Устройство для измерения параметров искривления скважины

 

Изобретение относится к технике геофизических исследований и предназначено для измерения параметров искривления скважины. Цель - повышение точности измерение азимутального угла. В герметичной полости корпуса установлены контейнер с хладагентом и датчик зенитного угла в виде прозрачного сосуда (С) 2, частично заполненного двумя несмешивающимися веществами (В) - легкоплавким 11 и аккумулятором 12 тепла. Внутри С 2 размещен датчик азимута в виде конического поплавка 15 с коаксиально расположенной в основании конуса основной иглой (И) 16, ограничителя 20 и магнитной стрелки 19, закрепленной на вставке 17. На ограничителе 20 установлена дополнительная И 21. Во вставке 17, частично погруженной в В 11, выполнены два противоположно направленных подпятника 18. Вставка 17 установлена с возможностью поворота между И 16 и 21, которые размещены в подпятниках 18. На С 2 размещено с возможностью перемещения кольцо 22 с азимутальной шкалой. Предварительно разогретое до жидкого состояния В 11 в скважине застывает и фиксирует вставку 17 со стрелкой 19. По отпечатку В 11 на внутренней поверхности С 2 определяют зенитный угол. Азимутальный угол определяют по шкале кольца 22 относительно стрелки 19. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (51)5 Е 21 В 4 /02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCMOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1б

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4476894/23-03 (22) 26.08.88 (46) 23.06.90. Бюл. )) 23 (71) Центральная лаборатория научноисследовательских и опытных работ

Объединения "КуйбышевнеФть" (72) А.Е.Гаврилюк, Л.P.Êåéëüìàí и В.А.Левин (53) 622.242(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 1102913, кл. Е 71 В 47/02, 1983.

Авторское свидетельство СССР

М 1452930, кл. Е 21 В 47/02, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ИСКРИВЛЕНИЯ СКВАЖИНЫ (57) Изобретение относится к технике геоФизических исследований и предназ2 начено для измерения параметров искривления скважины. Цель - повышение точности измерения азимутального угла. В геометрической полости корпуса установлены контейнер с хладагентом и датчик зенитного угла .в виде прозрачного сосуда (С) 2, частично заполненного двумя несмешивающимися веществами (В) - легкоплавким 11 и аккумулятором 12 тепла. Внутри С 2 размещен датчик азимута в виде конического поплавка 15 с коаксиально расположенной в основании конуса основной иглой (И) 16, ограничителя 20 и магнитной стрелки 19,. закрепленной на вставке 17. На ограничителе 29 установлена дополнительная И 21. Во вставке 17, частично погруженной в

В 11, выполнены два противоположно з 1573 направленных подпятника 18. Вставка 17 установлена с возможностью

Поворота между И 16 и 21, которые размещены в подпятниках 18.

Иа С 2 размещено с возможностью пере5 мещения кольцо 22 с азимутальной шкалой. Предварительно разогретое до

153 жидкого состояния В 11 в скважине застывает и фиксирует вставку 17 со стрелкой 19. По отпечатку В 11 на внутренней поверхности С 2 определяют зенитный угол ° Азимутальный угол определяют по шкале кольца 22 относительно стрелки 19. 3 ил.

Изобретение относится к технике геофизических исследований и предназначено для измерения параметров искривления скважины.

Цель изобретения - повышение точости измерения азимутального угла кважины.

На фиг. 1 приведено устройство 20

Цля измерения параметров искривления скважины на фиг. 2 - разрез А-А- на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1.

Устройство для измерения параметров искривления скважины содержит корпус l с геометрической полостью, в. которой установлены датчик зенитного угла в виде цилиндрического прозрачного сосуда 2, частично заполненЙого двумя несмешивающимися вец1ества- 30

Ни, контеййер 3 с.хладагентом 4, жкрытый пробкой 5, и пружина 6. Корпус 1 разделен на две части горизонтальной перегородкой 7 с выступом 8 и сквозными отверстиями 9, причем в

Нижней полости 10 размещен сосуд 2, 4аполненный по крайней мере двумя несмешивающимися веществами - легкоплавким 11 (например, парафином) и аккумулятором 12 тепла (например, Модой). Сосуд 2 закрыт пробкой 13. В верхней полости 14 размецаен контейНер 3 с хладагентом 4 (например, воДой), пробка 5 которого контактирует через пружину 6 с выступом 8 перегородки 7, направленным в сторону йробки 5.

Внутри сосуда 2 (датчика зенитноfo угла) размещен датчик азимута в виде конического floflJIGBK8 1 c KQBK с иально расположенной в основании конуса основной иглой 16, вставки 17, в которой выполнены два противоположно направленных подпятника 18, магнитной стрелки 19, неподвижно закрепленной на вставке 17, рамки в виде

Етрамичитеоа 20, ма котором соосмо с основной иглой 16 закреплена дойолнительная игла 21. Ограничитель 20 жестко связан с поплавком 15, а вставка 17 частично погружена в легкоплавкое вещество 11 и установлена в ограничителе 20 с возможностью вращения между основной и дополнительной иглами 16 и 21, размещенными в подпятниках 18.

На цилиндрическом корпусе 2 с возможностью перемещения в осевом и тангенциальном направлениях размещено кольцо 22 с азимутальной шкалой. Это кольцо может быть установлено на сосуде 2 непосредственно перед проведением измерений азимуталвного угла или же при сборке устройства.

Суммарный вес деталей, образующих датчик азимута, должен обеспечить

его плавучесть и расположение магнитной стрелки 19.выше массы легкоплавкого вещества ll, а вставки 17 - в этом вецестве. При этом основание поплавка 15,,оснащенное основной иглой 16, должно располагаться в" горизонтальной плоскости, Все детали устройства выполнены из диамагнитных материалов.

Устройство работает следующим обра зом.

По окончании бурения перед подъемом бурильной колонны контейнер 3 заполняют хладагентом и закрывают пробкой 5, а цилиндрический прозрачный сосуд 2 с легкоплавким веществом 11 и аккумулятором 12 тепла разогревают до состояния, при котором легкоплавкое вещество 11 полностью расплавляется. Контейнер 3 и цилиндрический сосуд 2 помещают соответственно в верхнюю 14 и нижнюю 10 полости корпуса l.

Потоком промывочной жидкости устройство транспортируется до посадочного гнезда (не показано), вмонтиро- ванного в бурильную колонну, имеющую в месте установки устройства участок, выполненнЫй из диамагнитного материала. Внутри бурильной колонын поплавок

5 15

15 датчика азимута устанавливается основанием конуса в горизонтальной плоскости. Момент посадки устройства в гнездо фиксируется на поверхности скачком давления, после чего насос отключается и дается выдержка для застывания легкоплавкого вещества 11 в сосуде 2. Магнитная стрелка

19 ориентируется в направлении северного полюса Земли и Фиксируется в этом положении застыванием в веществе 11 вставки 17.

Таким образом, стрелка позволяет определить угол между направлением на север и апсидальной плоскостью скважины (азимутальное направление ствола).

При посадке устройства в гнездо контейнер 3 flo инерции продолжает двигаться вниз. При этом пружина 6 сжимается, пробка 5 доходит до выступа 8 перегородки 7 и выталкивается из отверстия контейнера 3. Хладагент ч выливается из отверстия контейнера 3 и по отверстиям 9 через зазоры между корпусом 1 и сосудом 2 поступает в нижнюю полость 10 корпуса l. Происходит интенсивное остывание веществ 11 и 12. Легкоплавкое вещество ll застывает, оставляя отпечаток на внутренней поверхности сосуда 2. После этого устройство извлекается на дневную поверхность вместе с колонной бурильных труб, его разбирают и расшифровывают показания датчика зенитного угла.

РасшиФровка показания датчика азимута производится следующим образом.

Подвижное кольцо 22 поворачивают. вокруг датчика зенитного угла до совмещения нулевого давления шкалы с северным концом магнитной стрелки 19 и против нижней точки отпечатка легкоплавкого вещества 11 на стенке сосуда 2 отсчитывает показания ази" мутального угла. Отработанный хладагент 4 выливают из нижней полости

10 корпуса 1. Для следующего измере"

73153

5

10 I5

50 ния зенитного и азимутального углов контейнер 3 заливают тем же или новым хладагентом 4. а сосуд 2 используют с тем же содержимым.

Снабжение датчика азимута вставкой, частично погруженной в легкоплавкое вещество и размещенной с возможностью вращения между основной и дополнительной иглами, позволяет уменьшить влияние вязкого трения и поверхностного натяжения легкоплавкого вещества на вращение магнитной стрелки и рамки-ограничителя, что обеспечивает повышение точности определения азимутального угла по сравнению с известным устройством.

Формула и зобретения

Устройство для измерения параметров искривления скважины, содержащее корпус с геометричной полостью, в которой установлены контейнер с хладагентом, кольцо с азимутальной шкалой, размещенное на датчике зенитного угла в виде цилиндрического прозрачного сосуда, частично заполненного двумя несмешивающимися веществами - легкоплавким и аккумулятором

I тепла, размещенный внутри датчика зенитного угла датчик азимута в виде конического поплавка с коаксиально расположенной в основании конуса основной иглой, магнитной стрелки и ограничителя, о т л и ч à е щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения азимутального угла скважины, датчик азимута снабжен, закрепленной на or ðàíè÷èòåÿå соосно с основной иглой дополнительной иглой и установленной в ограничителе с возможностью вращения вставкой, в которой выполнены два противоположно направленных подпятника, при этом вставка частично погружена в легкоплавкое вещество и установлена между основной и дополнительной иглами, размещенными в подпятниках, а магнитная стрелка закреплена на вставке.

А-А

Фиг.1

Составитель A.Öâåòêoâ

Техред Л. Серд окова Корректор С. Черни

Редактор Е.Папп

Заказ 1628 Тираж 487 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101