Устройство для измерения глубины скважины в процессе бурения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУЬЛИН 80 рЕ 21 СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ А И ОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМ ЕТЕЛЬСТ ЕНИЯУРЕНИЯ,ижимной В 36(71) Грозненское навенное объединение(54) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕГЛУБИНЫ СКВАЖИНЫ В ПРОЦЕССЕсодержащее измерительный и пролики, между которыми располталевый канат, редуктор и селдатчик, о т л и ч а ю щ е етем, что, с целью повышенияизмерения за счет исключенияходов канатов бурильных трубснабжено поводковой муфтой,щей из двух полумуфт, соединмежду собой пальцем, при этоиз полумуфт связана с валомра а другая . - с валом сельсбурения, содержащее измерительныйи прижимной ролики, между которымирасположен талевый канат, редуктори сельсин-датчик, снабжено поводковой муфтой, состоящей из двух полумуфт, соединенных между собой пальцем, при этом одна из полумуфтсвязана с валом редуктора, а другаяс валом сельсин-датчика,На фиг, 1 приведена полная схемаустройства; на фиг. 2 - вид А нафиг. 1; на фиг. 3 - кинематическаясхема устройства.Устройство для измерения глубиныскважины в процессе бурения содержит несущий корпус 1, в которомустановлен первичный вал 2, магнитоуправляемый контакт Згеркон)наколодке, редуктор 4, учитывающийоснастку талевой системы например,планетарный и на котором закрепленыгнездо 5 с промежуточным валом 6,корпус 7 со специальным валом 8 икронштейн 9. На концах первичноговала 2 неподвижно(с помощью шпонкии гайки )установлен счетный роликсельсин-датчик )1 О и посредствомклеммоиого соединения рычаг 11 сзакрепленным постоянным магнитом12 1 количество магнитов может бытьразным и зависит от интервала углубления скважины, через который нужнополучать сигнал, т.е. от точностиизмерения глубины скважины ). Наконце промежуточного вала 6 неподвижно(с помощью шпонки и стопорногокольца)установлено водило 13 с нажимным угольником 14, Первичный 2 ипромежуточный 6 валы жестко, например, посредством шлицевого соединения связаны соответственно с быстроходным итихоходным валами редуктора 4. Специальный вал 8 выполненпустотелым. Один его конец снабженколлектором 5, другой - неподвижноустановленным рычагом 16, на которомзакреплена кнопка включения 17. Снаружи вала 8 на шпонке установленсвободно перемещающийся в осевомнаправлении тормозной диск 18, поджимаемый пружиной 19. Степень поджатия тормозного диска 18 к корпусу7 регулируется гайкой 20. Провода21 от магнитоуправляемого контакта3 идут следующим образом: один черезсальниковое.уплотнение кабеля в кожухе 22 на вторичный прибор 23, другой через одну из щеток токоснимателя 24, установленного на стойке 20 55 1 116148 1Изобретение относится к измеренийтехнологических параметров процессабурения нефтяных, газовых и другогоназначения скважин, а именно к измерению механической скорости буренияи глубины скважины.Известно устройство для измерениямеханической скорости бурения иглубины скважины, состоящее из измерительного устройства с регистратором, приводным звеном которого,служит тросик, перекинутый черезролик, установленный на фонаре буровой и закрепленный на корпусе вертлюг а ,11.Недостатком этого устройства явля.ется сложный монтаж, сопряженный сработой на высоте, и наличие тросика, который при бурении, вибрируячасто выходит из строя.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является устройстводля измерения глубины скважины впроцессе бурения 1 2 1.Указанное устройство содержитиэмерительнь 1 й ролик, предназначенный для передачи перемещения талевого каната на сельсин-датчик, редуктор, учитывающий оснастку талевойсистемы, прижимной ролик для исклю 30чения проскальзывания талевого каната относительно иэмерительноАролика, снабженный рычагом с пружинами для осуществления отвода завода)телевого каната от измерительного 35ролика, катки, перемещающиеся погоризонтальным направляющим, свяЗанным со стойками, установленными накожухе лебедки. Последние обеспечивают также слежение устройства эа 40талевым канатом при его угловомотклонении вследствие уменьшенияколичества слоев каната на барабанеледебки при углублении скважины вовремя долбления. Для фиксации забойной глубины скважины и скоростибурения устройство имеет панель,на которую поступают электрическиесигналь с сельсин-датчика.Недостатком известного устройства 50является низкая точность измерения.Цель изобретения - повышениеточности измерения за счет исключения холостых ходов канатов бурильныхтруб.Поставленная цель достигаетсятем, что известно 1 устройство дляизмерения глубины скважины в процессе1116 25 такое относительно магнитоуправляемого контакта 3 положение, когда 50 последний разомкнут действие постоянного магнита 12 на него закончено, магнитоуправляемый контакт только что разомкнулся).Далее вращением гайки 20, переме щающей пружину 19, устанавливают необходимую силу прижатия тормозного диска 18 к корпусу 7, величина кото 25, контакты кнопки включения 17 идругую щетку токоснимателя 24 такжена вторичный прибор 23. Прижатиеталевого каната 26 к счетному ролику 10 осуществляется прижимным 5роликом 27, на образующей цилиндракоторого для удержания талевогоканата 26 имеется канавка, радиускоторой равен радиусу талевогоканата 26. Прижимной ролик 27 эакреп- Олен на штоке, несущем поршень непоказаны ). Ход поршня в цилиндре28 минимальный, но достаточный длясвободного завода и вывода талевогоканата 26 к прижимному ролику 27, 15Цилиндр 28 с помощью болтов закреплен на внешнем торце несущего корпуса 1. Управление работой цилиндра,а значит и прижимным роликом 27осуществляется с пульта бурильщика.Рабочий агент, например воздух,в цилиндр 28 подается по одномуиз шлангов 29 в зависимости от того,нужно ли прижать талевый канат 26прижимным роликом 27 к счетномуролику 10 или его освободить ), Преобразователь на лебедке устанавливается с помощью выносных рычагов 30,работа которых основана на свойствесдвоенного параллелограмма, обеспечивающих слежение устройства заталевым канатом при сматываниипоследнего с барабана лебедки вовремя долбления. Снабженные дополнительными деталями рычаги обеспечивают слежение устройства за талевым контактом и при его уловом отклонении,зависящем от числа слоев талевого каната на барабане лебедки вовремя бурения. Полумуфты 31 и 32 спальцем связаны с валом редуктора40и валом сельсин-датчика соответственно,Устройство работает следующимобразом.При снятом кожухе 22 путемпроворота счетного ролика 10 противчасовой стрелки вид А)рычаг 11 спостоянным магнитом 12 ставят в. 48 4рой должна быть такой, чтобы при воздействии на специальный вал 8 вращающего момента со стороны промежуточного вала 6 последний относительно корпуса 7 проворачивался бы с трением, а при отсутствии такового - прочно удерживался относительно корпуса 7.Затем поворачивают специальный вал 8 по часовой стрелке(вид А)до тех пор, пока кнопка включения 17, установленная на рычаге 16, не подойдет к нажимному угольнику 4, установленному на водиле 13, и ее контакты замкнутся. После этого кожух 22 ставят на место и подводят устройство к талевому канату 26, который заводят в канавку прижимного ролика 27 и пуском воздуха в цилиндр 28 по одному из шлагиов 29 прижимают его к счетному ролику 10. Устройство готово к измерению механической скорости бурения и глубины скважины(забой скважины "нащупан" заранее и можно начать процесс углубления скважины, т.е. долбление ).Указанная настройка устройства производится один раз на все долбления с момента начала проводки скважины до проектной глубины.Во время долбления, сматываясь с барабана лебедки, талевый канат 26 поворачивает против часовой стрелке(вид А )счетный ролик 10 и через него первичный вал 2 с рычагом 11 и постоянным магнитом 2. Вращение с первичного вала 2 через редуктор 4 передается промежуточному валу 6, который, вращаясь против часовой стрелки, нажимным угольником 14, установленным на водиле 13; ведет через кнопку включения 17, держа ее контакты замкнутыми, специальный вал 8, который относительно корпуса 7 проворачивается с трением. Ток, который проходит через . магнитоуправляемый контакт 3 в момен. ты прохождения над нйм постояяного маагнита 1;2;1 цепь записана от блока питания:):;:йЪступает на вторичный ппрйбор. 23 й расшифровывается как сигнал об увеличении глубины скважины на определенную величину, зависящую от оснастки талевой системы и диаметра счетного ролика 10. По суммарному количеству пришедших импульсов с момента начала проводки скважины судят о ее глубине, по количеству пришедших импульсов на1116148 скважин. 5долбление - о проходе за долбление, а по частоте приходящих импульсов во время долбления - о механической скорости бурения эа долбление.При движении бурильного инструмента вверх по разным причинам(например, для осуществления приподъема инструмента во время долбления )счетный ролик 10 врашается по.часовой стрелкевид А). По часовой стрелке р повернется и промежуточный вал 6. При этом нажимной угольник 14 отойдет от кнопки включения 17 и ее контакты разомкнутся. Специальный вал 8, заторможенный пружиной 19 относительно корпуса 7, "запомнит" положение забоя. Независимо от подъема бурового инструмента вверх в моменты прохождения постоянного магнита 12 над магнитоуправляемым контактом 3(когда его контакты замыкаются)в силу того, что контакты кнопки включения 17 разомкнуты, токовые сигналы не поступают на вторичный прибор.Для того, чтобы нажимной угольник 14 после ухода от кнопки включения 17 при движении бурового инструмента вверх не коснулся последней с противоположной стороны при своем движении и не сдвинул специальный30 вал 8 с положения "запомнившегося забоя", редуктор 4 имеет большое передаточное отношение. По окончании долбления талевый канат освобождается от устройства, которое с "запомнившимся" забоем скважины отводится в сторону. После наращивания буровой колонны или производства спуско-подъемных операций по смене долота и после того как забой скважины опять "нащупан", устройство снова начинает функционировать для производства измерений механической скорости бурения и глубины скважины уже при новом долблении. Технико-экономическая эффективность изобретения достигается за счет уменьшения металлоемкости,замены дорогостоящего сельсин-датчика дешевым коммутирующим устройство,например герконом, увеличения точ-ности измерения и расширения функциональной возможности устройства засчет использования его в информационно-измерительных системах при бурении разведочных и эксплуатационных Кроме этого, информация о глубине скважины и механической скорости бурения способствует более оперативному управлению работой буровой бригады и буровой организации в целом,4 акаэ 6 Подппсноа СССР тии наб., д.4/ ПП "Патент" 1 илия тная, 4 жгород, ул. 5/24 Тираж ВНИ 11 ПИ Государс по делам иэоб,113035, Москва, венного комит етений и откр Ж, Раушска