Устройство для измерения зенитного угла скважины

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 9) (11)54 Е 21 В 47/02 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ У 36 М.А. ВеликоселД.И. Индрупс точай ена Трудового учно-исследовауровой техникиетельство СССР В 47/022, 198.ельство СССР В 47/022, 1979. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Всесоюзный ордКрасного Знамени нательский институт б(54) (57) УЗЕНИТНОГОотвес, нижции отвесавижного втиной и цетакже гидр СТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА СКВАЖИНЫ, содержащее е установленный узел фиксасостоящий из поршня, подосевом направлении, с пласнтробежным механизмом, а авлическое реле, размещене в корпусе, заполненном жидкос рхний торец которого представле виде шкалы, о т л и ч а ю щ е е я тем, что, с целью повышения сти измерения, оно снабжено уст новленным в верхнеи части корпусаферромагнитным указателем зенитногоугла и размещенным в средней частикорпуса с возможностью взаимодействия с поршнем подпружиненными стопорами, а гидравлическое реле выполнено в виде многошайбового дросселяинерционного типа, который размещенв поршне, при этом на верхней частикорпуса выполнена кольцевая шкалаиз немагнитного материала, на которой расположен ферромагнитный ука"затель, а наружная и внутренняя поверхности корпуса имеют проточки,причем последние сдвинуты в осевомнаправлении, а их концевые участкисвязаны между собой, 11Изобретение относится к буровойтехнике и предназначено для измерения зенитного угла (угла отклоненияот вертиКали) скважины,Цель изобретения - повышениеточности измерения.На фиг. 1 изображена установкаустройства в компоновке бурильногоинструмента; на Фиг.2 - то же,продольный разрез; на Фиг,3 - разрезА-А на Фиг. 2 (с отображением элементов Фиксации поршня); на фиг.4 -разрез Б-Б на Фиг.2 (с отображениемэлементов центробежного механизма).Устройство 1 размещено в переводнике 2 непосредственно над долотом3. Устройство зажимается в переводнике втулкой 4. Переводник своейверхней резьбой соединен с валомзабойного двигателя 5.Устройство для измерения зенит:ного угла скважины состоит из отвеса6, шарнирно подвешенного в верхнейчасти герметизированного наполненного жидкостью корпуса 7 на опоре 8,при этом отвес 6 снабжен в нижнейчасти под шарниром грузом с острымнаконечником 9, а в верхней надшарниром - магнитным элементом 10.Ниже размещены элементы узла Фиксации отвеса - поршень 11, подвижньйв осевом направлении, с закрепленнойна нем сменной пластиной 12, выполненной из мягкого металла, напримериз свинца, алюминия и др и центробежный механизм, состоящий из грузов13 с верхними и нижними тягами 14 и15, соединенными шарнирами 16 споршнем 11 и основанием корпуса 17.Поршень связан с корпусом шпонкой18, Между поршнем 11 и основаниемкорпуса 17 размещена пружина 19. Гидравлическое реле представлено ,многошайбовым дросселем инерционного типа, шайбы 20 которого с дроссельными отверстиями 21, смещенными друг относительно друга на 180 расположены внутри поршня 11, На наружной поверхности поршня выполнена проточка 22,а на внутренней поверхности корпуса - проточка 23, причем проточки сдвинуты одна относительно другой в осевом направлении и сопряжены между собой на концевых участках. Для уравновешивания давления, возникающего внутри корпуса 7 в связи с тепловым расширением находящейся в нем жидкости, в нижней25 30 35 40 45 50 55 части корпуса имеется разделительный поршень 24. В средней части корпуса установлены стопоры 25 с пружинами 26, взаимодействующие с поршнем 11 узла фиксации отвеса.Для обеспечения снятия показаний верхняя часть корпуса 27 в зоне влияния магнитного элемента 10 вынолнена немагнитной, над магнитным элементом 10 на торце верхней части корпуса выполнена кольцевая шкала 28 из немагнитного материала и имеется Ферромагнитный указатель 29 зенитного угла для взаимодействия с магнитным элементом 10, помещаемый на шкалу 28 при снятии показаний. Ферромагнитный указатель 29 зенитного угла может представлять собой как металлический шарик, так и любое другое ферромагнитное тело. Для заливки жидкости в корпусе предусмотрены отверстия с пробками 30. Верхняя часть корпуса снабжена обтекателем в виде крьппки 31.Устройство для измерения зенитного угла скважины работает следующим образом.Для производства замера устройство 1 размещается внутри перевод- ника 2 непосредственно над долотом 3 и зажимается в переводнике втулкой 4, в результате чего появляется возможность вращения (вместе с перевод- ником и долотом) с частотой вала забойного двигателя 5. После спуска инструмента на бурение включается циркуляция промывочной жидкости, запускается забойный двигатель и долото вращается. Под действием центробежных сил стопоры 25, преодолевая силу сопротивления пружин 26, выходят из пазов поршня 11, освобождая его 4 ля возможности осевого перемещения внутри корпуса по шпонке 18. Вследствие того, что нижние тяги 15 шарнирно закреплены в жестко связанном с корпусом основании 17, а верхние тяги 14 шарнирно соединены с поршнем 11, то при расхождении .под действием центробежных сил грузов 13 освобожденный поршень 11 перемещается вниз, сжимая пружину 19. При этом наконечник груза отвеса 6 выходит из контакта со сменной пластиной 12 и находится в положении, обусловленном силой тяжести груза и частотой вращения забойного двигателя. При прекращении вращения центробежная сила грузов 133 11821 перестанет действовать и пружина 19 перемещает поршень 11 с пластиной 12 вверх. Перемещение происходит с замедлением вследствие дросселирования жидкости через отверстия 21 при ее перетоке из верхней полости корпуса в нижнюю. В результате замедленного перемещения поршня отвес 6 успевает занять положение, соответствующее зенитному углу скважины. В конце 1 О хода поршня, когда между острием наконечника 9 отвеса 6 и сменной пластиной .12 поршня 11 остается 3-5 мм, происходит совмещение проточки 22, выполненной на поршне, с аналогичной проточкой 23 - на корпусе. В образо-, ванный этими проточками канал, гид 59равлическое сопротивление которого значительно ниже сопротивлений дроссельных отверстий в поршне, происходит переток жидкости иэ верхней полости корпуса в нижнюю. Часть усилия пружины 19, ранее расходуемая на преодоление сопротивления от перетока жидкости в дроссельных отверстиях, идет на сообщение поршню ускоренного движения, в результате чего происходит надежное внедрение острого конца отвеса 6 в пластину 12. При этом осуществляется дополнительная фиксация поршня 11 и отвеса 6 стропами 25, входящими в пазы поршня 11 под действием пружины 26.,1182159 Дог ис, Я Составитель И. Карбачинскаедактор Н. Воловик Техред А.Кикемезей Корректор И. Э 6078 30 одписно ко тета СС нног ений и о ауш рытииая наб., д. ППП "П Тираж 539 ВНИИПИ Государст по делам изобр 113035, Москва,т", г. Ужгород, ул. Проектная,