Электромеханический преобразователь для акустического канала связи

Авторы патента:

Малыгин Александр Вячеславович (RU)

Остриянский Евгений Аркадьевич (RU)

Крохин Николай Альбертович (RU)

Рыжиков Михаил Юрьевич (RU)

Гойденко Константин Сергеевич (RU)

Щербаченко Григорий Евгеньевич (RU)

E21B47/16 - пропускаемых через колонну буровых труб

Владельцы патента RU 2389874:

Закрытое акционерное общество "Геомаш-центр" (RU)

Изобретение относится к области бурения скважин и предназначено для передачи информации в процессе бурения по акустическому каналу связи. Технический результат заключается в повышении КПД устройства за счет обеспечения плотного акустического контакта между контейнером и буровой колонной для исключения потерь мощности, снижении затрат на изготовление устройства за счет снижения требований к точности обработки контактирующих поверхностей, точности их сопряжения и упрощения эксплуатации устройства. Электромеханический преобразователь акустического канала связи включает корпус с каналами для пропуска промывочной жидкости, защитный контейнер (ЗК), размещенный в ЗК пьезокерамический элемент, переводник с замковым соединением и отверстиями для пропуска промывочного агента в каналы корпуса и стыковочный узел. На противоположной концевой части корпуса размещено устройство поджима ЗК. При этом пьезокерамический элемент установлен с возможностью взаимодействия с внутренней торцевой поверхностью стенки ЗК. Корпус, устройство поджима ЗК и торцевая часть переводника образуют герметичную камеру, в которой размещен ЗК. Стыковочный узел выполнен в виде размещенного между наружной торцевой поверхностью стенки ЗК и торцевой частью переводника слоя кремнийорганической пасты. Переданный по колонне труб сигнал принимается приемными устройствами на поверхности. 3 ил.

Изобретение относится к области бурения скважин и может быть использовано для передачи скважинной информации в процессе бурения по акустическому каналу связи.

Известен электромеханический преобразователь акустического канала связи, включающий корпус с каналами для пропуска промывочной жидкости, защитный контейнер, размещенный в защитном контейнере пьезокерамический элемент, переводник с замковым соединением и отверстиями для пропуска промывочного агента в каналы корпуса и стыковочный узел [1].

Однако известное устройство является сложным в изготовлении и эксплуатации и имеет недостаточно высокий КПД.

Технический результат, для достижения которого направлено данное техническое решение, заключается в повышении КПД устройства за счет обеспечения плотного акустического контакта между контейнером и буровой колонной для исключения потерь мощности, снижения затрат на изготовление устройства за счет снижения требований к точности обработки контактирующих поверхностей, точности их сопряжения и упрощения эксплуатации устройства.

Указанный результат достигается за счет того, что в электромеханическом преобразователе акустического канала связи, включающем корпус с каналами для пропуска промывочной жидкости, защитный контейнер, размещенный в защитном контейнере пьезокерамический элемент, переводник с замковым соединением и отверстиями для пропуска промывочного агента в каналы корпуса, и стыковочный узел, снабжен размещенным на противоположной концевой части корпуса устройством поджима контейнера, пьезокерамический элемент установлен с возможностью взаимодействия с внутренней торцевой поверхностью стенки защитного контейнера, причем корпус, устройство поджима контейнера и торцевая часть переводника образуют герметичную камеру, в которой размещен защитный контейнер, а стыковочный узел выполнен в виде размещенного между наружной торцевой поверхностью стенки защитного контейнера и торцевой частью переводника слоя кремнийорганической пасты.

Пример выполнения изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлено заявляемое устройство, на фиг.2 - разрез А-А, на фиг.3 - место Б.

Электромеханический преобразователь акустического канала связи включает корпус 1 с каналами 2 для пропуска промывочной жидкости, защитный контейнер 3, размещенный в защитном контейнере пьезокерамический элемент 4 и датчики (не показаны), переводник 5 с замковым соединением 6 и отверстиями 7 для пропуска промывочного агента в каналы 2 корпуса 1 и стыковочный узел 8.

На противоположной концевой части корпуса 1 размещено устройство 9 поджима защитного контейнера 3. Пьезокерамический элемент 4 установлен с возможностью взаимодействия с внутренней торцевой поверхностью стенки 10 защитного контейнера 3.

Корпус 1, устройство поджима контейнера 9 и торцевая часть переводника 5 образуют герметичную камеру, в которой размещен защитный контейнер 3. Стыковочный узел выполнен в виде размещенного между наружной торцевой поверхностью стенки 10 защитного контейнера и торцевой частью переводника 5 слоя кремнийорганической пасты.

Для ориентирования защитного контейнера 3 относительно корпуса 1 предусмотрено шлицевое соединение 11. В зависимости от назначения датчиков устройство может быть размещено в любой части бурильной колонны. В примере выполнения устройства, как это показано на фиг.1, применен датчик положения породоразрушающего инструмента 12, и, соответственно, защитный контейнер размещен в непосредственной близости от породоразрушающего инструмента.

Переданный по колонне труб сигнал принимается приемными устройствами на поверхности.

Таким образом, предложенное техническое решение позволит:

- обеспечить плотный акустический контакт между защитным контейнером и буровой колонной для исключения потерь мощности;

- повысить КПД устройства и уменьшить потери полезного сигнала при его распространении;

- снизить требования, при наличии пасты, к точности обработки контактирующих поверхностей, точности их сопряжения, а также к качеству контакта;

- упростить эксплуатацию устройства.

Источник информации

1. Патент РФ № 2276725, МПК Е21В 47/16, 2004

Электромеханический преобразователь акустического канала связи, включающий корпус с каналами для пропуска промывочной жидкости, защитный контейнер, размещенный в защитном контейнере пьезокерамический элемент, переводник с замковым соединением и отверстиями для пропуска промывочного агента в каналы корпуса и стыковочный узел, отличающийся тем, что он снабжен размещенным на противоположной концевой части корпуса устройством поджима контейнера, пьезокерамический элемент установлен с возможностью взаимодействия с внутренней торцевой поверхностью стенки защитного контейнера, причем корпус, устройство поджима контейнера и торцевая часть переводника образуют герметичную камеру, в которой размещен защитный контейнер, а стыковочный узел выполнен в виде размещенного между наружной торцевой поверхностью стенки защитного контейнера и торцевой частью переводника слоя кремнийорганической пасты.

Изобретение относится к области бурения скважин и может быть использовано для передачи скважинной информации в процессе бурения по акустическому каналу связи. .

Способ контроля скважинных процессов // 2188319

Изобретение относится к добыче нефти, газа и т.п флюидов и может быть использовано при контроле скважинных процессов. .

Способ контроля глубинных параметров // 2042810

Изобретение относится к области бурения и может быть использовано преимущественно для контроля глубинных технологических параметров при бурении нефтяных и газовых скважин, в частности числа оборотов вала турбобура.

Способ регистрации вибрации бурильных труб на устье скважины и датчик для его осуществления // 1553662

Изобретение относится к технике измерения продольных колебаний бурильных труб (БТ) на устье скважины в процессе бурения. .

Устройство для передачи забойной информации по бурильной колонне в процессе турбинного бурения скважины // 1002556

Способ получения забойной информациипо бурильной колонне b процессебурения скважины "ю.a.савиных" // 821688

Способ передачи информации побурильной колонне b скважине // 812914

Способ акустических исследований скважин в процессе бурения // 744406

Псоб определения свойств горных пород в процессе бурения скважин // 608915

Способ определения посадки в рабочее положение съемного корноприемника и устройство для его осуществления // 607965

Акустическая телеметрия // 2431040

Приборы каротажа сопротивлений с несущими сегментированными антеннами, обладающими азимутальной чувствительностью, и способы их изготовления // 2475645

Телеметрическая система контроля параметров забоя // 2480583

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано в процессе добычи жидких углеводородов

Способ и система для передачи данных о стволе скважины // 2485311

Устройство для усиления акустического сигнала и соответствующие система и способ // 2598954

Изобретение относится к скважинным средствам акустической телеметрии сигналов. Техническим результатом является повышение надежности передачи акустических сигналов, за счет обеспечения увеличения амплитуды продольных колебаний в бурильной колонне. Предложено устройство для усиления акустического сигнала, содержащее акустический телеметрический передатчик, имеющий диапазон рабочих акустических коммуникационных частот, источник гидравлического импульса, имеющий основную частоту пульсации, и амортизирующий переводник. Причем источник гидравлического импульса выполнен с возможностью возбуждения вибрации в амортизирующем переводнике для увеличения осевой вибрации в бурильной колонне, механически связанной с источником гидравлического импульса и амортизирующим переводником, для уменьшения статического трения между бурильной колонной и пластом, окружающим бурильную колонну. При этом вибрации возбуждаются на основной частоте, которая выбрана за пределами диапазона рабочих акустических коммуникационных частот. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 7 ил.

Способ и устройство передачи данных из скважины // 2613222

Настоящее изобретение относится к средствам для передачи данных в скважине. Технический результат заключается в упрощении и повышении надежности системы передачи данных о параметрах на забое скважины через колонну при закрытом клапане. Предложена колонна (20) для разведки нефти и/или газа, содержащая: элемент (20с) колонны, включающий в себя удлиненное тело, которое ограничивает сквозной канал и имеет боковой карман, открытый для внешней среды, и акустический модем (60), установленный в кармане; клапан (30), установленный в указанном элементе (20с) колонны или по потоку перед ним; и приемное устройство (70), выполненное с возможностью поддержания связи через акустические волны с акустическим модемом (60), причем приемное устройство (70) выполнено с возможностью опускания с помощью кабеля (72) внутрь колонны (20) и позиционирования по потоку перед клапаном (30). При этом акустический модем (60) выполнен с возможностью приема электрических сигналов из одного или нескольких датчиков (50, 52) и преобразования указанных электрических сигналов в акустические волны, показывающие различные параметры, измеренные с помощью датчиков (50, 52), подсоединенных к акустическому модему (60). Приемное устройство (70) расположено, по потоку перед клапаном (30), в текучей среде, находящейся внутри колонны (20). При этом приемное устройство (70) находится на расстоянии от стенки колонны (20). Причем приемное устройство (70) выполнено с возможностью испускания запускающего акустического сигнала, распространяющегося через текучую среду, находящуюся над клапаном (30), через клапан (30) и через стенку удлиненного тела, для активации акустического модема (60). При этом активированный акустический модем (60) выполнен с возможностью испускания в стенку удлиненного тела акустических волн, распространяющихся через указанную стенку, через клапан (30) и через текучую среду, находящуюся над клапаном (30). Причем приемное устройство (70) выполнено с возможностью приема указанных акустических волн, испускаемых акустическим модемом (60) и проходящих через указанный клапан (30). 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 10 ил.