Турбогенератор аппаратуры для исследования скважин в процессе бурения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

25И02

Саюэ Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства Ы

Заявлено 14.Ill.1968 (1й 1224865 26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 26.Vill.1969. Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 22.1.1970

Кл. 21, 30/01

МПК G Olv

УДК 550.839:622.241 (088.8) Комитет пе делам нарбретений It открытий ари Совете Министров

СССР

Авторы

1Iзооpcтсиi! я

Заявитель

И. К. Саркисов и А. И. Талалян

ЬК ;>10Гт.КА

ТУРБОГЕНЕРАТОР АППАРАТУРЪ| ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

СКВАЖИН В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ

Изобретение отно,".ится к области разведочной геофизики и, в частности, к аппаратуре для исследования сква>кин в проце=се ик бурения.

Известны турбогенераторы, работающие на потоке промывочной жидкости и предназначенные для питания электрической схемы скважинного прибора. В эти турбогенераторах в качестве привода электромашинного генератора используется одно- или многоступенчатая турбина, вал которой непосредственно или через передачу связан с генератором, накодящимся в маслоиаполненном корпусе. Для предотвращения проникновения промывочной жидкости в маслонаполненный корпус вал турбины уплотняется стандартной манжетой или лубрикатором, а для создания противодавления применяются сильфсны.

В предложенном турбогенераторе уплотияющая манжета устанавливается кромкой во внутрь маслонаполненного корпуса. Узел сильфона отсутствует, а в ни>кнюю часть корпуса помещен разбиватель вращения жидкостей. Кроме того, в станине корпуса на уровне между разбивателем и манжетой установлен обратный клапан.

1-1аде>кная работа турбогенератора и возможность длигельной работы без перезаправки маслом маслонаполненного корпуса обе печивается тем, что генератор расположен над уплотняющей манжетой и, отя промывочная жидкость частично вследствие сжимаемости реальнык жидко=тей и возможной неполной заливки маслом может проникать

5 в корпус генератора, .она остается в нижней части корпуса, так как имеет больший удельный вес, чем масло. Перемешивание промывочной жидкости с маслом и отсюда попадание ее в подшипники и генератор предотвра10 щается разбивателе>м вращения жидкостей.

На фиг. 1 показана скважинная часть аппаратуры; на фиг. 2 — турбогенератор.

Скважинная часть аппаратуры для исследования скважин в процессе бурения (фиг. 1)

15 состоит из утяжеленной бурильной трубы 1, проточенная часть которои покрыта электроизоляционным материалом 2, на котором смонтированы электроды > зонда электрического карота>ка н скважинного прибора, со20 держащего крестовину-фильтр 1, скемиый отсек 5, маслоцаполненный корпус 6 с электромашинным генератором и турбину 7. Соединение проводов от электродов > с проводами скважинного прибора осуществляегся в люкс

25 8 через уплотняющее устройство.

Турбогенератор (фиг. 2) содержит корпус

6, заполненный маслом, в котором накодится электромашинный генератор, вал 9 в подшипнике 10, разбиватель 11 с дисками 12, обрат3Q ный клапан 1>, установленньш в корпусе 6

251102 ниже дисков 12 разбивателя, узел уплотнения, содержащий уплотняющую манжету 14, установленную кромкой внутр и корпуса, упорное кольцо 16, втулку lб,и уплотняющее резиновое кольцо 17, и узел турбины; содержащий роторы 18, стягиваемые гайкой 19, и статоры

20, стягиваемые обоймой 21.

До спуска в скважину всего устройства масло в корпусе б находится под давлением, равным атмосферному. Вытеканию масла из корпуса б препятствует манжета 14 и обратный клапан 18, рассчитанный на выпускание жидкости из кор пуса б,прои избыточном по сравнению с окружающей средой давлений жидкости в корпусе. После спуска аппаратуры в скважину по мере повышения давления промывочной жидкости начинается постепенное проникновение промывочной жидкости в корпус 6. Такое частичное проникновение жидкости определяется тем, что кромка манжеты 14,направлена внутрь корпуса 6 и давления внутри и вне корпуса б должны быть сбалансированы. После спуска аппаратуры на забой и после, включения буровых насосов от течения жидкости турбина приводится во вращение и через вал 9 при водит,во вращение вал электромашинного генератора. Вырабатываемая генератором электроэнергия идет на питание электрической схемы скважинного прибора. Проникшая через манжету 14 промывочная жидкость, имеющая больший удельный вес, чем масло, находится в нижней части корпуса б. При вращении вала 7 промывочная жидкость также начинает вращаться относительно корпуса б. Перемешиванию жидкостей препятствуют диски разбивателя.

В зоне средней части дисков жидкости пракгически не вращаются и здесь создаегся стабильная граница раздела двух жидкостей.

Выше от этой границы, в зоне подшипника 10 и генератора, находится, масло, а ниже— промывочная жидкость.

После .окончания бурения и остановки,прокатки промывочной жидкости в процессе

- подьема всего устройства давление внутри корпуса 6 начинает превышать окружающее и обратный клапан 18 начинает выпускать

>I(4IQKocTb, находЯщ> Ioc$1 B ниж ней IBOTII IIQP10 пуса 6. Вытекание жидкости через клапан продолжается в течение всего времени подъема и давление внутри корпуса б поддерживается все время выше окружающего на величину, задаваемую элементами клапана

15 (примерно 1 — 2 кг/см2). Так как в зоне клапана 13 находилась промывочная жидкость, то после подъема устройства на поверхность в корпусе б практически остается только масло и турбогенератор тем самым подготовлен

20 к новому циклу работы.

Предмет изобретения

1. Турбогенератор аппаратуры для исследования скважин в процессе бурения, состоя25 щий,из электромашиннопо генератора, заключенного,в маслонаполненный защитный корпус, и гидротурбины, вал которой уплотнен манжетой из эластичного материала и связан с валом электромашинного генератора, отли30 чаюи1ийся тем, что, с целью повышения надежности работы турбогенератора, м анжета установлена кромкой во внутрь корпуса, в нижней части корпуса размещен разбиватель вращения жидкостей, а в станине корпуса, 35 на уровне между разбивателем и манжетой, установлен обратный клапан.

2. Турбогенератор по п. 1, отличтоцийся тем, что его разбиватель выполнен в виде втулки с дисками.

251102

7Ц

7о

7Я

K). !1. Ссри;ОВ

Тскрсд T. П. Кур!!лко Корректор Л. Р. Васи.тлева

Редактор Н. С. Коган

Типогр!!!ри!!, пр. (:,и!уиои!!, 3 3790 8 аказ Т; р и кк -!80 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изо!!рстеи! и и открл!тий при (.опе-с !! !;; —,ð!га

Моски!! К-Зо, Р;!т!ис)i!I!! II;Il)., д. J