SU1028838A1

SU1028838A1 - Mechanical deep-well torque meter

Info

Publication number: SU1028838A1
Application number: SU813259096A
Authority: SU
Inventors: Альфред Шамсунович Янтурин; Владимир Гаврилович Сечкин; Александр Александрович Головин; Роберт Шакурович Муфазалов
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт разработки и эксплуатации нефтепромысловых труб
Priority date: 1981-03-11
Filing date: 1981-03-11
Publication date: 1983-07-15

Abstract

МЕХАНИЧЕСКИЙ СКВАЖИННЫЙ МОМЕНТОМЕР, содержащий корпус, размещенные в нем полый шпиндель, упругий элемент и регистрирующееустройство, отлич.ающийс тем, что, с целью повышени точности измерени , упругий элемент выполнен в виде цилиндрической втулки с фланцами и продольными прорез ми между ними, при :jтом один из фланцев св зан со шпинделем, a другой с корпусом, причем фланец, св занный с корпусом, выполнен в виде поршн с калиброванными отверсти ми. (ЛA MECHANICAL BOTTOM WALL UNIT, comprising a housing, a hollow spindle placed therein, an elastic element and a recording device, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, the elastic element is designed as a cylindrical sleeve with flanges and longitudinal slits between them, with: j one of the flanges is associated with the spindle, and the other with the housing, the flange associated with the housing being designed as a piston with calibrated orifices. (L

Description

Изобретение относитс к глубокому бурению, в частности к устройствам дл контрол забойных параметров, и может быть использовано дл измерени и контрол крут щего момента в любом резьбовом разъеме бурильной колонны .The invention relates to deep drilling, in particular to devices for monitoring downhole parameters, and can be used to measure and control torque at any threaded connector of a drill string.

Известно устройство, представл ющее собой механический скважинный моМентомер и содержащее корпус, св занный с ним через тарированную пружину подвижный элемент и самописец, перо которого скреплено с подвижным элементом , а держатель диаграммной бумаги св зан с корпусом. Однако данное устройство позвол ет регистрировать только момент, обусловленный силами трени между бурильной колонной и стенками скважины 1.A device is known which is a mechanical downhole flow meter and includes a housing, a movable element connected to it through a calibrated spring and a recorder, the pen of which is attached to the moving element, and the chart paper holder is connected to the housing. However, this device can only record the moment caused by the friction forces between the drill string and the walls of the well 1.

Наиболее блцзким к предлагаемому вл етс механический скважинный моментомер , позвол каций регистрировать общий крут щий момент, возникаюций при бурении в любом разъеме бурильной колонны.The most useful to the proposed is the mechanical borehole torque meter, allowing to record the total torque, occurring during drilling in any connector of the drill string.

Устройство содержит корпус, св занный с ним через упругий элемент, тарированную пружину, подвижный элемент и самописец, перо которого скреплено с подвижным элементом, а держатель диаграммной бумаги соединен с корпусом. При этом подвижный элемент выполнен в виде полого шпиндел , размещенного в корпусе, и снабжен св зывакхцей его с тарированной пружиной кулачковой муфтой, верхн полумуфта которой посредством шлицов соединена с корпусом 2.The device comprises a body associated with it through an elastic element, a calibrated spring, a movable element and a recorder, the pen of which is attached to the movable element, and the chart paper holder is connected to the body. In this case, the movable element is made in the form of a hollow spindle placed in the housing, and is provided with connecting it with a calibrated spring with a cam clutch, the upper coupling half of which is connected to the housing 2 by splines.

Недостатком данного моментомера вл етс невысока точность измерени крут щего момента, обусловленна трением в кулачковой муфте и вли нием крутильных колебаний на регистрируквдее устройство.The disadvantage of this torque meter is the low accuracy of torque measurement due to friction in the cam clutch and the influence of torsional vibrations on the recording device.

Дель изобретени повышение точности измерени крут щего момента. ,The invention has increased the accuracy of torque measurement. ,

Поставленна цель достигаетс тем, что механический скважинный моментомер , содержащий корпус, размещенные в нем полый шпиндельf упругий элемент и рёгистрируклдее устройство,причем упругий элемент выполнен в виде цилиндрической втулки с двум фланцами и продольными прорез ми между ними,при этом один из фланцев св зан со шпинделем , а другой с корпусом. Причем. фланец, св занный с корпусом, выполней в виде поршн с калиброванными отверсти ми.The goal is achieved by the fact that a mechanical borehole torque meter, comprising a housing, a hollow spindle, an elastic element and a registering device arranged therein, the elastic element being made in the form of a cylindrical sleeve with two flanges and longitudinal slits between them, while one of the flanges is connected spindle, and the other with the body. And. The flange associated with the housing is designed as a piston with calibrated orifices.

На Фиг. 1 приведены моментЪмер, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1.FIG. 1 shows the moment, general view; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 shows a section BB in FIG. one; in fig. 4 shows a section B-B in FIG. one.

Предлагаемый моментомер содержит составной корпус 1, размещенные В нем полый шпиндель 2, регистрирующее устройство 3, перо которого св зано со шпинделем 2, и упругий элемент. Упругий элемент включает нижний фланец 4, жестко соединенный со шпинделем 2, верхний фланец 5, св занный, с корпусом 1, и закрепленную между ними цилиндрическую втулку б с продольными прорез ми. Фланцы 4 и 5 имеют выступы 7 (фиг. 2), которые вход т в пазы корпуса 1 и шпиндел 2. При этом фланец 5 выполнен в виде кольцевого поршн с калиброванными отверсти ми 8 и имеет возможность перемещени относительно корпуса 1 в осевом направлении. В пространство между-корпусом 1 и шпинделем 2 заливаетс масло.The proposed torque meter comprises a composite body 1, hollow spindle 2 housed therein, a recording device 3, the feather of which is connected to spindle 2, and an elastic element. The elastic element includes a lower flange 4, rigidly connected to the spindle 2, the upper flange 5 connected to the housing 1, and a cylindrical sleeve b fixed between them with longitudinal slits. The flanges 4 and 5 have protrusions 7 (Fig. 2), which fit into the grooves of the housing 1 and the spindle 2. In this case, the flange 5 is made in the form of an annular piston with calibrated holes 8 and has the ability to move relative to the housing 1 in the axial direction. Oil is poured into the space between the casing 1 and the spindle 2.

Устройство работает следуквдим образом .The device works in the following way.

Крут щий момент, возникающий при бурении в разъемной соединении бурильной колонны, в котором установле моментомер, воспринимаетс полым шпиделем 2. Под действием этого момента шпилдель 2, поворачива сь, скручивает упругий элемент, в результате чего последний укорачиваетс в осевом направлении. При этом верхний фланец 5 урругого элемента перемещаетс вдоль оси корпуса 1 и пропускает через калиброванные отверсти 8 масло, тем самым демпфиру крутильные колебани . При уравновешивании крут щего момента М р и сил упругости упругого элемента начинаетс вращениебурильной колонны или передача через моментомер реактивного момента турбо бура.The torque that occurs during drilling in the detachable connection of the drill string, in which the torque gauge is installed, is perceived by the hollow spiele 2. Under the influence of this moment, the stud 2 rotates and twists the elastic element, as a result of which the axial direction is shortened. In this case, the upper flange 5 of the urrule moves along the axis of the housing 1 and passes oil through the calibrated holes 8, thereby damping torsional vibrations. When balancing the torque Mp and the elastic forces of the elastic element, the rotation of the drill string or transmission through the torque meter of the turbo torque of the turbocharger begins.

Угол поворота шпиндел 2 относительно корпуса 1 фиксируетс регисрирукщим устройством 3, перо которого поворачиваетс на тот же угол, что и шпиндель 2. Таким образом, угол поворота шпиндел 2 пропорционален величине крут щего момента и зависит от жесткости упругого элемента.The rotation angle of the spindle 2 relative to the housing 1 is fixed by a displacement device 3, the feather of which rotates at the same angle as the spindle 2. Thus, the rotation angle of the spindle 2 is proportional to the torque value and depends on the stiffness of the elastic element.

Предлагаемый моментомер имеет меньший вес по сравнению с прототипом за счет исключени кулачкового механизма и применени более компактного упругого элемента.The proposed torque gauge has less weight than the prototype due to the exclusion of the cam mechanism and the use of a more compact elastic element.

А-АAa

Claims

MECHANICAL WELL MOMENTOMER, comprising a housing, a hollow spindle, an elastic element and a recording device, housed therein, characterized in that, in order to increase the measurement accuracy, the elastic element is made in the form of a cylindrical sleeve with two flanges and longitudinal slots between them, when scrap, one of the flanges is connected to the spindle and the other to the body, and the flange connected to the body is made in the form of a piston with calibrated holes.

SU .... 1028838