Устройство для измерения глубины скважины в процессе бурения

Союз Советскмк Соцмалмстмчесммк Реса ублмк(51)М. Кл,зЕ 21 В 47/04 Государственный комитет СССР ио делам изобретений н открытий(53) УДК б 22, ,242(088,8)(72) Авторы изобретения Г.М.Ланда, Е.Н.Петрашек и В.В.Киз Специальное конструкторское бюро Всесоюзногопроьвшленного объединения "Геотехника" Министерствагеологии СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГЛУБИНЫ СКВАЖИНЫ , В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ Изобретение относится к бурениюскважин и предназначено для непрерывного измерения глубины скважиныв процессе бурения.Известно устройство для непрерывного измерения глубины скважиныв процессе бурения, содержащее датчик перемещения бурильной колонны,установленный на кронштейне кранблока, цифровую схему измерения с цифровыми счетчиками, талевую оснастку с канатом, механизм для удержания бурильной колонны на устье скважины. При измерении глубины скважины сигналы, поступающие от датчика перемещения бурильной колонныв счетчик глубины скважины, проходят через приспособление, выполненное в виде гидравлического преобразователя давления с гидравлическимреле. Это реле не пропускает сигналы в моменты, соответствующие перемещению подъемного крюка независиМоот бурильной колонны (11,Таков устройство предназначенодля непрерывного измерения глубиныскважины в процессе бурения со свободной подачей. В этом устройствегидравлический преобразователь давления установлен на мертвом конце каната, к которому подвешен подвижной блок с подъемным крюком, Гидравлический преобразователь включаетгидравлическое реле тогда, когда 5 подъемный крюк находится под нагрузкой от веса бурильной колонны. Приснятии нагрузки с подъемного крюкагидравлический преобразователь выключает гидравлическое реле. Прн 10 бурении с гидравлической подачей,когда бурильная колонна зажата вшпинделе станка и нагрузка на подьемном крюке отсутствует, гидравлическое реле выключается и сигналы 15 с датчика перемещения бурильной колонны не поступают в счетчик глубины скважины несмотря на то, что глубина скважины увеличивается. Такимобразом это устройство не пригодно 20 для измерения глубины скважины прибурении с гидравлической подачей.Известно устройство для измерения глубины скважины в процессе бурения, включающее датчик перемеще ния бурильной колонны, блок исключения холостых перемещений буркльной колонны и схему регистрации 21,Недостатком указанного устройства является то, что при вращении ро тора и одновременной подаче Гнструсчетчик 10, и через схему совпадения12 - на счетчик глубины 15. В обоихсчетчиках накапливается число, соответствующее цройденной бурильной ко.бронной 4 глубине скважины. По мереуглубления скважины требуется наращивать бурильную колонну 4. При наращивании очередной штанги бурильную колонну 4 ставят через специальную вилку на блок 7, находящийсяв механизме бПодвижная пластина 0 18 под действием веса бурильной колонны 4 через направлякщие 20 сжимает пружины 22 и сближается с конусным кольцом 16. При этом конический стержень 19 входит в отверстие 15 конусного кольца 16 и нажимает накнопку микровыключателя 8, которыйзакрывает схему совпадения 11, и сигналы с датчика 9 не поступают всчетчики 10 и 15. После этого несмот щ ря на то, что подъемный крюк 5 перемещается вверх и вниз независимоот бурильной колонны 4, выполняяработы, связанные с подъемом штангдля наращивания бурильной колонны,сигналы с датчика 9 перемещений непоступают в счетчики 0 и 15. После того, как бурильную колонну 4нарастили очередной штангой, подьемный крюк 5 снимает бурильную колонну 4 с блоком 7. Подвижная плас тина 18 выталкивается пружинами 22,а ее положение Фиксируется четырьмя винтами 21, ограничивающими перемещение этой .пластины относительно конусного кольца 16. Конический 35 стержень 19 выходит из отверстияконусного кольца 16 вместе с пластиной 18 и освобождает кнопку микроь выключателя 8, который открываетсхему совпадения 11, и после нача ла бурения сигналы с датчика 9 перемещений начинают поступать в счетчики 10 и 15. Тогда, когда бурильную колонну 4 начинают подниматьиз скважины для смены инструментаили для других целей, с датчика 9 4 перемещений поступает запрещающийсигнал на схему совпадения 12, которая закрывается и не пропускаетсигналы в счетчик глубины 15. мента требуется вмешательство бурового мастера для включения счетчика,а при подъеме инструмента показаниясчетчика не сохраняются.Целью данного изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности работы.Указанная цель достигается тем,что блок исключения холостых перемещений выполнен в виде конусного кольца с установленной над ним подвижнойпластиной с коническим стержнем, вэаимбдействующим с бурильной колонной,и размещенного в полости конусногокольца микровыключателя, подключенного к схеме регистрации,На фиг. 1 изображена схема устройства для непрерывного измерения глубины скважины в процессе бурения; нафиг, 2 - приспособление для исключения измерения в моменты, когда бурильная колонна опирается на устье скважины, вид сверху; на фиг. 3 - разрезА-А на фиг. 2; на фиг: 4 - разрезБ-Б на фиг. 2.Устройство содержит буровую вышку1, кронблок 2 с роликами 3, бурильную колонну 4, подъемный крюк 5, механизм б для удержания бурильной колонны на устье скважины, блок 7 исключения холостого хода бурильнойколонны с микровыключателем 8, датчик 9 перемещения бурильной колонны,установленный на кронблоке 2. Схема измерения включает реверсивныйсчетчик 10, схемы совпадения 11 и 12,схему сравнения 13, схему отключения14, счетчик глубины 15.Блок 7 исключения холостого ходабурильной колонны содержит конусноекольцо. 16, в котором выполнена полостдля размещения в ней кронштейна 17 смикровыключателем 8. Над конуснымкольцом установлена подвижная пластина 18, к которой приварены один конический стержень 19 и четыре направляющие 20 с пазами под винты 21. Вотверстиях конусного кольца 16 установлены пружины 22. Блок 7 устанавливается в механизме б для удержаниябурильной колонны 4 на устье скважины, которая в процессе бурения проходит через центральное отверстие конусного кольца 16.Работает устройство следующимобразом.Перед началом бурения, когда бурильная колонна 4 висит на подъемном крюке 5, а нижний конец бурильной колонны установлен на устье скважины, счетчики 10 и 15 сбрасываютна нуль. В момент начала бурения бурильная колонна 4 начинает углубляться в скважину. В это время ролик 3кронблока 2 начинает вращаться и передает свое вращение на датчик 9,который посылает сигнал через каждые 100 мм перемещения бурильной ко"лонны 4. Эти сигналы через схему сов"падения 11 поступают в реверсивный Я Однако в это время сигналы одвижении бурильной кслонны 4 в реверсивный счетчик 10 проходят, ипоследний начинает считать в обратном направлении. В момент выходаиз скважины нижнего конца бурильнойколонны 4 реверсивный счетчик 10пройдет через нулевое состояние. Вэтот момент с него поступает сигнална схему отключения 14, с которойв свою очередь поступает запреща 60 ющий сигнал на схему совпадения 12.При этом сигналы с да.тчика 9 переме"щений не поступают в счетчик глубины 15 несмотря на то, что подъемныйкрюк 5, свободный от бурильной ко 65 понны 4, перемещаясь вверх и вниз, 771329может выполнять различные работы.После замены инструмента бурильнуюколонну 4 начинают опускать в скважину. При прохождении нижним концомбурильной колонны устья скважины реверсивный счетчик 10 опять проходитчерез нуль. С него опять поступаетсигнал на схему отключения 14, которая посылает разрешающий сигнал насхему совпадения 12, Однако схемасовпадения 12 остается закрытой дотех пор, пока в реверсивном счетчике 10 не наберется такое же число,как и в счетчике глубины 15. В этотмомент схема сравнения 13 открывает схему совпадения 12, и сигналыс датчика 9 перемещений начинаютпоступать уже сразу в оба счетчика10 и 15. При бурении скважин в геологоразведочном бурении пользуются свободной и гидравлической подачами бурового инструмента. формула изобретенияУстройство для измерения глубины скважины в процессе бурения, включающее датчик перемещения бурильной колонны, блок исключения холоз стых перемещений бурильной колонныи схему регистрации,. о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надевности работы, блок исключения холостых перемещений выполнен в видеф конусного кольца с установленной надним подвижной пластиной с коническим стержнем, взаимодействующим с бу"рильной колонной, и размещенного вполости конусного кольца микровыклю 15 чателя, подключенного к схеме регистрации;Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США 9 3643504,Щ кл. Е 21 В 45/00, 1972.2Авторское свидетельство СССРР 62570, кл. Е 21 В 47/04, 1938.771329 Составитель И,КарбачинскаТехРеД Н.Цабурка орректор М Помо Подписно атент , г. Ужгород, ул. Проектная,Редактор Г.Мозжечк ВНИИПИ по делам 113035,ударств зобрете сква, ж ж 62 бнно оий и35, Р иитета с(Р ытий кая наб, д, 4/5