PL62379B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 6.Y.1971 62379 KI. 5 a, 45/00 MKP E 21 b, 45/00 CZYTELNIA [UK0U Patentowego Wspóltwórcy wynalazku: Zbigniew Blaszczak, Slawomir Gradys Wlasciciel patentu: Osrodek Badawczy Techniki Geologicznej, Warsza¬ wa (Polska) Urzadzenie do pomiaru i rejestracji pionowych ruchów narzedzia skrawajacego w odwiercie Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do po¬ miaru i rejestracji pionowych ruchów narzedzia skrawajacego w odwiercie, zapewniajace w czasie glebienia otworu uzyskanie danych o mechanicznej predkosci wiercenia i przeprowadzajace w sposób automatyczny chronometraz wiercen, zapisywany w postaci wykresu na tasmie rejestracyjnej.Znajomosc charakteru przewiercanych skal ma duze znaczenie zarówno w procesie wiercenia jak i dla geologicznego okreslenia ich cech litologicz¬ nych. Dane te poza wynikami rdzeniowania uzy¬ skuje sie przez okreslenie czasu przewiercania od¬ cinka otworu, poniewaz kazdy rodzaj skaly cha¬ rakteryzuje sie inna zwiercalnoscia.Wykonywanie czynnosci zwiazanych z chrono- rne;razem nalezy do obslugi wiertnicy, która kon¬ troluje czas przewiercania 10 cm odwiertu i wpi¬ suje dane do dziennika .wiercen. Na tej podstawie sporzadza sie nastepnie wykres chronometrazu. Ta¬ ki sposób pomiaru jest klopotliwy dla obslugi, ma¬ lo dokladny i powoduje trudna do sprawdzenia dowolnosc w zapisywaniu wyników. Moze to spo¬ wodowac bledna ocene charakteru skal, szczegól¬ nie w takich przypadkach, gdy nie przewiduje sie badan geofizycznych, rdzeniowania czy pobierania prób bocznych w odwiercie.Znane jest urzadzenie do pomiaru mechanicznej predkosci wiercenia, w którym piasek sterowany ukladem elektromechanicznym odwzorcowuje na tasmie ruch narzedzia skrawajacego. 30 Przejscie pisaka przez cala szerokosc tasmy od¬ powiada przewierceniu na przyklad 10 cm odwier¬ tu. Z kata pochylenia linii zapisu mozna okreslic predkosc przewiercania odcinka odwiertu. Niedo¬ godnosc takiej formy wykresu polega na koniecz¬ nosci przetwarzania go do postaci przydatnej w dokumentacji geologicznej, co takze moze prowa¬ dzic do bledów.Znane jest równiez bardziej doskonale urzadze¬ nie pracujace w ten sposób, ze pisak kresli po srodku tasmy rejestracyjnej linie pionowa. Rdzen podwójnego elektromagnesu pod wplywem dziala¬ nia generatora impulsów czasowych i impulsów odpowiadajacych obranym odcinkom glebokosci, powoduje okresowe odchylenie pisaka w lewo lub prawo od1 linii pionowej. Z tak otrzymanego zapi¬ su mozna odczytac czas trwania cyklu, liczac ilosc linii poziomych odpowiadajacych impulsom czaso¬ wym, a znajdujacych sie pomiedzy dwoma kolej¬ nymi liniami poziomymi impulsów glebokosciowych.Tego typu urzadzenie zapewnia wystarczajaca dok¬ ladnosc pomiaru. Jego powazna wada jest jednak sposób zapisu, który stanowi jedynie zbiór infor¬ macji wymagajacy odpowiedniego uporzadkowania i przedstawienia w postaci wykresu przydatnego w dokumentacji geologicznej otworu.Celem wynalazku jest umozliwienie wykonania chronometrazu wiercen w sposób automatyczny, z jednoczesnym pomiarem mechanicznej predkosci wiercenia i zapisywaniu pomiarów w postaci wy- 62 37962 379 3 kresów bezposrednio przydatnych w dokumentacji geologicznej.Cel ten zostal osiagniety przez uzycie dwóch znanej konstrukcji nadajników impulsów gleboko¬ sciowych sprzezonych z kolumna rur wiertniczych oraz znanego nadajnika impulsów czasowych, przy czym nadajniki sa polaczone z elektromagnesami elementów wykonawczych rejestratorów, które bez¬ posrednio steruja ruchem pisaków kreslacych wy¬ kres mechanicznej predkosci wiercenia i czasu przewiercania odcinka odwiertu, lub posrednio to¬ rem zdalnego przekazywania przesylaja wyniki pomiarów do dowolnego rejestratora.Przyklad wykonania urzadzenia wedlug wynalaz¬ ku jest uwidoczniony na rysunku przedstawiajacym schemat ideowo-blokowy.Urzadzenie sklada sie z zespolu przeksztalcaja¬ cego ruch postepowy przewodu wiertniczego na ruch obrotowy nadajników impulsów glebokoscio¬ wych, dwóch rejestratorów zapisujacych: czas prze- ', wiercania okreslonych odcinków otworu wiertni¬ czego oraz mechaniczna predkosc wiercenia. Be¬ ben 1 jest sprzezony linka 2 zawieszona na blocz¬ ku 3 z glowica pluczkowa 4 i napedza poprzez ze¬ bata przekladnie 5 mechanizmy nadajników 6 i 7.Nadajniki posiadaja tarcze 8 z magnetycznymi ele¬ mentami 9 zwierajacymi hermetyczne styki 10.Zwieranie styków w nadajniku 6 odbywa sie po przesunieciu glowicy 4 na przyklad o 10 cm, nato¬ miast w nadajniku 7 co 1 cm lub dowolnie ina¬ czej dobrany odcinek glebokosci.Rejestrator z tasma 11 jest wyposazony w po¬ ciagowa srube 12 napedzana impulsowym silnikiem 13. Równolegle do sruby 12 jest osadzona zebatka 14. Elementy te stanowia prowadnice i naped dwu¬ dzielnej nakretki 15 sterowanej elektromagnesem 16 oraz zapadki 17 sterowanej elektromagnesem 18, sprzezonej z elementem'piszacym 19. Ruch powrot¬ ny organów wykonawczych 15, 16, 17,18,19 zapew¬ niaja sprezyny 20 i 21. Naped tasmy 11 stanowi impulsowy silnik 22.Rejestrator z tasma 23 posiada analogiczna bu¬ dowe, róznia sie jedynie sposobem napedu tasmy rejestracyjnej. Elementem napedowym 24 jest mechanizm zegarowy (lub elektryczny sdlniczek synchroniczny), bedacy jednoczesnie nadajnikiem impulsów czasowych na przyklad minutowych.W sklad urzadzenia wchodza takze elektroniczne uklady 25 i 26 iormujaco-wzmacniajace impulsy elektryczne z nadajników 6 i 7 oraz elektroniczne lub elektromechaniczne opózniajace uklady 27 i 28, które steruja kolejnoscia zadzialania odpowiednich elektromagnesów.Uklady formiijaco-wzmacniajace moga stanowic na przyklad przerzutniki monostabilne, badz prze¬ kazniki posredniczace o krótkim czasie zadzialania i dlugim czasie . zwalniania. . Natomiast • uklady opózniajace w wersji elektrycznej moga równiez stanowic podobne przekazniki, ale o opóznionym zadzialaniu.Pomiar i rejestracje kontrolowanego parametru wiercen uzyskuje sie przez odpowiednie polacze¬ nie nadajników impulsów glebokosciowych i cza¬ sowych z elektromagnesami mechanizmów wyko¬ nawczych. Nadajnik 6 impulsów odpowiadajacych 4 odcinkom 10 cm jest polaczony elektrycznie po¬ przez formujacy uklad 25 z elektromagnesem 18, a dodatkowo poprzez opózniajacy uklad 27 z elektro¬ magnesem 16 i impulsowym silnikiem 22. Nadajnik 5 7 impulsów odpowiadajacych odcinkom centymet¬ rowym jest poiaczony poprzez uklad 26 z impul¬ sowym silnikiem 13a. Nadajnik 24 impulsów cza¬ sowych na przyklad minutowych jest polaczony z impulsowym silnikiem 13 i elektromagnesem 18a, a io poprzez opózniajacy uklad 28 z elektromagnesem J6a.Przed rozpoczeciem pomiaru nakretka 15 znajdu¬ je sie w lewym skrajnym polozeniu. Natomiast zapadka 17 i zwiazany z nia pisak 18 zajmuje po- 15 lozenie dowolne wzgledem szerokosci tasmy 11. W czasie pomiaru impulsowy silnik 13 obraca sruba 12, która przesuwa w prawo nakretke 15. Po prze¬ wierceniu odcinka 10 cm elektromagnes 18 wy- sprzega zapadke 17 z zebatki 14. Jesli w tym cza- 20 sie nakretka 15 nie doszla do zapadki 17 to pod wplywem sprezyny 21 zapadka 17 zetknie sie z nakretka 15. Po zwolnieniu elektromagnesu 18 za¬ padka 17 sprzega sie ponownie z zebatka 14, nato¬ miast rozpoczyna dzialanie elektromagnes 16 wy- 25 sprzegajacy nakretke 15 ze sruby 12, co powoduje jej cofniecie do pozycji wyjsciowej przez sprezyne 20.Jednoczesnie zadziala, impulsowy silnik 22 prze¬ suwajac tasme 11. Na otrzymanym wykresie linie 30 pionowe zaznaczaja czas przewiercania odcinka od¬ wiertu (liczac od skraju tasmy), a laczace je linie poziome czynia wykres przejrzystym.Jesli czas przewiercania kolejnego odcinka jest dluzszy od poprzedniego, to nakretka 15 po dojsciu 35 do zapadki 17 przesuwa ja swobodnie w prawym kierunku.Przy pomiarze mechanicznej predkosci wierce¬ nia obroty sruby 12a sa sterowane przez nadajnik 7 :.mpulsów glebokosciowych. Impulsy te moga odpo- wiadac na przyklad przewierceniu odcinka 1 cm.Czestotliwosc impulsów czasowych z elementem 24 nalezy dobrac w zaleznosci od zadanej pred¬ kosci przesuwu tasmy 23, w celu unikniecia schod¬ kowego charakteru wykresu.W celu unikniecia budowy specjalnego rejestra¬ tora, dla rozwiazania zagadnienia wedlug wyna¬ lazku, nalezy polaczyc zapadke 18 z elementem piszacym 19 poprzez uklad zdalnego przekazywania.W takiej odmianie urzadzenia, elektromechanicz¬ ny uklad zliczajacy impulsy bedzie stanowil odreb¬ ny zespól, na wyjsciu którego zalaczony jest uklad zdalnego przekazywania,, wspólpracujacy z reje¬ stratorem dowolnego typu.Urzadzenie wedlug wynalazku moze pracowac na wiertnicach dowolnych typów. Zastosowany 55 uklad pomiarowy i jednoczesna rejestracja na dwóch niezaleznych tasmach pozwala na zebranie maksymalnej ilosci informacji o ruchu narzedzia skrawajacego w czasie wiercenia. Informacje te sa ' podstawa karotazu mechanicznego. 60 PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do pomiaru i rejestracji pionowych 65 ruchów narzedzia skrawajacego w odwiercie wy-62 379 posazone w beben z nawinieta lina, której wolny koniec jest polaczony z glowica pluczkowa, zna¬ mienne tym, ze beben (1) jest sprzezony poprzez przekladnie (5) z nadajnikami (6) i (7) impulsów glebokosciowych, polaczonych z elektromagnesami organów wykonawczych rejestrujacych na tasmie (11) czas przewiercania odcinka otworu, a na tas¬ mie (23) mechaniczna predkosc wiercenia, przy czym rejestratory posiadaja impulsowy silnik (13) obracajacy pociagowa srube (12) z dwudzielna na¬ kretka (15) sterowana elektromagnesem (16), zebat¬ ke (14) z zapadka (17) sprzezona z elementem pi¬ szacym (19) i sterowana elektromagnesem (18) oraz impulsowy silnik (22) napedzajacy tasme (11) i na¬ pedowy element (24) przesuwajacy tasme (23), be¬ dacy jednoczesnie nadajnikiem impulsów czaso¬ wych.

2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 znamienne tym, ze nadajnik (6) impulsów glebokosciowych na przy¬ klad odpowiadajacych odcinkom 10 cm odwiertu jest polaczony elektrycznie poprzez formujaco- -wzmacniajacy uklad <25) z elektromagnesem (18), a dodatkowo poprzez opózniajacy uklad (27) z elektromagnesem (16) i impulsowym silnikiem (22), nadajnik (7) impulsów glebokosciowych na przy¬ klad odpowiadajacych odcinkom 1 cm odwiertu jest polaczony poprzez uklad (26) z impulsowym silnikiem (13a), natomiast nadajnik (24) impulsów czasowych na przyklad minutowych jest polaczo¬ ny z impulsowym silnikiem (13) i elektromagnesem (18a), a poprzez opózniajacy uklad (28) z elektro¬ magnesem (16a).

3. Odmiana urzadzenia wedlug zastrz. 1 i 2, zna¬ mienna tym, ze zapadka (17) i elektromagnes (18) sa sprzezone z elementem piszacym (19),, poprzez uklad dowolnego sterowania. 6 40 9 8 Vk42u PL PL