цилиндр 11 узла всплытия, снабженный в верхней своей части обратным клапаном 12 и стопором 13, укрепленным на оси 7, В цилиндре расположен поршень 14 с составным штоком 15, снабженным на нижнем конце патрубком 16 с косым срезом 17, переходящим в паз 18. Инклинометр имеет в верхней части головку 19 под шлипс, предназначенную для161698 подъема инклинометра в случае невозможности его всплытия.При сборке нижней части бурильной колонны над отклонителем устанавливается диамагнитная труба 1, в которой предварительно укреплена с помощью шпонки 2 диамагнитная втулка- воронка 3 со штырем 5, расположенным на одной образующей с магнитной меткой 4, При этом диамагнитная тру . ба 1 проворачивается относительно отклонителя так, чтобы магнитная метка 4 и штырь 5 совместились с плоскостью действия отклонителя и лежала бы в этой плоскости со стороны, соответствующей направлению действия отклонителя,При замере в вертикальных стволах у инклинометра 6 фиксируют апсидальную рамку, а разрыв реохорда выносят 0 ,на.корпус меткой 10. К инклинометру б присоединяют цилиндр 11 узла фиксации с расположенным в нижнем крайнем положении поршнем 4; над которым находится промывочная жидкость, д занимающая весь объем цилиндра 11. Паз 18 патрубка 16 устанавливают на одной образующей с меткой 10 разрыва реохорда поворотом поршня 1,4 в цилиндре 1 1.Устройство работает следующим образом. 30При замерах в наклонных стволахапсидальная рамка инклинометра 6освобождена от фиксации. Процесс работы устройства аналогичен описанному для вертикальных стволов, но в 35 момент контакта поршня 14 со стопором 13 происходит замер не толькоазимута вследствие расфиксированиямагнитной стрелки, но и зенитного угла вследствие отклонения расфиксиро ванного отвеса 9 реохорда зенитногоугла.При ориентировании отклонителя внаклонных стволах аОсидальная рамкатакже расфиксирована, Из составного Я 5 штока 15 убирается часть, Длина оставшейся части штока обеспечиваетразмещение магнитной стрелки напротив магнитной метки 4 втулки-воронки 3, т.е. позволяет ориентировать 50 ее в плоскости действия отклонителя.При этом магнитная стрелка повернется на угол Ч, отсчитанный от положе- .ния магнита до разрыва реохорда азимута по часовой стрелке. Определив вдиамагнитной трубе азимут скважиныпосле всплытия инклинометра определяют угол установки отклонителяА , по формуле Перед началом бурения инклинометр 6 с присоединенным к нему узлом всплытия, цилиндр 11 которого заполнен промывочной жидкостью, спускают в бурильные трубы, наворачивают ведущую бурильную трубу и начинают бурение и промывку. Под действием потока промывочной жидкости, а также собственного веса инклинометра б.и узла всплытия компоновка устремляется к,забою скважины, и инклинометр 6, достигнув диамагнитной трубы 1, центрируется в устройстве диамагнитной втулкой-воронкой 3 и патрубком 16, а затем при достижении патрубком 16 штыря 5 фиксирует его положение. При этом косой срез 17 патрубка 16 скользит, спускаясь вниз по штырю 5 до тех пор, пока штырь 5 не войдет в паз 18 патрубка 16. Этот момент сопровождается повышениемдавления, возникающим в результате прохождения промывочной жидкости между вставкой-воронкой 3 и патрубком 16. Скачок повышения давления регистрируется на псе."-рхности манометром. Затем отключают насосы, но не открывают выкидную задвижку. Под действием перепада давления инклинометрс узлом всплытия опускаются и поршень, двигаясь в цилиндре 11, вытесняет иэ него жидкость через клапан 12.Вытеснение происходит до тех пор, пока не осуществится контакт поршня 14со стопором 13. Давление поршня 14на стопор 13 передается на ось 7,замеряющая азимут магнитная стрелка8 и отвес 9 реохорда зенитного углавследствие этого давления расфиксируются и магнитная стрелка азимута про,изведет замер. После этого открываютвыкидиую задвижку насоса и отворачивают квадрат. Образованное в подпоршневой зоне цилиндра 11 безвоздушноепространство способствует созданиювыталкивающей силы на инклинометри это обеспечивает его всплытые. После подъема инклинометра 6 (напримерИК) для определения параметров безего разбора используют вторичные приборы на принципе моста сопротивления.Таким образом, подключив инклинометрк приборной доске, получаем значениеазимута установки отклонителя в,вертикальном стволе.1161698 рации за счет возможности измененияпараметров искривления скважин принаращивании инструмента, а такжеобеспечить вытеснение жидкости изцилиндра, проведение замера и всплытие прибора и таким образом повыситьнадежность работы устройства. О7-..г Составитель А, Цветковктор А. Долинич Техред Т.Дубинчак Корректор И, Пожо Заказ 3 38 Тираж 540 ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений 3035, Москва, Ж, Раув н Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектна уб. 2После расчета производят поворот отклонителя и осуществляют контрольный замео,Применение данного устройства позволяет сократить спускоподъемные опеПодписомнтета СССРи открытийкая наб., д. 4/5