Устройство для определения кривизны скважины

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскниСоциалистическихРеспублик(61) Дополнительное к авт, саид-ву(22) Заявлено 250880 (21 2975577/22-03с присоединением заявки йо(23) ПриоритетОпубликовано 15,12.82, Бюллетень М 4 бДата опубликования описания 15.1282 РМ К з Е 21 В 47/022 Государствеиный комитет СССР по делам изобретеяий и открытий(71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРИВИЗНЫ СКВАЖИНЫИзобретение относится к геофиэи" ческим исследованиям скважин, а именно к карротажу.Известно устройство, включающее корпус и помещенные в нем измерительные элементы, выполненные прозрачными и наполовину заполненными,легкоплав" ным веществом, при этом прозрачные сосуды снабжены автономными нагревательными элементами, а стенки прозрачных сосудов - двумя взаимно перпендикулярными линиями с указанием сторон света1. Недостатком известного способа является то, что для определения кривизны скважин требуются нагрева.тельные элементы, что увеличивает время между двумя замерами.Кроме того, для считывания показаний необходимо каждый раз извлекать устройство из скважины, что сильно удлиняет время замера. Известно также устройство для определениякривизны скважины, содержащее корпус с размещенными в нем торами, в каждом нз которых соответственно установлен кольцевой электрод, контакты и токопроводящую жидкость 2)Недостатком укаэанного устройства является большое число замеров,кроме того это устройство не позволяет одновременно измерять углынаклона скважины по падению и склонению и за один замер определятьпространственное положение скважины.Цель изобретения - уменьшениечисла замеров и повышение быстро-действия.Указанная цель достигается тем,что оси торов расположены под углом90 о к продольной оси корпуса, аконтакты размещены на наружной по верхности торов.На фиг.1 схематически изображенабуровая горная выработка, поперечныйразрез, иэ которой пробурены нисхо дящая и восходящая скважины, где вгруде забоя последней находитсяустройство для определения кривизныскважины; на фиг.2 - буровая горнаявыработка и скважина с расположенным в ней устройством для определения кривизны скважин, план, Показанычасти света: Север - М, Юг - Я, Восток - О, Запад - Х; на фиг.З - вер, тикальный разрез устройства; нафиг,4 - то же, вид сбоку; на фиг.5вертикальный разрез по окружности60 65 тора; на фиг.б - тор, поперечный разрез; на фиг.7 - электрическая схема устройства.Устройство. для определения кривизны скажин состоит из корпуса 1 и размещенных в нем торов 2 и 3. . 5 Корпус 1 представляет собой полый цилиндр, который закрыт с торцов крышками 4 и 5, Торы 2 и 3 жестко закреплены в корпусе 1 в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Корпусы 0 торов изготовлены из изоляи,ионных материалов, лучше всего иэ стекла. Торы 2 и 3 имеют внутри по одному кольцевому электроду 6, размещенному впритык к корпусу 1 во внутренней 5 полости тора по наибольшему его диаметру, Кольцевые электроды 6 торов 2 и 3 имеют выводы 7, которые соединены между собой и минусом источника тока. В теле торов 2 и 3 закреплены контакты 8, выходящие во внутрь торов 2 и 3 и снаружи и проградуированы в градусах.Контакты 8 равномерно размещены по окружности торов. Внутри полостей 25 торов 2 и 3 находится капля токо- проводящей жидкости 9, например рту ти, Торы 2 и 3 разделены на четыре сектора (1, 11, 111 и 1 У фиг.5 и 7), имеющие градуировку контактов 8 от 0 до 90 . Нижние секторы Г и 11 предназначены для определения кривизны восстающих скважин, а верхние 111 и 1 У - нисходящих скважин. Соответствующие одноименные контакты 8 разных секторов электрически соединены между собой, например контакты 8, показывающие 50 1-го и 111-го секторов, соединены между собой (фиг.7), Аналогично соединены одноименные контакты других секто ров (ГГ и 1 У). Выводы контактов 8 разных секторов торов 2 и 3 соединены с плюсом источника тора 9 и световыми табло 10 и 11. Крышка 4 представляет собой конусообразный 45 наконечник и служит для направления движения устройства по скважинеКрышка 5 представляет собой диск с патрубком 12 для соединения с доставочными штангами 13. 50Табло 10 и 11 представляют собой щит с электрическими лампочками 14 и 15. Каждое табло 10 и 11 разбито на две части, соответствующие сторонам света. Например, на табло 10 правая 55 часть имеет индексы И, а левая - Я. На табло 11 правая часть имеет индексы ИО и ЯО, а левая ИИ и ЯХ. Табло 10 предназначено для определения углов наклона скважин по г.- дению, а табло 11 - по склонению. В качестве источника тока 9 можно взять, например, шахтный аккумулятор.Проворачивание корпуса 1 устройства относительно штанг 13, а также штанг 13 между собой исключено, Рассоединение устройства со штангамиисключено. Устройство и штанги герметичны и имеют насечки для ориентации их в одной (например вертикальной) плоскости,Устройство для определения кривизны скважин работает следующим образом,Предварительно в лабораторныхусловиях тарируют устройство, т,е.устанавливают его под различными углами падения и склонения и тарируютпоказания электролампочек на световых табло,В начале работ по определениюкривизны скважин точно устанавливаютстороны света (фиг,2),При определении кривизны скважины устройство подают, например, ввосстающую скважину из буровой горнойвыработки с помощью штанг 13 (фиг.1) .Одновременно с наращиванием штанг13 в скважину подают кабель, питающий устройство, При этом штанги 13должны подаваться в скважину в строго определенном положении, т,е, онидолжны быть всегда направлены своимирисками (насечками-индексами) в сторону рабочего, определяющего искривление скважины и сторону света.При строго вертикальной скважинеили ее отдельного участка, устройство и торы 2 и 3 также находятся встрого вертикальном положении, вследствие чего ртуть 16 торов 2 и 3находится в нижнем их участке и замыкает нулевые контакты 8 и включаетна световых табло 10 и 11 соответствующие электролампочки 14,Если скважина на определенной глубине получает искривление и, как .видно на фиг. 1 и 2, падение ее происходит на И под углом, например 30 , а склонение ее происходит на ИО под углом, например 20 ф, то одновременно наклоняется и устройство с торами 2 и 3,При наклоне тора 2 вправо (фиг,3 и 7) ртуть 16 переливается внутри его по кольцевому электроду 6 в сектор 1 и останавливается, например на угле 30 ф, замыкая кольцевой электрод 6 и контакты 8, вследствие чего на световом табло 10 на стороне И загорается соответствующая лампочка 14 с индексом 30 При наклоне тора 3 вправо (скважина имеет склонение в правую сторону), т.е. ИО (фиг. 2, 3 и 7) ртуть 16 переливается внутри тора 3 по кольцевому электроду 6 в сектор 1 и останавливается, например на угле 20 ф, замыкая соответствующий контакт 8, вследствие чего на световомтабло 11 на правой его стороне МОзагорается электрическая лампочка14 с индексом 200.Необходимо отметить, что при падении скважины склонение ее можетбыть и яа И (фиг,2), тогда тор 3вместе с устройством наклоняетсяв левую сторону и ртуть 16 переливается в сектор 11 тора 3 и на световом табло 11, на его стороне НИзагорается электрическая лампочка,показывающая, что склонение скважины на БИ под углом, например 20Если скважина имеет только скло"нение на 0 или Ю, то на табло 10фгорит лампочка с индексом О , ана табло 11 соответственно горятэлектролампочки с правой стороны.табло с индексом О, или с левой егостороны с индексом О,или с левой егостороны с индексом Х,При искривлении скважины на Я(Фиг.2) устройство наклоняется влевую сторону и ртуть 16 в торе 2переливается в сектор 11, вследствиечего на табло 10 с левбй стороны сотметкой Я загораются электролампочки, показывающие угол падения восстающей скважины на 8 замеряемойее глубине.При падении восстающей скважинына 8 склонение ее может быть 80(Фиг.2), вследствие чего ртуть 16 вторе 3 переливается в сектор 1 ина табло 11 загораются электролампочки на праной его стороне с индексом 0; ЗЮ,вследствие чего ртуть 9в торе 3 переливается в сектор 11и на табло 11 загораются электро"лампочки иа.левой его стороне с ин" ,дексом Я,При определении кривизны нисходящих скважин (фиг,1 и 2) устройствонаправляется в скважину, вследствиечего торы 2 и 3 работают как бы вопрокинутом (перевернутом) положениии ртуть 9 переливается в секторах111 и 1 У (аналогично как это имеет место в секторах 1 и 11), а электро;,лампочки на световых табло 10 и 11загораются как при определении кривизны восстающих скважин.5Техническим преимуществом предлагаемого устройства является неп рерывность определения углов накло-.на скважины по мере продвиженияустройства по скважине, так как индикатор - световое табло - находится за пределами скважины на рабочемместе оператора, уменьшается времямежду двумя замерами, которое сведено до минимума, практически составляющее около 1 мин. Сокращениевремени замеров углов наклона скважины позволяет повысить производительность труда бурильщика примернона 10 и сэкономить 0,07 р на каждом метре пробуренной скважины.20 Экономический эффект от применения данного изобретения составляет350 тыс.руб на одном предприятии.25формула изобретенияУстройство для определения кривизны скважины, содержащее корпус с размещенными в нем торами, в кажЗр дом из которых соответственно установлен кольцевой электрод, контакты и токопроводящая жидкость, о т л нч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения числа замеров и повышеЗ 5 ния быстродействия, оси торов расположены под углом 90к продольной оси корпуса, а контакты размещены на наружной поверхности торов.Источники, информации,4 О принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2589437,кл.Е 21 В Ф 7/022,1978,45 2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2847247,кл,Е 21 В 47/022,1979.981599 Составитель И, Карбачинская Гербер Техред А.Бабинеец Корреошк едакт Патент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Филиал Заказ 9664/49 Тираж ВНИИПИ Го по дел 113035, Моск23арствизобрЖного ком ений и о Раушская Подпистета СССРкрытийнаб д. 4/5