RU171919U1 - TELEMETRIC SYSTEM WITH A BOTTOM MODULE - Google Patents

TELEMETRIC SYSTEM WITH A BOTTOM MODULE Download PDF

Info

Publication number
RU171919U1
RU171919U1 RU2016123927U RU2016123927U RU171919U1 RU 171919 U1 RU171919 U1 RU 171919U1 RU 2016123927 U RU2016123927 U RU 2016123927U RU 2016123927 U RU2016123927 U RU 2016123927U RU 171919 U1 RU171919 U1 RU 171919U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
module
stepped
central electrode
bit
grooves
Prior art date
Application number
RU2016123927U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Игоревич Сафонов
Сергей Евгеньевич Варламов
Николай Николаевич Атрощенко
Original Assignee
Дмитрий Игоревич Сафонов
Сергей Евгеньевич Варламов
Николай Николаевич Атрощенко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дмитрий Игоревич Сафонов, Сергей Евгеньевич Варламов, Николай Николаевич Атрощенко filed Critical Дмитрий Игоревич Сафонов
Priority to RU2016123927U priority Critical patent/RU171919U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU171919U1 publication Critical patent/RU171919U1/en

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00—Survey of boreholes or wells
    • E21B47/01—Devices for supporting measuring instruments on drill bits, pipes, rods or wirelines; Protecting measuring instruments in boreholes against heat, shock, pressure or the like
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00—Survey of boreholes or wells
    • E21B47/01—Devices for supporting measuring instruments on drill bits, pipes, rods or wirelines; Protecting measuring instruments in boreholes against heat, shock, pressure or the like
    • E21B47/017—Protecting measuring instruments
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00—Survey of boreholes or wells
    • E21B47/12—Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к нефтяной промышленности, а именно к средствам измерения и передачи информации в процессе бурения о скважинных технологических и геофизических параметрах на земную поверхность по электромагнитному каналу связи.The utility model relates to the oil industry, namely to means of measuring and transmitting information during drilling about downhole technological and geophysical parameters to the earth's surface via an electromagnetic communication channel.

Задачей создания полезной модели является повышение надежности соединения центрального электрода наддолотного модуля телеметрической системы с электронной аппаратурой, а также повышение надежности изоляции центрального электрода от корпуса наддолотного модуля.The objective of creating a utility model is to increase the reliability of the connection of the central electrode of the teething module telemetry system with electronic equipment, as well as to increase the reliability of isolation of the central electrode from the body of the teething module.

Решение указанных задач достигнуто за счет того, что телеметрическая система с наддолотным модулем, предназначенная для измерения геофизических и технологических параметров в процессе бурения и их передачи по электромагнитному каналу связи на земную поверхность, включает основной модуль с приемно-передающим обрабатывающим устройством и электрическим разделителем, расположенным между буровой колонной и забойным двигателем, и наддолотный модуль, установленный непосредственно над долотом, который содержит корпус с центральным промывочным отверстием, на котором размещен центральный электрод, расположенный между изоляторами и электрически изолированный от корпуса, при этом в выемках корпуса наддолотного модуля расположены электронные схемы, измерительные датчики, источник питания и передающее устройство, причем центральный электрод зажат между ступенчатыми втулками со стороны ниппельной резьбы корпуса наддолотного модуля гайкой, больший наружный диаметр ступенчатых втулок равен или не менее наружного диаметра центрального электрода и не более наружного диаметра корпуса наддолотного модуля со стороны муфтовой резьбы, меньший наружный диаметр ступенчатых втулок равен внутреннему диаметру центрального электрода, на внешней поверхности ступенчатых втулок с меньшим наружным диаметром выполнены кольцевые проточки и установлены уплотнительные кольца, на наружной поверхности корпуса под ступенчатыми втулками выполнены кольцевые проточки и установлены уплотнительные кольца, верхняя ступенчатая втулка выполнена с одним или несколькими пазами, в которых установлены и закреплены с одной стороны плоские пружины, верхняя ступенчатая втулка зафиксирована от радиального перемещения штифтом, установленным на боковой поверхности корпуса наддолотного модуля, входящим в паз, выполненный на ее торце, центральный электрод зафиксирован от радиального перемещения одним или несколькими выступами, входящими в пазы, выполненные на большем диаметре ступенчатой втулки. Длина пазов, выполненных на верхних ступенчатых втулках, больше длины пружины в свободном состоянии. Каждая плоская пружина крепится на ступенчатой втулке винтом или заклепкой. К каждой плоской пружине крепится контактный лепесток. Ступенчатые втулки выполнены из диэлектрического материала, например полиамида. Плоская пружина выполнена из пружинной стали с электропроводным покрытием. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Figure 00000001
The solution to these problems was achieved due to the fact that the telemetry system with a bit-deep module, designed to measure geophysical and technological parameters during drilling and their transmission via an electromagnetic communication channel to the earth's surface, includes a main module with a transmit-receive processing device and an electric separator located between the drill string and the downhole motor, and a bitwise module mounted directly above the bit, which contains a housing with a central flushing full-time hole on which the central electrode is located, located between the insulators and electrically isolated from the body, while electronic circuits, measuring sensors, a power source and a transmitting device are located in the recesses of the body of the over-bit module, the central electrode being sandwiched between the stepped bushings on the side of the body nipple thread the above-bit module with a nut, the larger outer diameter of the stepped bushings is equal to or not less than the outer diameter of the central electrode and not more than the outer diameter and the casing of the over-bit module on the coupling thread side, the smaller outer diameter of the stepped bushings is equal to the inner diameter of the central electrode, the ring grooves are made on the outer surface of the stepped bushings with a smaller outer diameter, and the sealing rings are installed on the outer surface of the housing, the grooves are made under the stepped bushings and the sealing grooves are installed rings, the upper stepped sleeve is made with one or more grooves in which are mounted and fixed on one side flat springs, the upper step sleeve is fixed from radial movement by a pin mounted on the side surface of the crab module, included in the groove made at its end, the central electrode is fixed from radial movement by one or more protrusions included in the grooves made on the larger diameter of the step sleeve . The length of the grooves made on the upper stepped bushings is greater than the length of the spring in the free state. Each flat spring is mounted on the stepped sleeve with a screw or rivet. A contact tab is attached to each flat spring. The stepped bushings are made of a dielectric material, for example polyamide. The flat spring is made of spring steel with an electrically conductive coating. 5 cp f-ly, 4 ill.
Figure 00000001

Description

Полезная модель относится к нефтяной промышленности, а именно к средствам измерения и передачи информации в процессе бурения о скважинных технологических и геофизических параметрах на земную поверхность по электромагнитному каналу связи.The utility model relates to the oil industry, namely to means of measuring and transmitting information during drilling about downhole technological and geophysical parameters to the earth's surface via an electromagnetic communication channel.

Известно устройство для измерений геофизических и технологических параметров в процессе бурения с электромагнитным каналом связи по патенту РФ на изобретение №2351759. Изобретение относится к области промысловой геофизики, а именно к устройствам для измерений геофизических и технологических параметров в процессе бурения и передачи их на поверхность. Устройство для измерений геофизических и технологических параметров в процессе бурения с электромагнитным каналом связи состоит из забойной телеметрической системы, включающей бурильную колонну, блок питания, измерительные модули, модуль передающего устройства с приемно-обрабатывающим блоком, электрический разделитель и отдельно установленный в бурильной колонне дополнительный измерительный модуль, который содержит корпус с центральным промывочным отверстием, центральный электрод, расположенный на корпусе и электрически изолированный от корпуса, а также расположенные в выемках корпуса в его герметичной части электрические схемы, измерительные датчики, источник питания и передающее устройство. Центральный электрод на корпусе вынесен из герметичной части корпуса с выемками и отделен от этой части уплотнительными элементами, при этом указанный центральный электрод снабжен точечными электроконтактами, изолированными от корпуса, а точечные электроконтакты соединены с электрическими схемами токопроводами, проложенными в каналах стенок корпуса, с гермовводами на концах. Недостатком устройства является низкая надежность электрического соединения центрального электрода с электронными компонентами дополнительного измерительного модуля.A device for measuring geophysical and technological parameters during drilling with an electromagnetic communication channel according to the patent of the Russian Federation for invention No. 2351759 is known. The invention relates to the field of field geophysics, and in particular to devices for measuring geophysical and technological parameters during drilling and transferring them to the surface. A device for measuring geophysical and technological parameters during drilling with an electromagnetic communication channel consists of a downhole telemetry system, including a drill string, a power supply unit, measuring modules, a transmitter module with a receiving-processing unit, an electrical splitter and an additional measuring module separately installed in the drill string which comprises a housing with a central flushing hole, a central electrode located on the housing and electrically insulated bathing from the housing, as well as electrical circuits located in the recesses of the housing in its sealed part, measuring sensors, a power source and a transmission device. The central electrode on the housing is removed from the sealed part of the housing with recesses and is separated from this part by sealing elements, while the specified central electrode is equipped with point electrical contacts isolated from the body, and point electrical contacts are connected to electrical circuits by current conductors laid in the channels of the walls of the housing, with pressure leads ends. The disadvantage of this device is the low reliability of the electrical connection of the central electrode with the electronic components of the additional measuring module.

Известен наддолотный модуль по патенту РФ на изобретение №2509209. Изобретение относится к области промысловой геофизики и предназначено для измерения геофизических и технологических параметров в процессе бурения с электромагнитным каналом связи. Наддолотный модуль решает задачу повышения эксплуатационной надежности фиксации центрального электрода и упрощения конструкции. Устройство содержит корпус с центральным промывочным отверстием, электрически изолированный от корпуса центральный электрод, расположенный между изоляторами, а также размещенные в выемках корпуса, в его герметичной части, отделенной уплотнительными элементами, электрические платы, при этом фиксация изолятора, расположенного в муфтовой части корпуса, выполнена в виде сопрягаемых выступов и пазов, изготовленных в этом изоляторе, муфтовой части корпуса и гильзе центрального электрода, а другой изолятор центрального электрода, расположенный в противоположной от муфтовой части корпуса, установлен на резьбе с левым направлением. Недостатком наддолотного модуля является нерешенный вопрос соединения центрального электрода с электронной аппаратурой.Known over-bit module according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2509209. The invention relates to the field of field geophysics and is intended to measure geophysical and technological parameters during drilling with an electromagnetic communication channel. The over-bit module solves the problem of increasing the operational reliability of fixing the central electrode and simplifying the design. The device comprises a housing with a central flushing hole, a central electrode electrically isolated from the housing located between the insulators, and electrical boards located in the recesses of the housing, in its sealed part separated by sealing elements, while fixing the insulator located in the sleeve part of the housing is made in the form of mating protrusions and grooves made in this insulator, the coupling part of the housing and the sleeve of the central electrode, and another insulator of the central electrode, located opposite to the coupling part of the housing, mounted on a thread with a left direction. The disadvantage of the above-bit module is the unresolved issue of connecting the central electrode to electronic equipment.

Известно устройство для измерений геофизических и технологических параметров в процессе бурения с электромагнитным каналом связи по патенту РФ на полезную модель №27839. Устройство для измерений геофизических и технологических параметров в процессе бурения с электромагнитным каналом связи состоит из забойной телеметрической системы, включающей бурильную колонну, корпус, блок питания, измерительные модули, модуль передающего устройства, электрический разделитель, выполненный в виде отдельного переводника, устанавливаемого непосредственно над забойным двигателем, отличающееся тем, что в устройстве непосредственно над долотом установлен наддолотный модуль, соединенный с валом забойного двигателя, при этом наддолотный модуль состоит из корпуса с центральным промывочным отверстием, на котором размещен центральный электрод, расположенный между изоляторами и электрически изолированный от корпуса, в корпусе расположены электрические схемы, измерительные датчики, источник питания и передающее устройство, а в модуль передающего устройства забойной телеметрической системы введено приемно-обрабатывающее устройство, осуществляющее прием электромагнитных сигналов от наддолотного модуля. В корпусе наддолотного модуля выполнены выемки, в которых расположены электрические схемы, измерительные датчики, источник питания и подвижный контактный узел, соединяющий электрическую схему с центральным электродом. Центральный электрод наддолотного модуля изолирован от корпуса специальным покрытием из электроизоляционного материала. Электрические схемы, измерительные датчики и источник питания находятся в герметичной части наддолотного модуля, изолированной от попадания скважинной жидкости с помощью уплотнительных элементов. Недостатком устройства является низкая надежность соединения центрального электрода с электронной аппаратурой.A device for measuring geophysical and technological parameters during drilling with an electromagnetic communication channel according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 27839 is known. A device for measuring geophysical and technological parameters during drilling with an electromagnetic communication channel consists of a downhole telemetry system including a drill string, a housing, a power supply, measuring modules, a transmitter module, an electrical splitter made in the form of a separate sub mounted directly above the downhole motor characterized in that in the device directly above the bit there is a super-bit module connected to the shaft of the downhole motor, pr and the above-bit module consists of a housing with a central flushing hole, on which a central electrode is located, located between the insulators and electrically isolated from the housing, electrical circuits, measuring sensors, a power source and a transmitting device are located in the housing, and a downhole telemetry system transmitter module A receiving-processing device has been introduced that receives electromagnetic signals from the over-bit module. Recesses are made in the body of the over-bit module, in which there are electrical circuits, measuring sensors, a power source and a movable contact assembly connecting the electric circuit to the central electrode. The central electrode of the over-bit module is isolated from the housing with a special coating of electrical insulation material. Electrical circuits, measuring sensors and a power source are located in the sealed part of the over-bit module, isolated from the ingress of well fluid using sealing elements. The disadvantage of this device is the low reliability of the connection of the Central electrode with electronic equipment.

Известно устройство для измерений геофизических и технологических параметров в процессе бурения и их передачи на земную поверхность по электромагнитному каналу связи по патенту РФ на полезную модель №152980 (прототип). Полезная модель относится к области горного дела, а именно к средствам измерения в процессе бурения и передачи на земную поверхность по электромагнитному каналу связи геофизических и технологических скважинных параметров. В устройстве, содержащем забойную телеметрическую систему с приемно-обрабатывающим устройством, включающую бурильную колонну, электрический разделитель, выполненный в виде отдельного переводника, устанавливаемого непосредственно над забойным двигателем, а также установленный непосредственно над долотом измерительный наддолотный модуль, содержащий корпус с центральным промывочным отверстием, на котором размещен центральный электрод, расположенный между изоляторами и электрически изолированный от корпуса, при этом в выемках корпуса наддолотного модуля расположены электронные схемы, измерительные датчики, источник питания и передающее устройство, в качестве корпуса наддолотного модуля служит удлиненный корпус шпинделя забойного двигателя, в котором выполнены выемки для размещения электронных схем, измерительных датчиков, источника питания и передающего устройства, вал указанного шпинделя выполнен удлиненным, пропущен внутри корпуса наддолотного модуля и соединен с долотом. Недостатком устройства является низкая надежность соединения центрального электрода с электронной аппаратурой, а также низкая надежность изоляции центрального электрода от корпуса.A device is known for measuring geophysical and technological parameters during drilling and their transmission to the earth's surface via an electromagnetic communication channel according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 152980 (prototype). The utility model relates to the field of mining, and in particular to measuring instruments during drilling and transmission to the earth's surface through an electromagnetic channel of communication of geophysical and technological borehole parameters. In a device containing a downhole telemetry system with a receiving-processing device, including a drill string, an electric splitter made in the form of a separate sub mounted directly above the downhole motor, as well as a measuring over-bit module installed directly above the bit, containing a body with a central flushing hole, on which houses a central electrode located between the insulators and electrically isolated from the housing, while in the recesses and the above-bit module contains electronic circuits, measuring sensors, a power source and a transmitting device, as the case of the above-bit module there is an elongated spindle motor of the downhole motor, in which recesses are made to accommodate electronic circuits, measuring sensors, a power source and a transmitting device, the shaft of the specified spindle is made elongated, missed inside the body of the pre-bit module and connected to the bit. The disadvantage of this device is the low reliability of the connection of the central electrode with electronic equipment, as well as the low reliability of the isolation of the central electrode from the housing.

Задачей создания полезной модели является повышение надежности соединения центрального электрода наддолотного модуля телеметрической системы с электронной аппаратурой, а также повышение надежности изоляции центрального электрода от корпуса наддолотного модуля.The objective of creating a utility model is to increase the reliability of the connection of the central electrode of the teething module telemetry system with electronic equipment, as well as to increase the reliability of isolation of the central electrode from the body of the teething module.

Решение указанных задач достигнуто за счет того, что телеметрическая система с наддолотным модулем, предназначенная для измерения геофизических и технологических параметров в процессе бурения и их передачи по электромагнитному каналу связи на земную поверхность, включает основной модуль с приемно-передающим обрабатывающим устройством и электрическим разделителем, расположенным между буровой колонной и забойным двигателем, и наддолотный модуль, установленный непосредственно над долотом, который содержит корпус с центральным промывочным отверстием, на котором размещен центральный электрод, расположенный между изоляторами и электрически изолированный от корпуса, при этом в выемках корпуса наддолотного модуля расположены электронные схемы, измерительные датчики, источник питания и передающее устройство, причем центральный электрод зажат между ступенчатыми втулками со стороны ниппельной резьбы корпуса наддолотного модуля гайкой, больший наружный диаметр ступенчатых втулок равен или не менее наружного диаметра центрального электрода и не более наружного диаметра корпуса наддолотного модуля со стороны муфтовой резьбы, меньший наружный диаметр ступенчатых втулок равен внутреннему диаметру центрального электрода, на внешней поверхности ступенчатых втулок с меньшим наружным диаметром выполнены кольцевые проточки и установлены уплотнительные кольца, на наружной поверхности корпуса под ступенчатыми втулками выполнены кольцевые проточки и установлены уплотнительные кольца, верхняя ступенчатая втулка выполнена с одним или несколькими пазами, в которых установлены и закреплены с одной стороны плоские пружины, верхняя ступенчатая втулка зафиксирована от радиального перемещения штифтом, установленным на боковой поверхности корпуса наддолотного модуля, входящим в паз, выполненный на ее торце, центральный электрод зафиксирован от радиального перемещения одним или несколькими выступами, входящими в пазы, выполненные на большем диаметре ступенчатой втулки. Длина пазов, выполненных на верхних ступенчатых втулках, больше длины пружины в свободном состоянии. Каждая плоская пружина крепится на ступенчатой втулке винтом или заклепкой. К каждой плоской пружине крепится контактный лепесток. Ступенчатые втулки выполнены из диэлектрического материала, например полиамида. Плоская пружина выполнена из пружинной стали с электропроводным покрытием.The solution to these problems was achieved due to the fact that the telemetry system with a bit-deep module, designed to measure geophysical and technological parameters during drilling and their transmission via an electromagnetic communication channel to the earth's surface, includes a main module with a transmit-receive processing device and an electric separator located between the drill string and the downhole motor, and a bitwise module mounted directly above the bit, which contains a housing with a central flushing full-time hole on which the central electrode is located, located between the insulators and electrically isolated from the body, while electronic circuits, measuring sensors, a power source and a transmitting device are located in the recesses of the body of the over-bit module, the central electrode being sandwiched between the stepped bushings on the side of the body nipple thread the above-bit module with a nut, the larger outer diameter of the stepped bushings is equal to or not less than the outer diameter of the central electrode and not more than the outer diameter and the casing of the over-bit module on the coupling thread side, the smaller outer diameter of the stepped bushings is equal to the inner diameter of the central electrode, the ring grooves are made on the outer surface of the stepped bushings with a smaller outer diameter, and the sealing rings are installed on the outer surface of the housing, the grooves are made under the stepped bushings and the sealing grooves are installed rings, the upper stepped sleeve is made with one or more grooves in which are mounted and fixed on one side flat springs, the upper step sleeve is fixed from radial movement by a pin mounted on the side surface of the crab module, included in the groove made at its end, the central electrode is fixed from radial movement by one or more protrusions included in the grooves made on the larger diameter of the step sleeve . The length of the grooves made on the upper stepped bushings is greater than the length of the spring in the free state. Each flat spring is mounted on the stepped sleeve with a screw or rivet. A contact tab is attached to each flat spring. The stepped bushings are made of a dielectric material, for example polyamide. The flat spring is made of spring steel with an electrically conductive coating.

Предложенное техническое решение обладает новизной и промышленной применимостью, т.е. всеми критериями полезной модели. Новизна технического решения подтверждается проведенными патентными исследованиями. Промышленная применимость обусловлена тем, что при изготовлении телеметрической системы с наддолотным модулем применяются известные материалы и технологии.The proposed technical solution has novelty and industrial applicability, i.e. all the criteria of a utility model. The novelty of the technical solution is confirmed by patent research. Industrial applicability is due to the fact that well-known materials and technologies are used in the manufacture of a telemetry system with a pre-bit module.

Сущность полезной модели поясняется на фиг. 1…4, где:The essence of the utility model is illustrated in FIG. 1 ... 4, where:

на фиг. 1 приведена телеметрическая система с наддолотным модулем,in FIG. 1 shows a telemetry system with a pre-bit module,

на фиг. 2 приведен разрез наддолотного модуля телеметрической системы,in FIG. 2 shows a section of the above-bit module of the telemetry system,

на фиг. 3 приведен увеличенный местный вид «А»,in FIG. 3 shows an enlarged local view of "A",

на фиг. 4 приведен вид «Б».in FIG. 4 shows the view "B".

Телеметрическая система с наддолотным модулем, предназначенная для измерения геофизических и технологических параметров в процессе бурения и их передачи по электромагнитному каналу связи на земную поверхность, состоит из основного модуля 1 с приемно-передающим обрабатывающим устройством и электрическим разделителем 2, расположенным между буровой колонной 3 и забойным двигателем 4, и наддолотного модуля 5, установленного непосредственно над долотом 6, который содержит корпус 7 с центральным промывочным отверстием 8, на котором размещен центральный электрод 9, расположенный между изоляторами и электрически изолированный от корпуса 7, при этом в выемках корпуса 10 наддолотного модуля расположены электронные схемы, измерительные датчики, источник питания и передающее устройство 11, причем центральный электрод 9 зажат между ступенчатыми втулками 12 и 13 со стороны ниппельной резьбы 14 корпуса 7 наддолотного модуля гайкой 15, больший наружный диаметр D ступенчатых втулок 12 и 13 равен или не менее наружного диаметра центрального электрода D1 и не более наружного диаметра D2 корпуса 7 наддолотного модуля со стороны муфтовой резьбы 16, меньший наружный диаметр D3 ступенчатых втулок равен внутреннему диаметру D4 центрального электрода 9, на внешней поверхности ступенчатых втулок 12 и 13 с меньшим наружным диаметром D3 выполнены кольцевые проточки 17 и установлены уплотнительные кольца 18, на наружной поверхности корпуса под ступенчатыми втулками 12 и 13 выполнены кольцевые проточки 19 и установлены уплотнительные кольца 20, верхняя ступенчатая втулка 12 выполнена с одним или несколькими пазами 21, в которых установлены и закреплены с одной стороны плоские пружины 22, верхняя ступенчатая втулка 12 зафиксирована от радиального перемещения штифтом 23, установленным на боковой поверхности корпуса 7 наддолотного модуля, входящим в паз 24, выполненный на ее торце, центральный электрод 9 зафиксирован от радиального перемещения одним или несколькими выступами 25, входящими в пазы 26, выполненные на большем диаметре D ступенчатой втулки 12. Длина L пазов 21, выполненных на верхних ступенчатых втулках, больше длины L1 пружины в свободном состоянии. Каждая плоская пружина 22 крепится на ступенчатой втулке 12 винтом или заклепкой 27. К каждой плоской пружине 22 может крепиться контактный лепесток 28. Ступенчатые втулки 12 и 13 выполнены из диэлектрического материала, например полиамида. Плоская пружина 22 выполнена из пружинной стали с электропроводным покрытием.A telemetry system with a pre-bit module, designed to measure geophysical and technological parameters during drilling and transmit them via an electromagnetic communication channel to the earth's surface, consists of a main module 1 with a transmit-receive processing device and an electric splitter 2 located between the drill string 3 and the bottomhole engine 4, and a pre-bit module 5, mounted directly above the bit 6, which contains a housing 7 with a central flushing hole 8, on which is placed a central electrode 9 located between the insulators and electrically isolated from the housing 7, while electronic circuits, measuring sensors, a power source and a transmitting device 11 are located in the recesses of the casing 10 of the over-bit module, the central electrode 9 being clamped between the stepped bushings 12 and 13 on the nipple side thread 14 of the housing 7, nut 15 Near Bit module, a larger outer diameter D of stepped bushings 12 and 13 is equal to or less than the outer diameter D of the center electrode 1 and a maximum outer diameter D 2 of the housing 7 n ddolotnogo module by the coupling thread 16 is less than the outer diameter D 3 of stepped bushings equal to the inner diameter D 4 of the central electrode 9 on the outer surface of stepped bushings 12 and 13 with a smaller outer diameter D 3 are formed annular grooves 17 and installed the sealing ring 18 on the outer the housing surface under the stepped bushings 12 and 13 are made of annular grooves 19 and the sealing rings 20 are installed, the upper stepped sleeve 12 is made with one or more grooves 21 in which are mounted and fixed on the one hand, flat springs 22, the upper stepped sleeve 12 is fixed from radial movement by a pin 23 mounted on the side surface of the casing 7 of the over-bit module, included in a groove 24 made at its end, the central electrode 9 is fixed from radial movement by one or more protrusions 25, included in the grooves 26 made on the larger diameter D of the stepped sleeve 12. The length L of the grooves 21 made on the upper stepped sleeves is greater than the length L 1 of the spring in the free state. Each flat spring 22 is mounted on the stepped sleeve 12 with a screw or rivet 27. A contact tab 28 can be attached to each flat spring 22. The stepped bushings 12 and 13 are made of dielectric material, such as polyamide. The flat spring 22 is made of spring steel with an electrically conductive coating.

Телеметрическая система с наддолотным модулем работает следующим образом. Колонну труб 3 с компоновкой низа бурильной колонны, в которую входят долото 6, наддолотный модуль 5, забойный двигатель 4, основной передающий модуль 1, спускают в скважину. Включают насосы. Буровой раствор подается на забой скважины и запускает генератор, который обеспечивает электроэнергией основной передающий модуль. Наддолотный модуль обеспечивается энергией, батареями питания, расположенными в выемках 10 корпуса 7. Информация о технологических параметрах, таких как: обороты долота, осевая нагрузка на долото, уровень вибрации, геофизическая информация о разбуриваемой породе, полученная в непосредственной близости от забоя, от датчиков наддолотного модуля, кодируется и передается по беспроводному маломощному каналу связи на основной передающий модуль, а с него после обработки по электромагнитному каналу связи большой мощности, на поверхность. На поверхности информация принимается и обрабатывается наземной аппаратурой 29. Передача сигнала от наддолотного модуля 5 на основной модуль 1 телеметрической системы осуществляется с помощью беспроводного канала связи, который предусматривает наличие электрического диполя. Электрический диполь образован корпусом 1 и центральным электродом 9. Центральный электрод 9 изолирован от корпуса 7 ступенчатыми втулками 12 и 13. Наддолотный модуль собирается следующим образом. В выемки корпуса 10 наддолотного модуля устанавливаются электронные компоненты, измерительные датчики, источник питания и передающее устройство 11. На корпус 7 устанавливают ступенчатую втулку 12 так, чтобы штифт 23 вошел в выполненный на ее торце паз 24. Передающее устройство соединяют электрически с плоской пружиной 22 через контактный лепесток 28. Для установки центрального электрода 9 ориентируют его выступы 25 относительно пазов 26, выполненных на ступенчатой втулке 12, устанавливают ступенчатую втулку 13 и, вращая гайку 15, преодолевая сопротивление плоских пружин 22, устанавливают центральный электрод 9. Сжатые плоские пружины 22 обеспечивают надежный контакт передающего устройства 11 с центральным электродом 9.Telemetry system with a pre-bit module operates as follows. The pipe string 3 with the layout of the bottom of the drill string, which includes the bit 6, the over-bit module 5, the downhole motor 4, the main transmission module 1, is lowered into the well. Turn on the pumps. The drilling fluid is fed to the bottom of the well and starts the generator, which provides electricity to the main transmitting module. The pre-bit module is provided with energy, power batteries located in the recesses 10 of the housing 7. Information on technological parameters, such as: bit speed, axial load on the bit, vibration level, geophysical information about the rock being drilled, obtained in the immediate vicinity of the bottom, from over-bit sensors module is encoded and transmitted via a low-power wireless communication channel to the main transmitting module, and from it after processing through a high-power electromagnetic communication channel to the surface. On the surface, information is received and processed by ground-based equipment 29. The signal from the pre-bit module 5 is transmitted to the main module 1 of the telemetry system using a wireless communication channel, which provides for the presence of an electric dipole. An electric dipole is formed by the housing 1 and the central electrode 9. The central electrode 9 is isolated from the housing 7 by step sleeves 12 and 13. The over-bit module is assembled as follows. Electronic components, measuring sensors, a power source and a transmitting device 11 are installed in the recesses of the casing 10 of the over-bit module. A step sleeve 12 is mounted on the casing 7 so that the pin 23 fits into the groove 24 formed at its end. The transmitting device is electrically connected to the flat spring 22 through contact petal 28. To install the central electrode 9, its protrusions 25 are oriented relative to the grooves 26 made on the stepped sleeve 12, the stepped sleeve 13 is installed and, rotating the nut 15, overcoming the resistance the occurrence of the flat springs 22, set the Central electrode 9. Compressed flat springs 22 provide reliable contact of the transmitting device 11 with the Central electrode 9.

Применение полезной модели позволило:Application of the utility model allowed:

1. Повысить надежность соединения центрального электрода наддолотного модуля телеметрической системы с электронной аппаратурой.1. To increase the reliability of the connection of the central electrode of the above-bit module of the telemetry system with electronic equipment.

2. Повысить надежность изоляции центрального электрода от корпуса наддолотного модуля.2. To increase the reliability of isolation of the central electrode from the casing module body.

3. Повысить надежность работы наддолотного модуля.3. Improve the reliability of the over-bit module.

4. Повысить точность измерения забойных параметров.4. To increase the accuracy of measuring downhole parameters.

5. Установить датчики инклинометрических, геофизических и технологических параметров непосредственно над долотом.5. Install sensors for inclinometric, geophysical and technological parameters directly above the bit.

Claims (6)

1. Телеметрическая система с наддолотным модулем, предназначенная для измерения геофизических и технологических параметров в процессе бурения и их передачи по электромагнитному каналу связи на земную поверхность, включающая основной модуль с приемно-передающим обрабатывающим устройством и электрическим разделителем, расположенным между буровой колонной и забойным двигателем, и наддолотный модуль, установленный непосредственно над долотом, который содержит корпус с центральным промывочным отверстием, на котором размещен центральный электрод, расположенный между изоляторами и электрически изолированный от корпуса, при этом в выемках корпуса наддолотного модуля расположены электронные схемы, измерительные датчики, источник питания и передающее устройство, отличающаяся тем, что центральный электрод зажат между ступенчатыми втулками со стороны ниппельной резьбы корпуса наддолотного модуля гайкой, больший наружный диаметр ступенчатых втулок равен или не менее наружного диаметра центрального электрода и не более наружного диаметра корпуса наддолотного модуля со стороны муфтовой резьбы, меньший наружный диаметр ступенчатых втулок равен внутреннему диаметру центрального электрода, на внешней поверхности ступенчатых втулок с меньшим наружным диаметром выполнены кольцевые проточки и установлены уплотнительные кольца, на наружной поверхности корпуса под ступенчатыми втулками выполнены кольцевые проточки и установлены уплотнительные кольца, верхняя ступенчатая втулка выполнена с одним или несколькими пазами, в которых установлены и закреплены с одной стороны плоские пружины, верхняя ступенчатая втулка зафиксирована от радиального перемещения штифтом, установленным на боковой поверхности корпуса наддолотного модуля, входящим в паз, выполненный на ее торце, центральный электрод зафиксирован от радиального перемещения одним или несколькими выступами, входящими в пазы, выполненные на большем диаметре ступенчатой втулки.1. A telemetry system with a pre-bit module, designed to measure geophysical and technological parameters during drilling and transmit them via an electromagnetic communication channel to the earth's surface, including a main module with a transmit-receive processing device and an electric splitter located between the drill string and the downhole motor, and a pre-bit module mounted directly above the bit, which comprises a housing with a central flushing hole, on which the central th electrode located between the insulators and electrically isolated from the housing, while electronic circuits, measuring sensors, a power source and a transmitting device are located in the recesses of the body of the over-bit module, characterized in that the central electrode is clamped between the step sleeves on the side of the nipple thread of the body of the upper part by the nut , the larger outer diameter of the stepped bushings is equal to or not less than the outer diameter of the central electrode and not more than the outer diameter of the casing of the over-bit module with clutch thread torons, the smaller outer diameter of the stepped sleeves is equal to the inner diameter of the central electrode, ring grooves are made on the outer surface of the stepped sleeves with a smaller outer diameter and o-rings are installed, ring grooves are made on the outer surface of the housing under the stepped sleeves, and sealing rings are installed, the upper stepped sleeve made with one or more grooves in which flat springs are installed and fixed on one side, the upper step the second sleeve is fixed from radial movement by a pin mounted on the side surface of the crab module body, which is included in the groove made at its end, the central electrode is fixed from radial movement by one or several protrusions entering the grooves made on the larger diameter of the stepped sleeve. 2. Телеметрическая система с наддолотным модулем п. 1, отличающаяся тем, что длина пазов, выполненных на верхних ступенчатых втулках, больше длины пружины в свободном состоянии.2. Telemetry system with a pre-bit module of Claim 1, characterized in that the length of the grooves made on the upper step bushings is greater than the length of the spring in the free state. 3. Телеметрическая система с наддолотным модулем п. 1, отличающаяся тем, что каждая плоская пружина крепится на ступенчатой втулке винтом или заклепкой.3. Telemetry system with a pre-bit module of p. 1, characterized in that each flat spring is mounted on the stepped sleeve with a screw or rivet. 4. Телеметрическая система с наддолотным модулем п. 1, отличающаяся тем, что к каждой плоской пружине крепится контактный лепесток.4. Telemetry system with a pre-bit module of Claim 1, characterized in that a contact tab is attached to each flat spring. 5. Телеметрическая система с наддолотным модулем п. 1, отличающаяся тем, что ступенчатые втулки выполнены из диэлектрического материала, например полиамида.5. Telemetry system with a pre-bit module of claim 1, characterized in that the stepped bushings are made of a dielectric material, for example polyamide. 6. Телеметрическая система с наддолотным модулем п. 1, отличающаяся тем, что плоская пружина выполнена из пружинной стали с электропроводным покрытием.6. Telemetry system with a pre-bit module of claim 1, characterized in that the flat spring is made of spring steel with an electrically conductive coating.
RU2016123927U 2016-06-15 2016-06-15 TELEMETRIC SYSTEM WITH A BOTTOM MODULE RU171919U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016123927U RU171919U1 (en) 2016-06-15 2016-06-15 TELEMETRIC SYSTEM WITH A BOTTOM MODULE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016123927U RU171919U1 (en) 2016-06-15 2016-06-15 TELEMETRIC SYSTEM WITH A BOTTOM MODULE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU171919U1 true RU171919U1 (en) 2017-06-21

Family

ID=59240527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016123927U RU171919U1 (en) 2016-06-15 2016-06-15 TELEMETRIC SYSTEM WITH A BOTTOM MODULE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU171919U1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4015234A (en) * 1974-04-03 1977-03-29 Erich Krebs Apparatus for measuring and for wireless transmission of measured values from a bore hole transmitter to a receiver aboveground
RU27839U1 (en) * 2002-05-30 2003-02-20 Открытое акционерное общество Научно-производственное предприятие Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин DEVICE FOR MEASURING GEOPHYSICAL AND TECHNOLOGICAL PARAMETERS DURING DRILLING WITH AN ELECTROMAGNETIC COMMUNICATION CHANNEL
RU2351759C1 (en) * 2007-09-07 2009-04-10 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ВНИИГИС-Забойные телеметрические комплексы" (ООО НПФ "ВНИИГИС-ЗТК") Device for measurings of geophysical and technological parameters in course of drilling with electromagnetic communication channel
RU2509209C1 (en) * 2012-08-21 2014-03-10 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ВНИИГИС-Забойные телеметрические комплексы" (ООО НПФ "ВНИИГИС-ЗТК") Above-bit module
RU152980U1 (en) * 2014-12-26 2015-06-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ВНИИГИС - Забойные телеметрические комплексы" (ООО НПФ "ВНИИГИС - ЗТК") DEVICE FOR MEASUREMENT OF GEOPHYSICAL AND TECHNOLOGICAL PARAMETERS DURING DRILLING AND THEIR TRANSFER TO EARTH SURFACE BY ELECTROMAGNETIC COMMUNICATION CHANNEL

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4015234A (en) * 1974-04-03 1977-03-29 Erich Krebs Apparatus for measuring and for wireless transmission of measured values from a bore hole transmitter to a receiver aboveground
RU27839U1 (en) * 2002-05-30 2003-02-20 Открытое акционерное общество Научно-производственное предприятие Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин DEVICE FOR MEASURING GEOPHYSICAL AND TECHNOLOGICAL PARAMETERS DURING DRILLING WITH AN ELECTROMAGNETIC COMMUNICATION CHANNEL
RU2351759C1 (en) * 2007-09-07 2009-04-10 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ВНИИГИС-Забойные телеметрические комплексы" (ООО НПФ "ВНИИГИС-ЗТК") Device for measurings of geophysical and technological parameters in course of drilling with electromagnetic communication channel
RU2509209C1 (en) * 2012-08-21 2014-03-10 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ВНИИГИС-Забойные телеметрические комплексы" (ООО НПФ "ВНИИГИС-ЗТК") Above-bit module
RU152980U1 (en) * 2014-12-26 2015-06-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ВНИИГИС - Забойные телеметрические комплексы" (ООО НПФ "ВНИИГИС - ЗТК") DEVICE FOR MEASUREMENT OF GEOPHYSICAL AND TECHNOLOGICAL PARAMETERS DURING DRILLING AND THEIR TRANSFER TO EARTH SURFACE BY ELECTROMAGNETIC COMMUNICATION CHANNEL

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2351759C1 (en) Device for measurings of geophysical and technological parameters in course of drilling with electromagnetic communication channel
CN105189922B (en) Drill string buried isolation housing in MWD system and method
US3866678A (en) Apparatus for employing a portion of an electrically conductive fluid flowing in a pipeline as an electrical conductor
EP2737172B1 (en) System and method for downhole electrical transmission
RU2015152455A (en) Borehole ELECTRIC CONNECTOR
RU2509209C1 (en) Above-bit module
RU2014110889A (en) DRILL BIT DATA COLLECTION SYSTEM, DEVICE AND METHOD FOR DATA TRANSFER
GB9826630D0 (en) Electrical connector system
RU171919U1 (en) TELEMETRIC SYSTEM WITH A BOTTOM MODULE
RU2633884C2 (en) Near-bit module (versions)
CN110043185B (en) Underground screw motor
CN106685630A (en) Underground bidirectional communication device
RU2608429C1 (en) Turbine for transmission of electric data
RU2190097C2 (en) Telemetering system for logging in process of drilling
RU2549622C2 (en) Downhole telemetry system with above-bit unit and method for wireless transmission of data thereof to earth's surface
RU2669627C1 (en) Cable rotating head
RU2347902C2 (en) Downhole telemetry system
CN109798105B (en) Measurement-while-drilling instrument and measurement-while-drilling system
CN107313725B (en) Wireless receiving nipple
RU2111352C1 (en) Communication line of well-bottom monitoring telemetric system in course of drilling process
RU2309249C2 (en) Bottomhole telemetering system with wired communication channel
RU2585617C1 (en) Relay module for telemetric system with electromagnetic communication channel
CN202360085U (en) Distance-adjustable downhole instrument connector suitable for drill collar connection
RU2652779C2 (en) Information transmission system on the spatial location at the distance in the well
RU67178U1 (en) TELEMETRIC SYSTEM

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20170819