SU1201494A1 - Устройство дл контрол и аварийной блокировки спуско-подъемных операций при геофизических исследовани х скважин с обсадной колонной - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И АВАРИЙНОЙ БЛОКИРОВКИ СПУСКО-ПОДЪЕМНЫХ ОПЕРАЦИЙ ПРИ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ СКВАЖИН С ОБСАДНОЙ КОЛОННОЙ, содержащее контактный электромеханический и емкостной датчики и регистратор, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  надежности контрол  и срабатывани  аварийной блокировки спуско-подъемных операций, датчики укреплены .1 lff.,.,r° --, vi,,..: -,- л с помощью несущих втулок по периметру обсадной колонны,, при этом электромеханический датчик выполнен в виде полого герметичного цилиндра с расположенным внутри него подпружиненным подвижным штоком, на одном конце которого расположен контактный кулачок, а на другом контактный электрод, соединенного с герметичным цилиндром подвижного поршн  с винтовой пробкой, на внутреннем конце которой установлен другой электрод, причем указанные электроды разделены полостью и образуют емкостной датчик, и снабжен компенсатором, вьтолненным в виде цилиндра с двум  камерами, разделенньми поршнем, причем одна камера сообщена со скважиной, а друга  с полостью герметичного цилиндра электромеханического датчика. 2. Устройство по п.1, о т л ичающеес  тем, что электромеханический датчик снабжен маховичной гайкой, безрезьбовой торец которой соединен с несущей втулкой, а резьбовой - с наружной поверхностью герметичного цилиндра.

Description

1 Изобретение относитс  к геофизическим исследовани м геологоразведочных и -эксплуатационных скважин , в частности к средствам контрол  и аварийной блокировки спуск подъемных операций при геофизических исследовани х скважин. Известно сигнальное устройство дл  каротажных систем, включающее детектор, звуковую и световую сигнализации и выключатель цепи зажигани  двигател , вращающего каротажную лебедку, основанное на использовании таких характеристик ка бел , как намагниченность, изменени  толщины и длины lj . , Недостатком указанного устройст ва  вл етсл отсутствие возможности объективного контрол  за точной прив зкой магнитных меток на кабел к истинным глубинам из-за: относител ного удлинени  кабел  при спускоподъемных операци х и размагничивани  меток под вли нием блуждаю щих токов. Наиболее близко к предлагаемому по технической сущности и достигае мому результату устройство контрол и аварийной блокировки спуско-подъ емных операций при геофизических исследовани х скважин, содержащее тензометрический датчик нат жени  кабел , па котором к крюку талевог блока буровой подвешен направл ющи ролик, мерньш; ролик дл  .измерени  длины кабел , датчик глубины и регистратор нат жени  кабел  2 . Необходимь1м условием срабатыван этого устройства  вл етс  возникно вение определенного усили  нат жени  кабел . Например, дл  подачи устройством сигнала о прекращении подъема прибора из скважины необходимо, чтобы прибор встретил на своем пути какое-либо преп тствие (например, каверну) с тем, что бы оно вызвало по вление необходимого усили  нат жени  кабел . 0дна ко при геофизических исследовани х под давлением такой принцип работы устройства не обеспечивает необходимой надежности и безаварийности его работы, так как преп тствиемна пути прибора в этом случае . вл  етс  уплотнительное устройство, столкновение прибора с которым на устье скважины может вызвать авари св занную с обрывом кабел  и потер 942 прибора. Таким образом, недостаток известного устройства обусловлен низкой надежностью контрол  и срабатывани  аварийной блокировки спуско-подъемных операций. Цель изобретени  - повышение надежности контрол  и срабатывани  аварийной блокировки спуско-подъемных операций. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  контрол  и аварийной блокировки спуско-подъемных операций при геофизических исследовани х скважин с обсадной колонной, содержащем контактный электромеханический и емкостной датчики и регистратор, датчики укреплены с помощью несущих втулок по периметру обсадной колонны, при этом электромеханический датчик вы- полнен в виде полого герметичного , цилиндра с расположенным внутри него подпружиненным подвижным штоком, на одном конце которого расположен контактный кулачок, а на другом контактный электрод, соединенного с герметичным цилиндром подвижного поршн  с винтовой пробкой, на внутреннем конце которой установлен другой электрод, причем указанные электроды разделены полостью и образуют емкостной датчик, и снабжен компенсатором , выполненным в виде цилиндра с двум  камерами, разделенными поршнем, причем одна камера сообщена со скважиной, а друга  - с герметичным цилиндром электромеханического датчика. Кроме того, электромеханический . датчик снабжен маковичной гайкой, безрезьбовой торец которой соединен с несущей втулкой, а резьбовой - с наружной доверхностью герметичного цилиндра. На фиг.1 представлено устройство, общий вид; на фиг.2 - датчик и схема его включени  в устройство; на фиг.З - устройство в рабочем положении . Устройство содержит электромеханические датчики 1-3 (фиг.1), линию 4 св зи и электронную схему 5 с исполнительньш механизмом, замыкающим цепь зажигани , или световой и звуковой сигнализаци ми.. Электромеханические датчики размещают симметрично с углом сдвига 120 по периметру обсадной колонны 6 в непосредственной близости от устьевого оборудовани , уплотн ющего движзпцийс  кабель и состо щего из корпуса 7 и уплотн ющих 8 и про межуточных шайб 9, поджимаемых.накидной гайкой 10, снабженной направ л ющими роликами 11. Каждый электромеханический датчик содержит (фиг.2) несущую втулку 12, снабженную канавками с упло нительными кольцами 13. Внутри втул ки размещен герметичньй цилиндр 15 С подвижным штоком 16, снабженным с одной стороны контактным кулачком 17 с кольцевыми канавками и уплотнительными кольцами 18, ас другой контактным электродом 19. Уплотнительные кольца 18 предотвра щают попадание скважинной жидкости в полость цилиндра 15. Подвижный шток 16 удерживаетс  в поджатом положении с помощью компенсирующей пружины 20, котора  поджимаетс  подвижным поршнем 21. Герметичный цилиндр 15 фиксируетс  маковичной гайкой 22, приводимой в движение с помощью руко ток 23 и шпонки 2Д. Подвижный поршень 21 удерживаетс  в фиксированном положении гайкой 25 и шпонкой 26 и имеет на внутренней поверхности кольцевые канав ки с уплотнительными кольцами 27, герметизирующими подвижньй шток 16 в корпусе подвижного поршн  21. В торцовую поверхность подвижно го поршн  21 ввернута пробка 28 с расположенным на ее внутреннем тор це электродом 29 емкостного датчика . Электрод 29 соединен линией 4 св зи с электронной схемой (пультом ) 5, котора  содержит предусилитель 3D, релаксационный генератор 31, усилитель 32 мощности и исполнительное реле 33, управл ющие цепью зажигани  двигател , а также световой и звуковой сигнализаци ми В случае отказа электронной схемы 5 ее работа может быть продублирована с помощью кнопки 34 (фиг.2). Каждый электромеханический датчик 1-3 крепитс  посредством несущей втулки 12 (фиг.2) в сквозном отверстии стенки обсадной колонны 6 Разгрузка внутренней полости подвижного цилиндра 15 от наружного давлени  в колонне осуществл етс  с помощью компенсатора давлени , вы полненного в виде цилиндра 35 с 944 двум  камерами, разделенными подвижным поршнем 36. Одна камера сообщена посредством гидропривода 37 с внутренним объемом скважины, а друга  с помощью гидропривода 38 с внутренним объемом подвижного цилиндра 15. В скважине на каротажном кабеле 39, подсоединенном к кабельной головке 40, размещают скважинный прибор 41. Устройство работает следующим образом. Каротажный кабель 39 с кабельной головкой 40 пропускают через сальниковое устройство устьевого оборудовани  в обсадной колонне 6 (фиг.2) и подключают к ним скважинный прибор 41, который устанавливают в колонне против электромеханических датчиков 1-3. При этом величину выдвижени  подвижных штоков 16 регулируютс  вращением маховичных гаек 22 так, чтобы в момент касани  контактными кулачками 17 корпуса скважинного прибора срабатывало исполнительное реле 33 (фиг.2). Чувствительность каждого элек- . тромеханического датчика регулируют отдельно путем подключени  к электронной схеме 5. При регулировке чувствительносГти системы дл  скважинных приборов малого диаметра величинавыдвижени  .подвижных штоков электромеханических датчиков должна быть увеличена , а дл  скважинных приборов большого диаметра уменьшена. Величину выдвижени  контролируют по шкале с делени ми, нанесенными на наружную поверхность датчика. Величину деформации компенсирующей пружины 20 регулируют перемещением поршн  21 путем вращени  накидной гайки 25 так, чтобы предотвратить случайные срабатьгоани  электромеханического датчика. Чувствительность емкостного датчика к перемещени м подвижного штока 16 регулируют путем выбора необходимого рассто ни  меаду контактным электродом 19 и электродом 29 емкостного датчика вращением пробки 28 на нижнее число оборотов. Шпонки 24 и 26 обеспечивают поступательное движение цилиндра 15 и поршн  21 в радиальном направлении (относительно полости колонны ) при вращении маховичковой гайки 22 и накидной гайки 25..

После регулировки электромеханических датчиков скважинный прибор 41 спускают в забой дл  вьшолнени  измерений. По завершении цикла замеров скражинный прибор 41 входит в зону расположени  электромеханических датчиков 1-3, где происходи их взаимодействие с корпусом скважинного зонда. В результате такого взаимодействи  контактные кулачки 17 датчиков утапливаютс , сжима  компенсирующую пружину 20. При этом подвижный шток 16 перемещаетс так, что вызывает сближение контакного электрода 19, расположенного на его торце, -с электродом 29 ем .костного датчика, расположенного на корпусе винтовой пробки 28. При уменьшении рассто ни  между ними ниже некоторого определенного предела происходит изменение емкости датчика на необходимую величину, что приводит к срабатыванию релаксационного генератора 31, сигнал которого, усиленньй по мощности в усилителе 32, вызьшает срабатывание исполнительного реле 33, который выключает зажигание двигател  каротажного подъемника или включае звуковую или световую сигнализации при этом дальнейший подъем скважинного зонда прекращаетс .

Поскольку чувствительность каждого из трех электромеханических

датчиков, за1 :репленных в стенке обсадной колонны, отрегулирована отдельно, то при одновременном касании корпуса зонда отказ или не- срабатывание одного из датчиков дублируетс  остальными, что повышает надежность всей системы.

0 Изменение величины гидростатического давлени  в жидкости, заполн ющей полость скважины непосредственно на ее устье, вызывает перемещение подвижного поршн  36 внутри

5 цилиндра 35 компенсатора давлени , что приводит к вьфавниванию давлени  между полостью скважины и внутренним объемом подвижного цилиндра 15 и исключает вли ние изменени 

0 пршюженного гидростатического давлени  на работу электромеханического датчика и увеличивает надежность его срабатывани .

5 Использование предлагаемого устройства позвхэл ет повысить эффективность скважинных работ путем увеличени  скорости подъема скважинных приборов и исключени  опера0 Ции непрерывного контрол  за магнитными метками каротажного кабел , а также устранить аварии при проведении геофизических исследований в скважинах под давлением на устье

скважины. 2S /7 21 29

Фие.2 .

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И АВАРИЙНОЙ БЛОКИРОВКИ СПУСКО-ПОДЪЕМНЫХ ОПЕРАЦИЙ ПРИ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ СКВАЖИН С ОБСАДНОЙ КОЛОННОЙ, содержащее контактный электромеханический и емкостной датчики и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности контроля и срабатывания аварийной блокировки спуско-подъемных операций, датчики укреплены с помощью несущих втулок по периметру обсадной колонны,, при этом электромеханический датчик выполнен в виде полого герметичного цилиндра с расположенным внутри него подпружиненным подвижным штоком, на одном конце которого расположен контактный кулачок, а на другом контактный электрод, соединенного с герметичным цилиндром подвижного поршня с винтовой пробкой, на внутреннем конце которой установлен другой электрод, причем указанные электроды разделены полостью и образуют емкостной датчик, и снабжен g компенсатором, выполненным в виде цилиндра с двумя камерами, разделенными поршнем, причем одна камера сообщена со скважиной, а другая с полостью герметичного цилиндра электромеханического датчика.

2. Устройство по п.1, о т л ичающееся тем, что электромеханический датчик снабжен маховичной гайкой, безрезьбовой торец которой соединен с несущей втулкой, а резьбовой - с наружной поверхностью герметичного цилиндра.

gU.·» 1201494