Устройство для передачи забойной информации по гидроканалу связи

 

Изобретение относится к скважинным устройствам и может быть использовано в телеметрических системах оперативного контроля забойных параметров при бурении. Цель изобретения - повышение надежности за счет снижения вероятности засорения модулятора. Устройство содержит наружный корпус с размещенным в нем модулятором в виде установленных с осевым зазором друг относительно друга седла и дросселирующего элемента (ДЭ), приводную турбину, роторные лопасти которой размещены на силовом гидроцилиндре (ГЦ), установленном с возможностью вращения вокруг продольной оси, и функциональные элементы. ДЭ закреплен на штоке поршня силового ГЦ. Рабочие поверхности седла ДЭ могут быть снабжены насадками из износостойкого материала и выполнены ребристыми или многогранными. С целью стабилизации величины гидроимпульсов ДЭ установлен с возможностью рабочего хода не менее суммы длин осевого зазора в модуляторе и рабочих поверхностей седла и ДЭ. Во время работы ДЭ постоянно вращается вместе с силовым ГЦ. За счет этого инородное тело, попавшее в зазор модулятора, будет истираться его рабочими поверхностями до тех пор, пока его размеры не уменьшатся и оно не пройдет в зазор. 1 з.п. ф-лы. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU 1490268 . А 1 (51)4 Е 21 В 47/12

4 00HA) п .д :

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Изобретение относится к скважинным устройствам и может быть использовано в телеметрических системах оперативного контроля забойных параметров при бурении.

Цель изобретения — повышение надежности эа счет снижения вероятности засорения модулятора, а также стабилизация величины гидроимпульсов.

На фиг.1 и 2 представлено устройство, общий вид; на фиг.3 — модулятор.

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4309060/23-03 (22) 14 .07.88 (46) 30.06.89. Бюп. М 24 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по проблемам освоения нефтяных и газовых ресурсов- континентального шел ьфа (72) Э.А.Вольгемут, С.Г. Белкин, В.Б.Зак, В.М.Гадалов и А.Д.Гассельблат (53) 621.398 (088.8) (56) Патент СНА и 4184545, кл. Е 21 В 47/022, опубл, 1980.

Патент Великобритании М 2123458, кл. Е 21 В 47/12, опубл. 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ЗАБОЙНОЙ

ИНФОРМАЦИИ ПО ГИДРОКАНАЛУ СВЯЗИ (57) Изобретение относится к скважинным устройствам и может бьггь использовано в телеметрических системах оперативного контроля забойных параметров при бурении. Цель изобретения— повышение надежности эа счет снижения вероятности засорения модулятора. Уст2 ройство содержит наружныи корпус с размещенным в нем модулятором в виде установленных с осевым зазором друг относительно друга седла и дросселирующего элемента (ДЭ), приводную турбину, роторные лопасти которой размещены на силовом гидроцилиндре (ГЦ), установленном с воэможностью вращения вокруг продольной оси,и функциональные элементы,ДЭ закреплен на штоке поршня силового ГЦ. Рабочие поверхности седла ДЭ могут бьггь снабжены насадками из износостойкого материала и выполнены ребристыми или многогранными. С целью стабилизации величины гидроимпульсов ДЭ установлен

Ф с воэможностью рабочего хода не менее суммы длин осевого зазора в модуляторе и рабочих поверхностей седла и ДЭ, Во время работы ДЭ постоянно вращает- (» ся вместе с силовым ГЦ. За счет этого инородное тело, попавшее в зазор модулятора, будет истираться его рабочими поверхностями до тех пор, пока кС

его размеры не уменьшаться и оно не Я ) пройдет в зазор. 1 э,п. ф-лы, 3 ил. () Внутри наружного корпуса 1 в верхней его части установлено седло 2.

В средней части установлен цилиндрический герметичный внутренний корпус

3, в.котором размещены редуктор 4, генератор 5, гидроблок 6 с насосом 7, злектрогидрораспределитель 8 с электромагнитом 9 и редукционный клапан

10. Гидрораспределитель: 8 представляет собой цилиндрический плунжер, установленный с возможностью переме68

3 14902 щения вдоль своей продольной оси. К верхней части цилиндрического герметичного корпуса 3 присоединен гицроцилиндр 11, на наружной боковой поверхности которого установлены ротор5 ные лопатки 12 приводной турбины.

К верхнему торцу гидроцилиндра 11 присоединен компенсатор 13, выполненный в виде эластичного рукава, а сам гидроцилиндр 11, внутри которот о помещены поршень 14 и шток 15, установлен в подшипниках 16 и 17. Нижний конец штока 15 примыкает к поршню 14, а сам шток 15 пропущен насквоэ». через 15 гидрои злиндр 11, с которым он взаимодействует посредством шпонки 18, и компенсатор 13, и на верхнем конце штока 15 установлен дросселирующий элемент 19 ° В корпусах гидроблока 6, электрического генератора 5 и редуктора 4 выполнена напорная линия 20.

Устройство снабжено уплотнением 21, . например, торцового типа, установленным между гидроцилиндром 11 и ци- 25 линдрическим герметичным корпусом 3 уплотнениями 22 между входным валом

23 и корпусом редуктора 4, уплотнениями 24 в стыках 25 цилиндрического герметичного корпуса 3 ° В устройстве выполнены полости 26 и 27, предназначенные для заполнения буферным материалом с целью предохранения компенсатора 13 и уплотнения 21 от непосредственного агрессивного воздействия бурового раствора. Полость 28 цилиндрического герметичного корпуса 3 заполнена рабочей жидкостью, например, высокотемпературной силиконовой. В гидроблоке 6 выполнено перепускное отверстие 29, сообщающее напорную

40 линию 20 с полостью 28. В нижней части переводника 1 установлены электронный блок 30 и комплекс датчиков

3 1, связанные между собой электричес ким кабелем 32. Седло 2 и дросселирующий элемент 19 образуют модулятор устройства. С переводником 1 жестко связаны статорные лопатки 33 приводной турбины. Дросселирующий элемент

19 и седло 2 снабжены износостойкими 50 насадками 34 и 35 с рабочими поверхностями 36 и 37 и установлены с осевым зазором 38 относительно друг друга.

Устройство работает следующим об- 55 разом.

При прохождении бурового раствора (показан стрелками) через приводную турбину 12, 33 возникает крутящий момент, который от гидр оцичиндра 11 через ш|онку 18 и шток 15 передается яа дросс епирующий элемент 9 . Одновременно крутящий момент посредством

«зал а 23 и ðåäàåòñÿ ва редуктор 4 и далее на вал генератора 5 и насоса 7.

Жидкость, пер екачива емая насос ом 7, направляется по напорной линии 20 в гидр о цилиндр 1 1 и, паралл ел ьно, в гидрораспределитель 8, цилиндрические золотники которого могут перемещаться вдоль своей продольной оси, При от— сутствии сигнала от электронного блока 30 перепускное отверстие 29 открыто, и вся жидкость идет на слив в полость 28. В напорнои липин нет из— бьггочного давления, поршень 14 находится в крайнем нижнем положении и зазор в модуляторе максимален. При поступлении сигнала от электронного блока 30 срабатывает электромагнит 9, управляющий электрогидрораспределителем 8, и отверстие 29 перекрывается.

Жидкость от насоса 7 поступает в напорную линию 20, давление в линии, а стало бьггь и под поршнем 14, повышается, поршень 14 перемещается вверх. перемещая шток 15 и дросселирующий элемент 19. Прп этом зазор в модуляторе уменьшается, и перепад давления бурового 1 аствора увеличивается. Возникает импульс давления, Необходимая величина импульса известна заране» и она не должны зависеть от износа элементов модулятора, оставаясь постоянной. В устройстве это условие обеспечиваетсл тем, что гидроблок 6 снабжен редукционным клапаном 10, настраиваемым на поддержание в напорной линии 20 постоянного давления, достаточного, чтобы обеспечить такое усилие н;. поршне, чтобы оно равнялось заранее известному усилию, дейс твующему на r;p oc с елир ук .Ций эл емент 19 во время и.чпудьса, ы ограничитель хода поршпя вверх установлен на расстоянии зт в. рхнего торца поршня 14, определяемом из следующих с оображений: при работе модулятора, за счет -бразивного воздействия бурового раствора, наиболе" сильно будут изнашиваться кромки из«осостойких насадок, обращенные друг к другу и образующие рабочий зазор, т. е. верхпяя кромка насадки дросселирующего элемента 19 и нижняя рабочая кромка седла 2. Очевидно, что работоспособность модулятора сохранится вплоть до износа всей длины рабочих поверх68

5 14902 ностей Зо и 37 насадок 34 и 35, по-этому полный возможный ход поршня 14 должен быть не менее суммы длин рабочих поверхностей насадок и максималь5 ной величины зазора в модуляторе в осевом направлении. В данном устройстве дросселирующий элемент 19 перемещается вверх до тех пор, пока возрастающее усилие от увеличивающегося перепада давления бурового раствора не остановит его. Таким образом, по мере износа насадок 34 и 35 ход поршня 14 при формировании информационного гидроимпульса будет увеличиваться, а величина информационного гидроимпульса будет оставаться постоянной.

Поскольку дросселирующнй элемент

19 постоянно вращается относительно седла 2, то попавшее в зазор модулятора инородное тело будет истираться их рабочими поверхностями до тех пор, пока его размеры не уменьшатся и оно не пройдет в зазор. Для повышения долговечности укаэанные элементы 25 снабжены износостойкими насадками, а для более эффективного перетирания инородных тел рабочая поверхность насадок может быть выполнена, например, ребристой или многогранной.

ЗО

При расположении электрогидрораспределителя 8 в плоскости, перпендикулярной плоскости оси устройства, направление максимальных виброускорений, возникающих при бурении, не 35 совпадает с направлением движения золотников электрогидрораспределителя

8 и сердечника электромагнита 9, за счет чего уменьшается вероятность появления ложных импульсов. фор мула из обретения

1. Устройство для передачи забойной информации по гидроканалу связи, содержащее наружный корпус с размещенным в нем модулятором в виде установленных с осевым зазором относительно друг друга седла, жестко скрепленного с наружным корпусом, и дросселирующего элемента, приводную турбину с роторными и cTBTopHblMH лопатками, внутренний корпус, в котором размещены гидроцилиндр, на штоке которого закреплен дросселирукяций элемент, соединенные между собой и кинематически связанные с приводной турбиной генератор и насос, электрогидрораспределитель и компенсатор, установленный на гидроцилиндре, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности за счет снижения вероятности засорения модулятора, дросселирующий элемент модулятора и роторные лопатки приводной турбины закреплены на корпусе гидроцилиндра, который установлен с возможностью вращения вокруг его продольной оси.

2 . Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью стабилизации величины гидроимпульсов, дросселирующий элемент установлен с возможностью рабочего хода не менее суммы длин осевого зазора в модуляторе и рабочих поверхностей седла и дросселирующего элемента.

1490268

72

1490268

Редактор М.Товтин

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-иэдате. ьский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Составитель Л.Лукашанец

Техред М. Ходанич Корректор Т,Малец

Заказ 3675/35 Тираж 514 Подписное

Устройство для передачи забойной информации по гидроканалу связи Устройство для передачи забойной информации по гидроканалу связи Устройство для передачи забойной информации по гидроканалу связи Устройство для передачи забойной информации по гидроканалу связи Устройство для передачи забойной информации по гидроканалу связи 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горной технике и может быть использовано при проведении поисков разведки угольных месторождений

Изобретение относится к буреуию нефтяных и газовых скважин

Изобретение относится к геофизическим исследованиям и м.б

Изобретение относится к промыслово-геофизическим исследованиям

Изобретение относится к геофизическим исследованиям буровых скважин (С) и предназначено для оценки качества крепления обсаженных С

Изобретение относится к гидрогеологии и может быть использовано для оценок запасов подземных вод при обосновании гидротехнического строительства и мелиоративных мероприятий

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и позволяет упростить процесс определения скорости распространения ударной волны в бурящихся скважинах

Изобретение относится к горной технике и может быть использовано при проведении поисков разведки угольных месторождений

Изобретение относится к горному делу и предназначено для получения геологической информации о структуре разряда с названием пород (П) в процессе бурения

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин и может быть использовано в многоканальной аппаратуре для контроля за разработкой нефтяных и газовых месторождений

Изобретение относится к геофизическому нриборостроению и предназначено для исследования промыслово-геофизических параметров нефтяных и газовых месторождений

Изобретение относится к нефтяной промышленности и м.б.использовано при проведении глубинных исследований скважин

Изобретение относится к области геофизических исследований скважин и м.б, использовано в геофизической аппаратуре, преимущественно для ис-

Изобретение относится к геофизическим исследованиям и предназначено для определения удельной электрической проводимости

Изобретение относится к бурению глубоких скважин и предназначено для передачи информации о характере взаимодействия долота с забоем при турбинном бурении на дневную поверхность по гидравлическому каналу связи

Изобретение относится к геофизике, в частности к приборам для каротажа скважин в процессе бурения

Изобретение относится к геофизическим исследованиям

Изобретение относится к скважинным устройствам и может быть использовано в телеметрических системах оперативного контроля забойных параметров при бурении

Наверх