Устройство для измерения искривления скважины

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СеветсиниСоцианиетичесмнаРеснубнии е 866149(72) Авт Е, А. Салов, Р. И, Кривоносов, В, В и А. Н. Русин обре Всесоюэныи научно-исследовательский иннефтепромысловой геофизики(71) Заявител ЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКВАЖИНЫ54) РИВЛЕ 2 бре тени ой геоф вано дл его сигнал записывается регистр ром, Сигнал с выхода феррозонда представляет собой синусоиду, н торой имеются изменения при про нефтепробыть исо измереотносится ике и мож непрерывн енитного омысло польэ ния а ко мута и ла скв ож ны. Изве назначе енин ферроэонда над постоянным магитом. По расположению этих изменений тен инклиноме который предго измеренияа скважины,инус епрерыв тного у еделяют азимут накло и зе азим сост а скважины. Существен корпуса, в и азимута и имута состо- эакрепленнои гориерметич лены даДатчи нда, жес ктропри ятников и ым недостатком этогоявляется его малая точкотором зенитно ит из ф инклинометра ность и наде измерении, т нометра в ск ность при непрерывномк как при движении инклиажине на датчики непрена итало а рывно действрывками кабело стенки скв го механизм толч демпфирова ного маятни остоянным магнитом, Дл ия колебания горизонтал я и уда жины, К ика непрерывного омещен в емкость,жидкостью, 11 ри отметра от вертикалитцик перемещает ив плоскость наклоеррозонда электроет г на маг нитноенд.тс лнного мигни а он язко нкли аполнен ы скважин степень понении оси датчиков эа счет по он кую жидкостьпод действие тальный мая недостаточна, поэ стояннцй а. Приэтих ов горизон-,агни иводом он ле Земли к отклоняется от пло щенииреагири ион зе а поплавок да кости наклон нитного угла т горизонтального попри эт 3 ЪеударетюиыЯ комитет СССР ае делен изебретеиий и отерцтиЯзакре о угл ррозо лу эл ого м 3.09,81. Бюллетень Юе и,вызванныеами инклинометра к показала пракерения кривиздемпфирования щения их в вяэ 8661491 О 15 20 2 30 ЭВ ложения, за счет чего в показаниях датчиков появляются ошибки, Кроме того, под действием этих толчков маломоментные опоры датчиков быстро выходят иэ строя.Наиболее близким по технической сущности является устройство для определения кривизны скважины, которое также предназначено для непрерывного измерения в процессе бурения скважины. Устройство состоит из корпуса с верхней и нижней крьппками, связанными через опоры с поплавковой рамкой с эксцентричными грузами, расположенной в жидкости, датчика зенитного угла и азимута, кольцевых трансформаторов и расположенного в нижней части корпуса сильфона, Подвод питания и съем сигналов с датчиков осуществляется посредством бесконтактной трансформаторной передачи. Демпфирование колебаний рамки и поплавка датчика зенитного угла осуществляется также за счет вязкой жидкости. При отклонении скважины от вертикали рамка под действием эксцентричного груза разворачивается вокруг оси вращения так, что ось вращения поплавка датчика зенитного угла устанавливается перпендикулярно плоскости наклона. При этом .электрические сигналы, снимаемые с соответствующих датчиков, будут пропорциональны зенитному углу скважины и углу отклонителя 2Так как в известном устройстве демпфирование датчиков осуществляется за счет вязкой жидкости, а маломо" ментные опоры не защищены от толчков, возникающих при непрерывном измерении, то оно имеет также малую точность и надежность.Цель изобретения - повышение надежности за счет исключения ударов в процессе эксплуатации.Указанная цель достигается тем,что устройство снабжено дополнительными сильфонами, установленными в верхней части корпуса, кольцевыми и осевыми амортизаторами, которые соответственно расположены на верхней и нижней крышках корпуса, причем сильфоны заполнены газом.На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.Устройство содержит корпус 1,заполненный вязкой жидкостью, в котором в опорах 2 и 3 установлена поплавковая рамка 4 с эксцентричным грузом 5. На рамке 4 закреплены датчики зенит.ного угла 6 и азимута 7, Опоры 2 и 3закреплены в крьппках 8 и 9 с амортизирующими кольцами 10-13. Крьппка 8прикреплена к корпусу 1 при помощи;амортизирующих пружин 14-17На крьппке 8 закреплен статор 18, а на осипоплавковой рамки 4 - ротор 19 кольцевого трансформатора, Сильфоны 20и 21 закреплены в корпусе 1 таким образом, что один расположен по однусторону поплавковой рамки 4, а другой- по другую,Устройство работает следующим образом,Под действием эксцентричного груза5 поплавковая рамка 4 устанавливаетплоскости качания маятников датчиковазимута и зенитного угла в плоскостьнаклона скважины и они измеряют азимут и зенитный угол скважины. Придвижении прибора в скважине корпусприбора испытывает толчки н удары какв осевом, так и в радиальном направлении. Так как поплавковая рамка 4закреплена в корпусе 1 в осевом направлении при помощи осевых амортизаторов, например пружин 14-17, а врадиальном направлении - при помощиамортизирующих колец 10-13, то онаимеет некоторую свободу перемещенияотносительно корпусаза счет деформации амортизаторов и сильфонов Поэтому при действии возмущающих сил корпус 1 перемещается, а поплавковаярамка 4 за счет сил трения стремится сохранить свое прежнее положение.При этом она перемещается внутри корпуса 1, заполненного несжимаемой вязкой жидкостью,При действии осевого удара, например снизу, происходит перемещение поплавковой рамки 4 вниз, при этом в нижней части корпуса 1 повышается дав ление жидкости, так как из-за малого поперечного сечения и большой длины демпфирующего зазора жидкость практически не успеет перетечь в верхнюю часть корпуса 1, Под действием давления жидкости гаэ внутри сильфона 21 сжимается и объем его уменьшается. Давление в верхней части корпуса 1 соответственно уменьшается и объем газа в снльфоне 20 возрастает. Таким образом происходит перемещение поплавковой рамки 4 без перетока жидкости через демпфирующий зазор, В случае отсутствия сильфонов, заполненных газом амортизация поплавковой рамкиФормула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРВ 355338, кл. Е 21 В 47/02, 1972.2Авторское свидетельство СССРУ.402640, кл. 321 В 47/022, 19731 прототип 1. 5 86614 в осевом направлении была бы невозможна так как параметры демпфирующего зазора выбираются не из условия максимальной скорости перетока жидкости, а из условия оптимальной степе-ни демпфирования поплавковой рамки 4 и ее конструкции, Для того, чтобы при заданном наружном диаметре поплавковой рамки 4 получить максимальный устанавливающий момент и доста точную для разгрузки опор 2 и 3 выталкивающую силу жидкости, необходимо, чтобы длина поплавковой рамки превы" шала ее диаметр в несколько раэ. При этих параметрах демпфирующего зазо Ю ра. при кратковременных ударах перетока жидкости практически не будет и поплавковая рамка 4 будет испытывать через несжимаемую жидкость эти удары без ослабления. 20При действии радиальных ударов поплавковая рамка 4 перемещается за счет деформации амортизирующих колец 10-13 к боковой стенке корпуса 1. При этом происходит переток жидкости 25 вокруг поплавковой рамки 4, причем путь перетока жидкости в этом случае определяется ее диаметром и во много раз меньше, чем при осевом ударе.Поэтому в радиальном направлении проис ходит достаточная амортизация без применения каких-либо специальйых мер;Необходимо только конструктивно обеспечить, чтобы при сильных ударах поплавковая рамка 4 ие касалась боко- З вой стенки корпуса 1, так как в этом случае опоры 2 и 3 испытывают возрастающую нагрузку только до соприкосновения поплавковой рамки 4 с корпусом 1, затем нагрузка на них остается 40 постоянной, а вся остальная сила удара придется на поплавковую рамку 4 и закрепленные на ней датчики, А так .Л как основная задача амортизации- уменьшение возмущающих воздействий 45 на датчики, то такая работа амортизаторов недопустима.Применение осевой и радиальной амортизации блока датчиков позволит 9 Ьсущественно повысить Надежность ийклинометра, а также точность измерения в непрерывном режиме. Это техническое решение заложено в конструкцию непрерывного цифрового инклинометра типа ИН 1-721. Проведенные скважинные испытания макета инклинометра с амортизированйым блоком датчиков показали, что величина толчков, действующих на датчики, уменьшилась за счет амортизации примерно в два раза. Это позволило увеличить скорость непрерывного измерения до 1000 м/ч и сократить время инклинометрических измерений скважины глубиной 2000 м в три раза по сравнению с точечным режимом измерения,Внедрение инклинометра в промьппленность даст годовой экономический эффект 31,7 тыс. руб, на один комплект,Устройсво для измерения искривления скважины, содержащее корпус, заполненный вязкой жидкостью, поплавковую рамку с эксцентричным грузом и датчиками азимута и зенитного угла, кольцевые трансформаторы и сильфоны, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и скорости непрерывного измерения, а также надежности устройства, оно снабжено дополнительными сильфонами, осевыми и радиальными амортизаторами, при помощи которых поплавковая рамка закреплена в корпусе, а сильфоны заполнены газом и установлены по торцам корпуса по обе стороны поплавковой рамки.866149 оставитель И, Карабачинскаяехред Т.Маточка Корректор 1.М 1 азаренко як г озч 8029/51 Ти 111 ИИ 11 И Государственн ио делам изобретен 113035, Москва ЖПолли Ужгород, ул зев н н,1 ли лПа ент аж 630го комитета СССРй и открытийРаушская наб. д