Инклинометр

Инклинометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике разведочного бурения и предназначено для измерения кривизны скважин. Цель - повышение точности, надежности работы и расширение диапазона измерения зенитного угла . Инклинометр состоит из наземного прибора и прибора, опускаемого в скважину, в кожухе 1 которого установлены коммутирующий механизм с контактами 9 и измерительный узел в виде рамки (Р) 10 с эксцентричным грузом 11 и коллектором 13. Датчик зенитного угла, установленный в Р 10, включает ось 14, отвес 16, контактную стрелку 17. токопроводяшую дужку 19 и дуговой реохорд 23. Дужка 19 связана с мембраной (М) 21 сильфона (С) 20 и подпружинена относительно Р 10 в направлении, параллельном оси 14. При этом с 20 закреплен на Р 10. В корпусе 24 датчика азимута, установлен

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 Е 21 В 47/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зб

24

2В зо

2б

З5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4244795/22-03 (22) 27.03.87 (46) 23.01.89. Бюл. № 3 (71) Опытно-экспериментальный завод скважинной геофизической аппаратуры (72) В. Т. Марков и М. И. Гурин (53) 622.241 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 972068, кл. Е2! В 47/02,,1980.

Кривко H. Н., Шароварин В. Д, Широ ков В. Н. Промыслово-геофизическая аппаратура и оборудование. — М.: Недра, 1981, с. 96 — 98. (54) ИНКЛИНОМЕТР (57) Изобретение относится к технике разведочного бурения и предназначено для из„„SU„„1452955 А1 мерения кривизны скважин. Цель — повышение точности, надежности работы и расширение диапазона измерения зенитного угла. Инклинометр состоит из наземного прибора и прибора, опускаемого в скважину, в кожухе 1 которого установлены коммутирующий механизм с контактами 9 и измерительный узел в виде рамки (P) 10 с эксцентричным грузом 11 и коллектором 13. Датчик зенитного угла, установленный в P 10, вклю чает ось 14, отвес 16, контактную стрелку 17. токопроводящую дужку 19 и дуговой реокорд 23. Дужка 19 связана с мембраной (М)

21 сильфона (С) 20 и подпружинена относительно P 10 в направлении, параллельном оси 14. Г1ри этом с 20 закреплен на Р 10.

В корпусе 24 датчика азимута, установлен1452955 ного в P 10, размещены подвижная ось 26 с магнитной стрелкой 27 и кольцевой реохорд

29. С осью 26 связан С 31, подпружиненный относительно корпуса 24, на котором закреплена М 32. Коммутирующий механизм выпол нен в виде насоса 2, двух тяг 6 и 7, кинематически связанных между собой и подпружиненных относительно кожуха 1. С контактами 9 соединена M 5 через тяги 6 и 7.

Изобретение относится к геофизическим исследованиям в скважинах, в частности к средствам о««ределения пространственного положения стволов скважины, и может быть испо.«ьзовано в условиях нормального геомагнит«юго поля.

Пег«ью изобретения является повышение точности, надежности работы и расширение диапазона измерения зенитного угла.

На чертеже приведен инклинометр, разрез.

Инклинометр состоит из прибора, предназначенного для установки на земной поверхности (не показан), и прибора, предназначенного для спуска в скважину.

Прибор, предназначенный для cl«vcl<3 в скважину, состоит из немагнитного кожуха

1, в котором установлены коммутирующий механизм и измерительный узел. Коммутиру«o«««ий механизм состоит из плунжерного насоса 2, снабженного эластичным резервуаром с запасом жидкости и клапаном сброса давления, трубопровода 3, сильфона 4 с мембраной 5, тяг 6 и 7, подпружиненных относительно кожуха пружиной 8, и контактов 9.

1!асос 2 и сильфон 4 с мембраной 5 установя !Ibi в кожухе скважинного прибора.

Мембрана 5 через две тяги 6 и 7, кинематически связанные между собой и подпружине««ш«е относительно кожуха 1 пружиной 8, соединена с контактами 9.

Измерительный узел выполнен в виде рамки 10 с эксцентричным грузом 11, установленной с возможностью вращения в подпятниках 12, закрепленных в кожухе 1. Измерительный узел содержит коллектор 13, ус1;««ювленный на шейке рамки 10, в которой уc1 п«овлены датчик зенитного угла и датчик i 5««у«ута. ,1»тч««к зенитного угла состоит из оси

14, 3.хановленной в рамке 10 Hd «юлуосях 15 с возяож« ость«о вращения с закрепленными на «и и отвесом 16 и контактной стрелкой 17, подпружиненной пластины 18 с установленной на ней токопроводящей дужкой 19, сильфона 20, закрепленного на рамке 10, с

При включении насоса 2 втягиваются М 5, 21 и 32 внутрь С 4, 20 и 31. Стрелки 17 и 27 занимают положение, соответствующее пространственному положению скважины.

Выключают насос 2, контакты 9 прижимаются к коллектору 13., а стрелки 17 и 27— к реохордам 23 и 29, по величине сопротивления которых определяют азимут и зенитный угол. 1 ил.

2 мембраной 21, соединенной штоком 22 с пружинной пластиной 18, и дугового реохорла 23, установленного на рамке 10.

Токопроводя«цая дужка 19 связана с мембраной 21 сильфона 20 и подпружинена относительно рамки 10 пластиной 18 в направлении, параллельном оси 14 датчика зенитного i! ла, Датчик азимута состоит из корпуса 24, установленного в рамке 10 на полуосях 25 с возможностью поворота, подвижной оси 26, установленной в корпусе 24 с возможностью «родольного перемещения, магнитной стрелки 27 с контактами 28, установленной на оси

26, кольцевого реохорда 29, токопроводяще о кольца 30, закрепленного на корпусе 24, еильфона 31 с мембраной 32, закрепленной

«!» корпусе 24. При этом сильфон 31 укреплен на нажимном диске 33 и подпружинен относительно корпуса 24 плоской пружиной

34. Сильфон 31 через нажимный диск 33 и гяги 35 связан с подвижной осью 26.

Электрическое соединение (не показано) выводов кольцевого реохорда 29 с коллектором 13 рамки 10 выполнено через полуоси 25 и неподвижные проводники, которые закреплены на рамке 10. Полость 36 кожуха 1, в которой расположены коммутирующий механизм и измерительный узел. заполнена демпфирующей жидкостью.

Инклинометр работает следующим образом.

В исходном положении при опускании скважинного прибора в скважину положение чувствительных элементов и контактов соответствует моменту отсутствия избыточного давления лемпфирующей жидкости.

Скважинный прибор, опущенный на заданную глубину, располагается вдоль оси скважины, занимая пространственное положение с некоторым зенитным углом О и азимутом o(,. По команде, поступающей от на40 земного прибора по кабелю, включается насос 2, и в полости 36 создается избыточное давление демпфирующей жидкости. При этом мембраны 5, 21 и 32 втягиваются

1452955

Формула изобретения

Составитель А . Цветков

Редактор О. Головач Техред И. Верес Корректор Э. Лончакова

Заказ 7143/23 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5 г роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 внутрь сильфонов 4, 20 и 31. Под воздействием мембраны 5 тяга 6 перемещается, преодолевая действие пружины 8, и поворачивает тягу 7, отводя контакты 9 от коллектора 13. Освободившись от трения контактов

9, рамка 10 под воздействием эксцентричного груза 11 устанавливается в положение, при котором ось 14 располагается перпендикулярно плоскости наклона скважины.

Под воздействием мембраны 21 шток 22 перемещается в сторону сильфона 20 и, преодолевая усилие пружиной пластины 18, отводит ее вместе с токопроводящей дужкой 19 от контактной стрелки 17, которая при этом отходит также от реохорда 23 и, полностью освобождаясь от трения, устанавливается под действием отвеса 16 в положение равновесия, соответствующее зенитному углу & .

Под действием эксцентриситета корпуса

24 датчик азимута устанавливается горизонтально. Под воздействием сильфона 31 тяги

35 перемещают ось 26 вверх, преодолевая усилие плоской пружины 34. При этом магнитная стрелка 27 отходит от реохорда 29 и токопроводящего кольца 30 и, свободно вращаясь на острие оси 26, устанавливается в направлении горизонтальной составляющей геомагнитного поля.

После этого насос 2 выключается и за счет клапана сброса давления (не показан) избыточное давление в полости 36 плавно уменьшается до нуля. При этом под действием пружинных элементов 8, 18 и 34 все узлы плавно возвращаются в исходное положение. Контакты 9 прижимаются к коллектору 13 и подключают реохорды 23 и 29 к измерительной схеме. Токопроводящая дужка 19 прижимает контактную стрелку 17 к реохорду 23 таким образом, что сопротивление незамкнутой части реохорда 23 становится пропорциональным зенитному углу Е

Магнитная стрелка 27 прижимается к рео хорду 29 и токопроводящему кольцу 30 так, что сопротивление незамкнутой части реохорда 29 становится пропорциональным азимуту. В таком положении, происходит измерение сопротивления реохордов 23 и 29 и преобразование результатов в наземном при боре в величины зенитного угла и азимута. 4g

Повышение точности измерения зенитного угла и азимута и надежности работы ин клинометра достигается выполнением коммутирующего механизма в виде насоса и сильфона с мембраной, которая через тяги сосдинена с контактами, а также снабжением датчиков азимута и зенитного угла соответствующим сильфоном с мембраной. При таком конструктивном выполнении осуществля ется гидравлическая система арретирования, обеспечивающая плавную фиксацию чувствительных элементов датчиков и плавное замыкание контактов с коллектором, что снижает погрешность измерений путем уменьшения сбоя чувствительных элементов при измерении и исключает разрегулировку всей системы арретирования.

Снабжение датчика азимута сильфоном с мембраной обеспечивает арретирование его чувствительного элемента без ограничения угла поворота датчика, что позволяет расширить диапазон измерения зенитного угла.

Инклинометр, состоящий из прибора, предназначенного для установки на поверхности земли, и прибора, предназначенного для спуска в скважину, включающего установленные в кожухе коммутирующий механизм с контактами и измерительный узел в виде рамки с эксцентричным грузом и коллектором, в которой устанон.ц ны датчик зенитного угла с осью, отвссл 1. контактной стрелкой, токопроводящей кк и и дуговым реохордом и датчик азимут;.. I) корпусе которого размещены подвижная,кь с магнитной стрелкой и кольцевой pc :õîð.1,. отличающийся тем, что, с целью новы пения точности, надежности работы и расширения диапазона измерения зенитного угла, датчики азимута и зенитного угла снабжены сильфонами с мембранами, а коммутирующий механизм выполнен в виде насоса, двух тяг, кинематически связанных между собой и подпружиненных относительно кожуха, и сильфона с мембраной, которая через тяги соединена с контактами, при этом сильфон датчика зенитного угла закреплен на рамке, токопроводящая дужка связана с мембраной этого сильфона и подпружинена относительно рамки в направлении, параллельном оси датчика зенитного угла, мембрана сильфона датчика азимута закреплена на его корпусе, а сильфон связан с подвижной осью и подпружинен относительно корпуса.