Устройство для замера и записи усилий

(1 И 747989 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ф(53) УДК 622.243 5 053 (088 8) оо депам ваобретеиий и отхрытхйДата опубликования описания 25.07.80(54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ЗАМЕРА И ЗАПИСИ УСИЛИЛ Изобретение относится к технике отборакерна породы в скважине при бурении, аименно к устройствам для исследования работы керноприемциков в скважинах, и пред-,назначено для замера и записи гидростатических, гидродинамических и радиальныхусилий, действующих на керн в процессеего отбора при проводке скважины.Отбор керна колонковыми трубами невсегда бывает удовлетворительным, так каккерн разрушается в процессе бурения и подьема, что происходит, в частности, из-за размывающего действия промывочного раствора, самозаклинивания керна, вибрации инструмента при бурении, ударов колоннытруб о стенки скважины и т. д, Имеет место также влияние давления столба жидкости, находящегося в бурильных трубах надкерном 111.Вследствие деформации и разрушениякерна под воздействием упомянутых факторов невозможно получить полную геологическую информацию по отобранному кер,цу,Для получения объективных данных офакторах воздействия на керн в процессеего отбора необходимо измерить значения 2гидродинамических, гидростатических и радиальных усилий, действующих на керн в керноприемнике.Известно устройство для замера и записи радиальных усилий, действующих на бу рильную колонну в скважине, содержащеекорпус, плавающую втулку, чувствительные элементы, уравнительный узел, выполненный в виде блока связанных поршней, взаимодействующих с чувствительными элементами, и регистрирующий прибор с записывающим механизмом 12.Данным устройством невозможно осуществить замеры и запись гидродинамичес,ких, гидростатических и радиальных усилий, действующих на керн в керноприемнике.1 Целью изобретения является повышениеэффективности измерения усилий, действующих на керн в процессе его отбора,Для достиженияцели устройство снабжено инерционным элементом, шарнирно 20связанным с валом и выполненным с осевым и радиальными каналами;причем, порц 1- ни с толкателями установлены в радиальных каналах инерционного элемента и жестко связаны с втулками, а осевой канал сообщается с,полостью регистрирующего прибора, и в нижней части осевого канала установлен обратный клапан, а в корпусе выполнены каналы, сообщающие полости корпуса инерционного элемента с внутритрубным пространством.На чертеже изображено устройство в разрезе.Устройство состоит из корпуса 1, в котором расположен полый вал 2, посажен ный на подшипники 3, глубинный регистри 6 рующий манометр 4 с часовым механизмом, гидровключатель 5, который обеспечивает включение часового привода по заданному значению давления, устанавливаемому в соответствии с глубиной спуска устройства и плотностью бурового раствора. К нижнему концу вала 2 прикреплен инерционный элемент 6 посредством шарнирной трубчатой подвески 7, обеспечивающей вращение, а также поперечные перемещения инерционого элемента 6 в вертикальной плоскости, 2 о благодаря чему элемент 6 имеет возможность имитировать работу керна- в керноприемнике и воспринимать радиальные усилия, действующие на керн при его отборе. Масса инерционного элемента 6 определяется и подбирается, исходя из соответствующего удельного веса разбуриваемой породы,Корпус 1 устройства рассчитан на передачу крутящего момента и поток промывочной жидкости в процессе бурения скважины через четыре канала 8. 36 Втулка 19 из влагостойкогоматериала ипружина 20 обеспечивают герметизацию под шипникового узла. Внизу канала 14 в инерционном элементе 6 установлен обратный клапан 21, через который полость канала 4 и кольцевое пространство 15 в корпусе 1 ".ообщаются с внутренним пространством в . ереводника 22 и бурильного инструмента.внутренним пространством переводника 21 и бурильных труб кольцевое пространство 15 сообщается посредством канала 24, ;"поленного в корпусепод углом вниз от вертикальной оси. Устройство подсоеди,;ется к колонне бурильных труб посредст. -о. -.,ереводника 23, а к устройству, в свою 05 В инерционном элементе 6 имеются четыре плавающие сегментные втулки 9, связанные посредством толкателей 10 с поршнями1, находящимися в цилиндрах 12. Толкатели 10 возвращаются в исходное положе- з 3 ние пружинами 13, которые подобраны с необходимыми для этого характеристиками, Полости цилиндров 12 сообщаются через канал 14 в теле инерционного элемента б, канал трубчатой подвески 7, кольцевое прост- ранство 5, отверстия 16 с полостью корпуса глубинного манометра 4. Для гашения возможной вибрации и фиксации (предотвращения вращения) глубинного манометра 4 служат упругие резиновые втулки 17 и пружина 18. 43 Вследствие того, что канал 14 и кольцевое пространство 15, связанные с внутренним пространством бурильных труб через обратный клапан 21 и канал 24, постоянно находятся под воздействием гидростатического и гидродинамического давлений, то изменение давления в этой системе, фикси-руемое механизмом, будет одновременно соответствовать гидростатическому и гидро- динамическому давлениям и радиальным усилиям. Записи радиального усилия, воспроизводимые на диаграммном бланке, носят кратковременный и. скачкообразный характер и его величина, выше значения гидро- статического и гидродинамического давлений.5Использование предлагаемого устройст ва обеспечивает точное измерение и регист рацию факторов, воздействующих на керн в керноприемнике в процессе отбора керна при бурении скважины, благодаря чему достигается возможность получения подробной и достоверной геологической информации по отобранному керну с учетом воздействующих на него разрушающих факторов.формула изобретения1. Устройство для замера и записи усилий, действующих на керн в керноприемнике, содержащее установленный в бурильной трубе корпус с валом, плавающие втулки, чувствительные элементы с поршнями и толкателями и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности измерения усилий, действующих на керн в процессе отбора, оно 6снабжено инерционным элементом, шарнирно связанным с валом и выполненным с осевым и радиальными каналами, причем поршни с толкателями установлены в радиальных каналах инерционного элемента и жество связаны с втулками, а осевой канал сообщается с полуосью регистрирующего прибора.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в нижней части осевого канала установлен обратный клапан, а в корпусе выполнены каналы для сообщения полостей корпуса инерционного элемента и внутри- трубного пространства.- Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Червонский Е. Г. Основы технологибурения структурных скважин. М., 1962,с, 74.2. Авторское свидетельство СССР404930, кл, Е 21,В 17/00, 197.747989 О И Редактор Т. ВиркоЗан аэ 4200/21ИНИИПИ Госупо делам113035, Москва,филиал ППП Пате Составнтель Е. СадТехред К, ШуфричТираж 626дарственного комитетизобрегеннй н открытийЖ 35, Раугвская наб., д, 4/5т, г. Ужгород, ул. Проектная овниковКорректор М, Ц 1 арошПодписноеа СССР