Устройство для измерения азимута и угла наклона буровых скважин

Устройство для измерения азимута и угла наклона буровых скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс ба, l8io

М 106949

ССС P

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, !

С, К. Иванов и Е. С. Устименко

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АЗИМУТА И УГЛА НАКЛОНА

БУРОВЫХ СКВАЖИН

Заявлено !2 августа 1965 r. за № 2715/454986 в Мнннстерство геологнн н охраны недр СССР.1

В разведочном бурении, являющемся одним из основных видов разведки полезных ископаемых, точное знание азимута и угла наклона буровых скважин является необходимым условием ведения бурового процесса с наименьшими техническими осложнениями, а также для правильного определения истинной мощности полезных ископаемых.

Предлагаемое устройство, предназначенное для решения этих задач, относится к известному типу устройств, обеспечивающих возможность измерения азимута и угла наклона буровых скважин с помощью двух систем маятников, снабженных остриями для фиксации их положения на бумажной диаграмме, путем нанесения на ней проколов при периодическом прижимании диаграмм к остриям, осуществляемом якорем электромагнита, обмотка которого питается электрическими импульсами.

Особенность предлагаемого устройства состоит в том, что, с целью обеспечения многократной записи положений маятнияов На НЕПОд11Ижных диаграммах, держатель иглы подвижно укреплен на маятнике с возможностью последовательного перемещения вдоль радиуса диаграммы при помощи зубчатой рейки и храпового механизма, сцепляющихся при нажатии якоря электромагнита перед каждым проколом диаграммы.

Фиг. 1 изображает общий вид предлагаемого устройства; фиг. 2— узел, обозначенный буквой А иа фиг. 1; фиг. 3 — принципиальну!ь электрическую схему устройства.

К колонне бурильных труб 1 (фиг. 1) крепится стержень 2, на котором имеется вырез под вилку и нулевая образующая в виде риски

Стержень жестко соединен с уплотняющей пробкой 8, шаровидная поверхность которой прижимается гайкой 4 к конусной выточке корпуса устройства. К пробке 8 жестко крепится цилиндр 5 с двумя втулками

6, в которых находятся шарикопод: шипники 7, рамки 8 узла, измеряю; щего наклон скважины и помещенйого в цилиндре 5.

PA t)!)(t4q! !.)л)ср(нис зсчнггного угла (угля

НЛКЛОНЯ) ОСНОВЛНО НЯ НРИНЦИПС ИС1(ОЛЬ;)О()ЛИНЯ ГP(1111)T(1((НОНН()ГО ПОЛЯ 1(мл II. !3 13(тlи)т\. Ль)l ый эл 3)(IIT м()Я гllllf(В мом(IIT н;1л(с!)ОПИЯ V(Т<)Н(IВ l!113<1(Т(Я t)O 11(!)ТНКЛЛН И (ГО ПО<ложеllll((!)Пк(Ifp(с!(я н

Т(М 11:!КО ЧЛ. ()(IIIO!)P(((((Itl)O lit 1 1 ПС -! ) (J(13 111 Л С Т(Я I (() .1(.f(, I I Н О ВО С, Н 3 М (рсн)н фикснр(<стся ня иоиом ряд н(ес: 1(к)рл, н !)ля рлмкл 8, Входящая и

<(.О(г< В 3 .1 ° 1<1. If.3 м сР Я к) н (с ГО:)сt I t! т I I bl и

УГОЛ, ВРЛЩЛСТСЯ ВОКРУГ СТЛ;IЫ(ЫХ

Осс(! 9 В III

1.(с)ITp тяжести римки смещен от оси

33p <) l t ((I l tI ff т;1 к, что o) I I) и свободном

СОСТОЯНИИ УСТЛНЛ ИЛИ ВЛ С ТСЯ и ПЛОСКО с.ти. Проходящсй чсрсз Ось скилжины

И (IЛ ПPЛ()Л(II (IO 0 ПН (Л, !) PЯМК(1)мо(ггнрОВл н л)ля гни к 10, 13p

)циl)ся Вок!)<< г o(ll 11. В лlлятникс имсстся псрсдиижной держатель-l(<1реткл 12 с иглой и рычаг 13, на которьш длиит яррстнру(ощая дужка

14. В момент измерения электромагнит 16, вмонтировянньш в рамку 8, отводит арретирующую ду)кку, и ((!Лятник, освободившись, устанавли<Вястся отвесно. При прекращении питания электромагнита дужка 14 под дсйстнием пружины прижимает рычаг маятника, вследствие чего производится нлкол иглой ня бумажном диске 16, и каретка маятника с иглой а втоматически передвигается вверх ня .!!м. Бумажный диск !6 крепится с обратной стороны рамки. Тал(жс нме!отся фиксаторы нлчялызого (нулс(зого) положения бул)аги. Перед началом измерений каретка маятника с иглой устанавливается вручную В самом нижгнем положении. 1-!а нижней оси рамки 8 предусмотрен диск 17 для об. щей арретировки рамки платой 18, соединенной через стойки 19, планку 20 и шток 21 с якорем 22 электромагнита 28, Якорь 22 электромагнита 28 соединен также с платой 24 и с тягами

26, к которым прикреплен аррети.рующий цилиндр 26. На тягах 26 находятся спиральные пружины, которые при ходе якоря вверх сжима)отся и запасак)т энергию, необходиму(о для л ррстировки подвижнь!х элел(снтоВ устройст(за. К корпусу элсктрол!(н и!(тл 23 крепится цилиндр

27, л к Il(1(fv цилиндр 28, В которых

РЯЗМСН(<1101)СЯ ДСТ

Изл!(рени(азимута оснспшно тоже

It

С одного конца маятник 29 имеет груз 32, с другого — рычаг 33 храпового механизма, собачка когорогэ сцепляется с зубчатой рейкой каретки <14< I)p(<((Të ВПЯIОИ(с и собой держатель !)1.лы 35. В л!омент лррстировки В(.(ступ цилиндра 26 давит нл рычаг 88 маятника, и Игла делает накол на бумажном диске 86 и одновременно сдвигается собачкой храпового механизма на )1,1! к оси.

Бумажный диск 36 прижимается столиком 37 к выступу цилиндра 28, на котором имеется фиксатор нуле«ой образующей, выведенной наружу прибора в виде риски. Механизм передвижения каретки - держателя иглы показан отдельно на фиг. 2 (узел А). Совершенно такой жс мсханизм имеет и маятник 10, К втулке 38 цилиндра 28 кренится цилиндр 39, в котором смонтирована релейно-коммутационная схема, состоящая из двух реле 40а и 40б, электролитического конденсатора 41, часового коммутатора 42 с перекл)очатслем 43 В резиновой амортизации 44. Еще ниже крепится каркас

46 блока питания с сухими элементами 46. Корпус снизу закрыт пробкой 47 с наконечником 48, вместо которого может быть ввернута бурильная труба.

Перед началом работы Вставляются новые бумажные диски 86 и

16, подвижные каретки устанавливаются в исходном положении, на переключателе 48 устанавливается длительность промежутка времени между очередными измерениями (5, 10, 15 или 20 мин.), стрелки часового коммутатора 42 устанавливаются

Ме 106949 так, чтобы время до н»чал» измере. ний было достаточным для спуска устройства на зад»иную глубину.

После этого устройство герметиче. ски з»к1)ыв»ется и П1)оилнодится спуcк 1) скв»живу, ) 1» поверхности пуск»к)тся ч»сы, идущие синхронно с ч»совым механизмом коммутатора

42 и в нужное время (на нужной глубине) спуск приостанавливается на 1,5 — 2 мин. для измерения в данной точке и т. д. до конца измерений.

Приш иииальная электрическая схема устройства приведена на фиг. 3.

При замыкании контакта часовым коммутатором 42 замыкается цепь реле 40а, которое подает питание на электромагнит 15 рамки 8 узла измеряющего угла и замыкает цепь реле 40б, подающего питание на электромагнит 23.

После разрыва цепи реле 40а коммутатором 42 лишается тока сначала электромагнит 15, а уже затем электромагнит 28, так как конденсатор 41, включенный параллельно обмотке реле 40б, поддерживает возбуждение электромагнита N.

Это сделано для того, чтобы сначала арретировался маятник угла наклона, а уже затем происходила общая арретировка, чем устраняется возможность сбивания маятника и внесения погрешности.

1 ()тсч(.т углов производится после поднятия прибора и извлечения бумажных дисков на специальном угломере с ценой деления не ниже

0,1, Диски н»кладываются на плату углом(р», цептрирун)тся и посл( этого производится отсчет углов, образов»нных исходной (нулевой) меткой и точк»мн накола, находящимися на все уменьшающихся радиусах.

Конструкция угломера элементарно проста и поэтому (e описание здесь не приводится.

Предмет изобретения

Устройство для измерения азимута н угла наклона буровых скважин с помогцью двух систем маятников, снабженных остриями для фиксации их положения на бумажной диаграмме, путем нанесения на ней проколов при периодическом прижима. нни диаграмм к остриям, осуществляемом якорем электромагнита, обмотка которого питается электрическими импульсами, отл ич а ющ е е с я тем, что, с целью многократной записи положений маятников на неподвижных диаграммах, держатель иглы подвижно укреплен на маятнике с возможностью последовательного перемещения вдоль радиуса диаграммы при помощи зубчатой рейки и храпового механизма, сцепляющихся при нажатии якоря электромагнита перед каждым проколом диаграммы.