SU863845A1 - Устройство контрол за направлением скважины в процессе бурени - Google Patents

Description

Изобретение относится к буровой технике и может найти применение в погружных измерительных приборах и телеметрических системах, работающих при бурении нефтяных, газовых и разведочных скважин.

Известно устройство для контроля за направлением скважины в процессе бурения, измерительный блок которого размещен в герметичном контейнере из немагнитного материала и установлен в бурильной трубе [']·

Однако надежность работы этого устройства низка из-за воздействия на измерительный блок осевых и радиальных вибраций, создаваемых промывочной жидкостью.

Известно также устройство, установленное в бурильной трубе, содержащее измерительный блок с радиальными амортизаторами [2 ].

Однако указанное устройство только частично решает задачу амортизации погружных измерительных блоков, так как амортизирующие элементы расположены между контейнером измерительного блока и буровой трубой и не компенсируют дополнительную вибрацию, создаваемую прокачкой бурового раствора, а при очистке забоя воздухом такое расположение элементов амортизации будет только способствовать раскачке контейнера на пружинах. Кроме этих недостатков, расположение пружинных центраторов между контейнером и буровой трубой создает дополнительные гидравлические потери, так как перекрывается сечение в буровой трубе.

Целью изобретения является повышение надежности устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено герметичным цилиндром, в котором установлен измерительный блок с радиальными амортизаторами, осевым пневмоэластичным амортизатором, один конец которого связан с торцовой поверхностью измерительного блока, а другой - с внутрен3 ней поверхностью цилиндра; радиальные амортизаторы выполнены пневмо863845 4 и с помощью сил трения, получаемых посредством перемещения воздуха внутэластичными с сечением в виде полусферы; осевой пневмоэластичный амор тизатор выполнен в виде конусного гоф- ₅ ра с герметичной внутренней полостью.

На чертеже схематически представлено устройство контроля, разрез, общий вид.

Устройство контроля за направлени- ₁₀ ем скважины в процессе бурения содержит измерительный блок 1, на цилиндрической поверхности которого с натягом установлены радиальные пневмоэластичные амортизаторы 2. К торцовой ' поверхности измерительного блока 1 прикреплен осевой пневмоэластичный амортизатор 3, который может быть выполнен, например, в виде конусного гофра. Другой конец осевого пневмоэластичного амортизатора 3 прикреплен к внутренней поверхности герметичного цилиндра 4. Внутренняя полость амортизатора 3 герметична. Крепление осевого пневмоэластичного амортизатора 3 может быть осуществлено, например, с помощью втулок 5, 6 и конусов 7, 8. Герметизация внутренней полости 9 амортизатора 3 достигается с помощью уплотнительных колец 10.

Радиальные пневмоэластичные амор- ³⁰ тизаторы 2 имеют сечение в виде полусферы и своей выпуклой поверхностью контактируют с внутренней поверхнос- . тью цилиндра 4. Полость, ограниченная полусферой радиального пневмо- 35 эластичного амортизатора и цилиндрической поверхностью измерительного , блока 1, также герметична. С помощью радиальных пневмоэластичных амортизаторов 2 внутренняя полость цилиндра 4 40 делится на герметичные части: верхнюю 11, среднюю 12 и нижнюю 13.

Герметичный цилиндр 4 совместно с измерительным блоком 1, радиальными пнедмоэластичными амортизаторами 2 и ⁴⁵ осевым пневмоэластичным амортизатором 3 образуют поршневую группу.

Гашение вибраций происходит следующим образом.

При вибрации с радиальной составля- ⁵⁰ кмцей под воздействием радиальных усилий происходит перемещение воздуха в замкнутой герметичной полости радиальных пневмоэластичных амортизаторов 2 без отрыва их от поверхности 55 цилиндра 4.

За счет сопротивления, создаваемого пневмоэластичными амортизаторами, ри полости, создается компенсация вибрации.

Действие осевой составляющей вибрации гасится с помощью поршневой группы, образованной измерительным блоком 1 с радиальными пневмоэластичными амортизаторами 2 и осевым пневмоэластичным амортизатором 3, за счет сжатия воздуха в нижней части цилиндра и осевого амортизатора, трения радиальных амортизаторов о стенки цилиндра и упругих свойств осевого амортизатора.

Благодаря применению амортизации измерительного блока предлагаемого устройства контроля за направлением скважины в процессе бурения повышается надежность этого устройства.

Работоспособность телеметрических¹ систем с использованием данного устройства возрастает в 2-3 раза. Экономический эффект от применения телеметрической системы с использованием предлагаемого устройства составляет ориентировочно 27 тыс. р.

Claims (2)

1. (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ЗА НАПРАВЛЕНИЕМ Изобретение относитс  к буровой технике и может найти применение в погружных измерительных приборах и телеметрических системах, работаншрис при бурении нефт ных, газовых и разведочных скважин. Известно устройство дл  контрол  за направлением скважины в процессе бурени , измерительный блок которого размещен в герметичном контейнере из немагнитного материала и установлен в бурильной трубе П1. Однако надежность работы этого ус ройства низка из-за воздействи  на измерительный блок осевых и радиальных вибраций, создаваемых промывочной жидкостью. Известно также устройство, устано ленное в бурильной трубе, содержащее измерительный блок с радиальными амо гизаторами 2 J. Однако указанное устройство только частично решает задачу амортизаци погружных н- мернтельн.ых блоков, так БУРЕНИЯ СКВАЖИНЫ В ПРОЦЕССЕ как амортизирующие элементы расположены между контейнером измерительного блока и буровой трубой и не компенсируют дополнительную вибрацию, создаваемую прокачкой бурового раствора, а при очистке забо  воздзгхом такое расположение элементов амортизации будет только способствовать раскачке контейнера на пружинах« Кроме этих недостатков, расположение пруткинных центраторов между контейнером и буровой трубой создает дополнительны гидравлические потери, так как перекрываетс  сечение в буровой трубе Целью изобретени   вл етс  повышение надежности устройства. Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено герметичным цилиндром, в котором установлен измерительный блок с радиальными амортизаторами , осевым пневмоэластичным амортизатором , один конец которого св зан с торцовой поверхностью измерительного блока, а друт-ой - с внутренней поверхностью цилиндра; радиальные амортизаторы вьшолнены пневмоэластичными с сечением в виде полусферы; осевой пневмоэластичный амортизатор выполнен в виде конусного гоф ра с герметичной внутренней полостью На чертеже схематически представлено устройство контрол , разрез, общий вид. Устройство контрол  за направлени ем скважины в процессе бурени  содер жит измерительный блок 1, на цилиндрической поверхности которого с нат  гом установлены радиальные пневмоэластичные амортизаторы 2. К торцово поверхности измерительного блока 1 прикреплен осевой пневмоэластичный амортизатор 3, который может быть вы полнен, например, в виде конусного гофра. Другой конец осевого пневмоэластичного амортизатора 3 прикрепле к внутренней поверхности герметичного цилиндра 4. Внутренн   полость амортизатора 3 герметична. Крепление осевого пневмоэластичного амортизатора 3 может быть осуществлено, например , с помощью втулок 5, 6 и кону сов 7, 8. Герметизаци  внутренней по лости 9 амортизатора 3 достигаетс  с помощью уплотнительных колец 10. Радиальные пневмоэластичные амортизаторы 2 имеют сечение в виде полу сферы и своей выпуклой поверхностью контактируют с внутренней поверхностью цилиндра 4. Полость, ограниченна  полусферой радиального пневмоэластичного амортизатора и цилиндрической поверхностью измерительного блока 1, также герметична. С помощью радиальных пневмоэластичных амортиза торов 2 внутренн   полость цилиндра делитс  на герметичные части: верхнюю 11, .среднюю 2 и нижнюю 13. Герметичный цилиндр 4 совместно с измерительным блоком 1, радиальными пнермоэластичными амортизаторами 2 и осевым пневмоэластичным амортизатором 3 образуют поршневую группу. Гашение вибраций происходит следующим образом. При вибрации с радиальной составл ющей под воздействием радиальных уси лий происходит перемещение воздуха в замкнутой герметичной полости радиальных пневмоэластичных амортиза . торов 2 без отрьгеа их от поверхности цилиндра 4. За счет сопротивлени , создаваемо го пневмопластичными амортизаторами. 54 и с помощью сил трени , получаемых посредством перемещени  воздуха внут создаетс  компенсаци  ри полости, вибрации. Действие осевой составл ющей вибрации гаситс  с помощью поршневой группы , образованной измерительным блоком 1 с радиальными пневмоэластичными амортизаторами 2 и осевым пневмоэластичным амортизатором 3, за счет сжати  воздуха в нижней части цилиндра и осевого амортизатора, трени  радиальных амортизаторов о стенки цилиндра и упругих свойств осевого амортизатора . Благодар  применению амортизации измерительного блока предлагаемого устройства контрол  за направлением скважины в процессе бурени  повьппаетс  надежность этого устройства. Работоспособность телеметрических систем с использованием данного устройства возрастает в 2-3 раза. Экономический эффект от применени  телеметрической системы с использованием предлагаемого устройства составл ет ориентировочно 27 тыс. р. Формула изобретени  1.Устройство контрол  за направлением скважины в процессе бурени , установленное в бурильной трубе, содержащее измерительный блок с радиальными амортизаторами, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности, оно снабжено герметичным цилиндром, в котором установлен измерительный блок с радиальными амортизаторами и осевым пневмоэластичным амортизатором, один конец которого св зан с торцовой поверхностью измерительного блока, а другой - с внутренней поверхностью цилиндра. 2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что радиальные амортизаторы вьшолнены пневмоэластичными с сечением в виде полусферы. 3.Устройство по пп. I и 2, о т личающеес  тем, что осевой пневмоэластичный амортизатор вьтолнен в виде конусного гофра с герметичной внутренней полостью. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 471427, кл. Е 21 В 47/02, 1975.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 252236, кл. Е 21 В 47/02, 1970.