Устройство для измерения параметров искривления скважины

(51)5 Е 2 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 3 Бюл. ная ла ских и Куйбыш илюк,оратория научопытных работвнеФтьн,Р,Кейльман 088.8) е свидЕ 21 свидет21 тельство СССР В 47/02, 1983 льство СССР В 47/02, 1987 О ЛЛЯЕНИЯ МЕРЕНИЯ ПАРААЖИНЫ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(57) Изобретение относится к технике геофизических исследований и предна нацено для измерения параметров искривления скважины. Цель - повышениеточности измерения азимутального уг"ла. В геометрической полости корпусаустановлены контейнер с хладагентоми датчик зенитного угла .в виде прозрачного сосуда (С) 2, частично заполненного двумя несмешивающимися веществами (В) - легкоплавким 11 и аккумулятором 12 тепла. Внутри С 2 размещен датчик азимута в виде конического поплавка 15 с коаксиально расположенной в основании конуса основной иглой (И) 16, ограничителя 20и магнитной стрелки 19,. закрепленнойна вставке 17. На ограничителе 29установлена дополнительная И 21. Вовставке 17, частично погруженной вВ 11, выполнены два противоположно3 1573 направленных подпятника 18, Вставка 17 установлена с возможностью Поворота между И 16 и 21, которые размещены в подпятниках 18, Иа С 2 размещено с возможностью пере 5 мещения кольцо 22 с азимутальной шкалой. Предварительно разогретое до жидкого состояния В 11 в скважинезастывает и фиксирует вставку 17 сострелкой 19. По отпечатку В 11 навнутренней поверхности С 2 определяютзенитный уголАзимутальный уголопределяют по шкале кольца 22 относительно стрелки 19. 3 ил.Изобретение относится к техникегеофизических исследований и предназначено для измерения параметров искривления скважины,Цель изобретения - повышение точости измерения азимутального углакважины.На фиг. 1 приведено устройство 20Цля измерения параметров искривленияскважины на фиг. 2 - разрез А"А нафиг. 1; на фиг, .3 - узел 1 на фиг. 1,Устройство для измерения параметров искривления скважины содержиткорпус 1 с геометрической полостью,в которой установлены датчик зенитного угла в виде цилиндрического прозрачного сосуда 2, частично заполненЙого двумя несмешивающимися веществаНи, контеййер 3 с.хладагентом 4,жкрытый пробкой 5, и пружина 6. Корпус 1 разделен на две части горизонтальной перегородкой 7 с выступом 8и сквозными отверстиями 9, причем вНижней полости 10 размещен сосуд 2,заполненныйпо крайней мере двумя несмешивающимися веществами - легкоплавким 11 (например, парафином) иаккумулятором 12 тепла (например,водой). Сосуд 2 закрыт пробкой 13. Вверхней полости 14 размещен контейнер 3 с хладагентом 4 (например, водой), пробка 5 которого контактируетчерез пружину 6 с выступом 8 перегородки 7, направленным в сторонуПробки 5Внутри сосуда 2 (датчика зенитноГо угла) размещен датчик азимута вНиде конического поплавка 15 с коак(иально расположенной в основанииконуса основной иглой 16, вставки 17,М которой выполнены два противоположно направленных подпятника 18, магнитной стрелки 19, неподвижно закрепленной на вставке 17, рамки в видеЕтраничитеоа 20, на которон сооснос основной иглой 16 закреплена дойолнительная игла 21. Ограничитель 20 жестко связан с поплавком 15, авставка 17 частично погружена в легкоплавкое вещество 11 и установленав ограничителе 20 с возможностьювращения между основной и дополнительной иглами 16 и 21, размещеннымив подпятниках 18,На цилиндрическом корпусе 2 свозможностью перемещения в осевоми тангенциальном направлениях размещено кольцо 22 с азимутальной шкалой. Это кольцо может быть установлено на сосуде 2 непосредственно передпроведением измерений азимуталвногоугла или же при сборке устройства.Суммарный вес деталей, образующихдатчик азимута, должен обеспечитьего плавучесть и расположение магнитной стрелки 19.выше массы легкоплавкого вещества 11, а вставки 17 - вэтом веществе. При этом основаниепоплавка 15,.оснащенное основнойиглой 16, должно располагаться в"горизонтальной плоскости, Все детали устройства выполнены из диамагнитных материалов.Устройство работает следующимобразом.По окончании бурения перед подъемом бурильной колонны контейнер 3заполняют хладагентом и закрываютпробкой 5, а цилиндрический прозрачный сосуд 2 с легкоплавким веществом 11 и аккумулятором 12 тепла разогревают до состояния, при которомлегкоплавкое вещество 11 полностьюрасплавляется, Контейнер 3 и цилиндрический сосуд 2 помещают соответственно в верхнюю 14 и нижнюю 10 полостикорпуса 1,Потоком промывочной жидкости устройство транспортируется до посадочного гнезда (не показано), вмонтиро-ванного в бурильную колонну, имеющуюв месте установки устройства участок,выполненный издиамагнитного материала. Внутри бурильной колонын поплавок73153 5 10 15 25 30 35 40 45 50 5 1515 датчика азимута устанавливаетсяоснованием конуса в горизонтальнойплоскости. Момент посадки устройства в гнездо Фиксируется на поверхности скачком давления, после чего насос отключается и дается выдержкадля застывания легкоплавкого вещества 11 в сосуде 2. Магнитная стрелка19 ориентируется в направлении северного полюса Земли и Фиксируетсяв этом положении застыванием в веществе 11 вставки 17.Таким образом, стрелка позволяетопределить угол между направлениемна север и апсидальной плоскостьюскважины (азимутальноенаправлениествола),При посадке устройства в гнездоконтейнер 3 по инерции продолжаетдвигаться вниз. При этом пружина 6сжимается, пробка 5 доходит до выступа 3 перегородки 7 и выталкивается из отверстия контейнера 3. Хладагент 4 выливается из отверстия контейнера 3 и по отверстиям 9 череззазоры между корпусом 1 и сосудом 2поступает в нижнюю полость 10 корпу. са 1. Происходит интенсивное остывание веществ 11 и 12. Легкоплавкоевещество 11 застывает, оставляя отпечаток на внутренней поверхностисосуда 2. После этого устройствоизвлекается на дневную поверхностьвместе с колонной бурильных труб,его разбирают и расшиФровывают показания датчика зенитного угла.РасшиФровка показания датчикаазимута производится следующим образом,Подвижное кольцо 22 поворачиваютвокруг датчика зенитного угла до совмещения нулевого давления шкалы ссеверным концом магнитной стрелки 19и против нижней точки отпечаткалегкоплавкого вещества 11 на стенкесосуда 2 отсчитывает показания ази"мутального угла. Отработанный хладагент 4 выливают из нижней полости10 корпуса 1, Для следующего измере" ния зенитного и азимутального углов контейнер 3 заливают тем же или новым хладагентом 4, а сосуд 2 используют с тем же содержимым.Снабжение датчика азимута вставкой, частично погруженной в легкоплавкое вещество и размещенной с возможностью вращения между основной и дополнительной иглами, позволяет уменьшить влияние вязкого трения и поверхностного натяжения легкоплавкого вещества на вращение магнитной стрелки и рамки-ограничителя, что обеспечивает повышение точности определения азимутального угла по сравнению с известным устройством,Формула изобретения Устройство для измерения параметров искривления скважины, содержацее корпус с геометричной полостью, в которой установлены контейнер с хлад- агентом, кольцо с азимутальной шкалой, размещенное на датчике зенитного угла в виде цилиндрического прозрачного сосуда, частично заполненного двумя несмешивающимися веществами - легкоплавким и аккумулятором тепла, размещенный внутри датчиказенитного угла датчик азимута в видеконического поплавка с коаксиальнорасположенной в основании конуса основной иглой, магнитной стрелки и ограничителя, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностиизмерения азимутального угла скважины, датчик азимута снабжен, закрепленной на ограничителе соосно с основной иглой дополнительной иглой иустановленной в ограничителе с возможностью вращения вставкой, в которой выполнены два противоположнонаправленных подпятника, при этомвставка частично погружена в легкоплавкое вещество и установлена междуосновной и дополнительной иглами,размещенными в подпятниках, а магнитная стрелка закреплена на вставке,Фц Составитель А.ЦветковРедактор Е.Папп Техред Л,Сердвкова Корректор С.Черни Гагарина, 101 изводственно-издательский комбинат " 1 атент", г,о Заказ 1628НИИПИ Государс Тираж 487енного комитета по изоб 13035, Москва, Ж, Ра Подписноетениям и открытиям при ГКНТ СС ская наб., д. 4/5