Прихватомер

(19) (1 1)5 Е 21 В 49/00 измерительльзовано для рагивающих ного инструих скважин 1 выс неннь торых бс по плас соед пово приж ра пл рый креп зо брет ения к и упро . 1 изо а фиг. 2 Цель и измер усилии На фи вид; н ст ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследовательскийи проектный институт по креплению скважин и буровым растворам(56) Хасаев Р.М. и др. Повышение эффективности ликвидации прихватов электроосмотическим способом. - Азербайджанскоенефтяное хозяйство, 1985, М 10, с, 27-32.Патент США М 4458528,кл, Е 21 В 49/10, опублик, 1985,(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано дляопределения коэффициента страгивающихусилий в зоне прихвата бурильного инструмента в условиях, имитирующих скважинные. Цель изобретения - повышениеточности измерения коэффициента страгивающих усилий и упрощение конструкции,Для этого имитатор пласта выполнен в видецилиндрической формы керна, установленного в емкости с воэможностью вращения,Изобретение относится к ной технике и может быть испо определения коэффициента с усилий в зоне прихвата бурил мента в условиях, имитирующия - повышение точноффициента страгивающение конструкции, ражено устройство, образрез А-А на фиг, 1. 1751305 А 1 и снабжен фиксатором конечных положений, Имитатор бурильной колонны выполнен герметичным, заполнен газом и связан с поводковыми рычагами с воэМожностью вращения, Свободные концы рычагов связаны с возможностьювращенияс имитатором пласта. Фиксатор конечных положений установлен с возможностью стопорения в исходном и конечном положениях одного из поводковых рычаговимитатора бурильной колонны. Имитатор пласта закрепляют с имитатором бурильной колоннь 1 и помещают в определенном положении в камерувь 1- сокого давления, заполненную буровым раствором, Из-за перепада давления в камере высокого давления и полости имитатора пласта на поверхности последнего образуется глинистая корка, Через определенное время освобождают имитаторы пласта и бурильной колонны, Последний при подъеме начинает враЩать имитатор пласта, преодолевая силу его страгивания, После снятия давленияв"рабочей камере по угловой шкале считывают угол поворота имитатора пласта ййо известной формуле определяют коэффициент страгивающих усилий. 2 ил,рихватомер содержит рабочую камеру окого давления, крышку 2 с присоедими кней кронштейнами 3 и 4, на кос помощью торцовых держателей 5 и дшипниками 7 и 8 крепится имитатор а 9. Имитатор бурильной колонны 10 нен с кронштейнами 3 и 4 при помощи дкового рычага 11, С возможностью има к торцовомудержателю 5 имитатоаста 9 расположен фиксатор 12, кото- вместе с рукояткой фиксатора 13 тся держателем 14 к крышке 2, а шток10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 рукоятки фиксатора 13 имеет в крышке 2 сальниковое уплотнение 15. Торцовый держатель 5 имитатора пласта 9 имеет угломерную шкалу 16, а кронштейн 3-указатель 17, В рабочей камере высокого давления предусмотрен штуцер 18. Имйтатор пласта 9 имеет внутреннюю полость 19, и в процессе. фильтрацйи на наружной поверхности имитатора пласта 9 образуется глинистая корка 20.:Устройство работает следующим образом,На имитатор пласта 9 (керн выбуренной породы) надевают уплотнительные торцовые держатели 5 и 6, закрепляют его вместе с имитатором бурильной колонны 10 на кронштейнах 3 и 4 крышки 2 рабочей камеры 1 высокого давления. Устанавливают вращением имитатора пласта 9 угломерную шкалу 16 наторцовом держателе 5 таким образом,чтобы начало отсчета шкалы совпадало с указателем 17 на кронштейне 3. Надавливанием рукоятки фиксатора. 13 вниз прижимают фиксатор 12 к торцовому держателю 5, причем паводковый рычаг 11 находится в нижней прорези фиксатора 12.Зафиксйровав такое положение имитатора пласта 9 и имитатора бурильной колонны 10, опускают их в рабочую камеру 1 высокого давления с буровым раствором и закрепляют на ней крышку 2, Через штуцер 18 создают в рабочей камере 1 давление. Из-за перепада давления в рабочей камере 1 высокого давления и полости 19 начинает происходить фильтрация бурового раствора с образованием на поверхности имитатора пласта глинистой корки 20. Через заданное время 1, перемещением рукоятки фиксатора 13 вверх, освобождают имитатор пласта 9 и поводковый рычаг 11 с имитатором бурильной колонны 10, Под действием силы Архимеда имитатор бурильной колонны 10 начинает подниматься вверх, вращая имитатор пласта 9, Как только активно действующая сила Архимеда превысит силу страгивания имитатора бурильной колонны 10 относительно имитатора пласта 9 с глинистой коркой 20, имитатор бурильной колонны 10 начнет подниматься, вращаясь только вокруг собственной оси. Через несколько минут после освобождения имитаторов пласта 9 и бурильной колонны 10 и по прошествии выше описанных процессов рукоятку фиксатора 13 опять перемещают вниз, прижимая фиксатор 12 к торцовому держателю 5. Фиксируют положение имитатора пласта 9, причем поводковый рычаг. находится уже в верхней прорези фиксатора 12. Затем стравливают давление из рабочей камеры 1 высокого давления. снимают крышку 2 и считывают напротив указателя17 по шкале 16 угол поворота р имитаторапласта 9, по которому с помощью известнойформулы,и=9 фопределяют коэффициент страгивающих усилий,и,Кроме того, зная время формирования корки т, и измерив толщину глинистой корки и, можно рассчитать коэффициент а, зависящий от формы поровых каналов, размеров зерен, свойств бурового раствора и т.д,:Ьа = - , - .Благодаря несложности конструкции,. простоте обращения и отсутствию необходимости в линиях питания (электрических, пневматических и др.) для тяговых усилий и измерений, прихватомер может использоваться на месторождениях в процессе бурения колонковыми долотами. Используя образец керна и применяемый при бурении буровой раствор, имитируют в прихватомере скважинные условия, исследуя породу на прихватоопасность, которая оценивается по значению коэффициента страгивающих усилий,и. В дальнейшем, при разбуривании новых скважин в интервалах пород с высоким коэффициентом страгивающих усилий ,и необходимо применять специальные превентивнь 1 е меры против прихватов. Кроме того, произведя исследования по.изменению состава бурового раствора, можно добиться снижения коэффициента страгивающих усилий,и для наиболее прихватоопасных пород.Если в результате перепада давления произошелприхват бурильной колонны, то, определйа интервал прихвата и зная породы, входящие в этот интервал, можно рассчитать Мр - момент трения бурильной колонны где,и 1 - коэффициент страгивающих усилий для пород, входящих в интервал прихвата;ЬР,р 1 - сРеДний пеРепаД ДавлениЯ в. зоне прихвата каждой породы, Па;0 - соответствующий наружный диаметр рассматриваемого участка колонны. м;.Ь - интервалы входящих в зону прихвата пород, м,Ь 1 - длина дуг прихваченной части бурильной колонны,м.Длина дуги В для каждого интервала входящих в зону прихвата пород определяется следующим образом:Используя полученный в прихватомере При МтрМ имеет смысл использовать для каждойпороды коэффициента, рассчи- прокручивание для освобождения бурильтывают толщину глинистой корки ной колонны, Если МрМ, то прокручива- .и а 1/1,: ние не принесет успеха, необходимо гдето - время формирования. корки, с. " 5 избрать другой способ ликвидации прихва-Зная и, рассчитывают длину дуги В;- : . тов, например установка вайн. использова-Д:.зитис еда ч, , 51 . дп. б И ,:-:-,:,-,:-: .:.,з, О- - ,1" . "3 . :,- Й" ц"д, Обр где 0- наружный диаметр бурильной колон ны;: " .:.,: : . -Прихватомер; включающий рабочую каВ результате получейййй момент тре-. меру вйсокогодавления в виде емкости для ния Мтр сравнивают с допустимым крутя- буровогорастворасфланцевымсоединенищим моментом М:.: ем, размещенные в ней с возможностью, 15. контакта и относительного перемещениям.,.- , ., ,: имйтатор пласта с торцовымидержателями у .,": лъ-ае ф"." ., и имитатор бурильной колонны в виде полого цилиндрас поводковыми рычагами по где Мм-допустимый крутящий момент для концам, угломер, от-л Ич а Ющи й с я тем, наиболее опасного верхнего сечения рас что; с целью.повышения"точности измере сматрйваемого участка колонны, Н м;ния коэффициейта страгивающих усилий.ом"-" предел. текучести метэлла труб при одновременном упрощении конструк. рассматриваемого участка колонны, Н/м; : ции, имитатор пласта выполнен в виде ци С 4; 0-1 и т.д; вес одноразмерных сек- линдра, установленв емкости с ций колонны в".воздухе,Н; . 25 возможностью вращения и имеет на торце.Оп 4 в - соответственно наружный и . фиксатор. конечных положений, имитатор . вйутренний диаметры рассматриваемогобурильной колонны выполнен герметичным, участкаколонйы; м; заполнен газом и связан с поводковыми рырм", р - . соответственно удельный весчагами с возможностью вращения, при этом . промывочной жидкости и металла бурйль- Зо свободные концы рычагов связаны с возных труб, Н/м; ": ".:.:,;можностью вращения с имитатором пласта,э,К - коэффйциент запаса прочности",..афиксатор конечных положений установленЪв - момент:сот 1 ротивленйя расСмат-с возможностьюстопорения в исходном и ,;рйваемого сечения кблонны бурильных "конечномположенииодногоизповодковых труб, м,:;:.-35 рычагов. имитатора бурильной колонны. зАРедакт орректор В. Гирня Произв венно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Заказ 2670 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5