Устройство для измерения усилий в колонне труб

 

Союз Советскик

Социалистических

Респубпик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«ii658253 (63) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено150875 (21) 2166001/22-0з с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.

Е 21 В 19/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК695. 781 (088. 8) Опубликовано 25.04.79. Бюллетень ¹ 15

Дата опубликования описания 280479

P2) Авторы изобретения

A. И. Булатов, A. Л.. Видовский, P. A. Максутов и P. A. Ахметов

Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (ВНИИКРНефть) Pl) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСИЛИЙ В КОЛОННЕ ТРУБ

Изобретение относится к буровой технике нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при изучении прочности. буровых колонн.

Известно устройство для измерения усилий в скважине, имеющее размещенные в переводнике бурильной колонны две втулки, противоположные концы которых входят в контакт с противолежащими заплечиками ка трубчатом корпусе переводника, усилия на корпусе переводника передаются стержням, на поверхности которых смонтированы тензодатчики, сигналы с последних, характеризующие усилия, прикладываемые к корпусу переводника, передают для регистрации на поверхность (1).

Однако это устройство отличается малой чувствительностью и сложностью.

Известно устройство для измерения усилий в колонне труб, содержащее патрубок со стержнями и датчик преобразования деформаций, размещенный в герметичном корпусе (2). Данное решение является наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатком устройства является то, что оно размещено внутри колонны, что затрудняет ее эксплуатацию как в процессе бурения, так и при проведении исследований внутри колонны.

5 Целью изобретения является повышение надежности при установке устройства на наружной поверхности патрубка.

Это достигается тем, что устрой10 ство снабжено выступами, выполненными на корпусе, и рамой, охватывающей штыри и выступы, причем корпус, штыри и рама установлены с внешней стороны патрубка, причем

15 рама, патрубок и датчик преобразова— ния деформаций выполнены из материала с одинаковыми коэффициентами линейного расширения.

На чертеже показано устройство

20 для измерения усилий в колонне труб, общий вид.

На патрубке, оснащенном штырями

1, устанавливаются рама 2 и корпус 3 с датчиком 4 преобразования деформа25 ций. Рама устанавливается клином вниз по движению спускаемой колонны труб. Магнитоупругий датчик подсоединен в электрическую схему, расположенную на плате 5 с целью преоб30 разования выходного сигнала в удобную

3 6582 форму для дистанционной передачи. В нижней части корпуса, ниже магнитоупругого датчика, расположен упор 6 и специальная шайба 7 с уплотнительными кольцами 8 и 9. Между упором 6 и шайбой 7 расположена пружина 10.

Упор 6 крепится к сферической части штыря 1, причем крепление обеспечивает беззаэорное соединение сферической части штыря 1 с упором 6. В противном случае, при наличии зазора между штырем 1 и упором 6, датчиком

4 преобразования деформаций будет восприниматься окружающее давление жидкости (газа). Сверху магнитоупругого датчика находятся шайба 11 и гильза 12, в которой расположена 15 плата 5, задняя втулка 13 с уплотнительными кольцами 14 и 15 и резьбовая втулка 16. Посредством резьбовой втулки 16 производится установка, закрепление устройства на 20 штырях 1 и регулирование начального выходного сигнала устройства.

Устройство имеет кабельную связь с наземной поверхностью, где устанавливается вторичная аппаратура.

По кабелю подается напряжение питания и одновременно снимается выходной сигнал с устройства.

Работает устройство следующим образом.

В заданном месте колонны устанавливается патрубок со штырями.

На штырях закрепляется устройство, вращением реэьбовс и втулки настраи вается начальный выходной сигнал устройства.Затем производится спуск 35 предлагаемого устройства на заданную глубину.

При изменении нагрузки в колонне взаимное расположение штырей также изменится. В результате изменится нагрузка, действующая на датчик 4 преобразования деформаций. Это, в свою очередь, вызовет изменение выходного сигнала магнитоупругого датчика, включенного в электическую схему платы 5. Изменение сигнала передается по кабелю на вторичную аппаратуру для регистрации. Перед установкой предлагаемого устройства в колонне труб производится его градуирование на предполагаемый диапазон усилий.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения усилий в колонне труб, содержащее патрубок со штырями и датчик преобразования деформаций, размещенный в герметичном корпусе, о т л и ч а ющ е е. с я тем, что, с целью повышения надежности при установке устройства на наружной поверхности патрубка, оно снабжено выступами, выполненными на корпусе, и рамой, охватывающей штыри и выступы, причем корпус, штыри и рама установлены с внешней стороны патрубка.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что рама, патрубок и датчик преобразования деформаций выполнены из материала с одинаковыми коэффициентами линейного расширения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ClrlA Р 3827294, кл. 73-151, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 282215, кл. Е 21 В 19/08, 1970.

658258

16

f3 щ

7

Составитель Н. Кривко

Ре акто Т. Клюкина Техр З.Фанта Корректор . Власенко

Заказ 2016/28 Тираж 656 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4