Инклинометр

Инклинометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцналнстнческнх

Реслублнк г,Ь . (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 03.03.80 (21)2890736/22-03 1з1) М. Кт1.З с присоединением заявки № (23) Приоритет

E 21 В 47/02

Государствейиый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 07.11.82. Бюллетень ¹ 41

Дата опубликования описания 07- 11-82 (53) УДК 622 ° 241.. (088.8) 11@< ..

Г!," 7 1> А!) н .

Г.А. Вакульчук, В.О. Галета, А.С. МазвицКиЩд

В.К. Мельничук,,А.В. Решетников, Н.Я.! Федо@ий

Е1ф41Яг: ° . и В. А. Яковцев - В.ФЯп, (72) Авторы изобретения

Государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности укргипроНИИнефть (71) Заявитель (54) ИНКЛИНОМЕТР

Изобретение относится к геофизическим исследованиям в скважинах, в частности, к техническим средствам измерения параметров кривизны скважин.

Известен прибор типа ИШ, состоящий из резисторных датчиков азимута и угла отклонения, установленных в карданном подвесе, и коммутирующего устройства с электромагнитным приводом, осуществляющего арретирование измерительной системы и поочередное подключение азимутального и углового датчиков. Разделение измерительной цепи и цепи электромагнита осув1ест- 15 вляется с помощью поляризованного реле, которое является йепригодным для работы в условиях глубоких скважин (1! .

Известен также инклинометр, содержащий наземный блок, включающий генератор переменного напряжения, измерительный узел, контакт, конденсатор, дроссель, скважинный блок, .включающий коммутирующий механизм, состоящий из электромагнита, включающего обмотку, якорь, шток, собачки, храповик и жестко связанные с ним кулачки, рамку с- установленным э ней датчиком азимута, состоящим из корпуса, э котором расположена магнитная стрелка, жестко связанная с корпусом, игла, кольцевой резистивный элемент, и датчиком угла отклонения от в ртикали, состоящим из оси, отвеса, на котором закреплен ползунок и резистивный элемент, жестко связанный с рамкой (2).

Недостатком укаэанного устройства является то, что в момент подачи импульса повышенного напряжения, необходимого для пробоя разрядника и срабатывания электромагнита, измерительная цепь подвергается действию .этого же напряжения, что нередко приводит к выходу из строя резистивных элементов датчика или пробою изоляции. Для фиксации измеряемого углового параметра на поверхности применяется мостовая схема с ручным уравновешиванием, что приводит к существенным потерям времени при каждом замере э скважине.

Цель изобретения — повышение,надежности работы.

Указаннная цель достигается тем, что скважинный блок снабжен двумя источниками постоянного напряжения, включающим две обмотки трансформатора, два выпрямителя, обмачку реле

972068 с нормально замкнутым контактом, при этом к выходу выпрямителя первого источника напряжения подключена обмотка электромагнита, а параллельно ей по схеме с временной задерж .кой поключена обмотка реле нормально ,замкнутого контакта, расположенного в цепи питания обмотки электромагнита, причем к выходу выпрямителя второго источника постоянного напряжения, через коллекторные кольца и (О щетки, подключены выходы резистивных элементов датчика азимута и датчика отклонения угла отклонения от вертикали.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема скважинного прибора; на фиг. 2 — электрическая схема инклинометра, включающего скважинный прибор и нарезаемый блок.

Скважинный прибор содержит коммутирующий механизм, измерительное устройство и источники постоянного напряжения.

Коммутирующий механизм (фиг. 1) состоит из электромагнита, включающего обмотку 1 и якорь 2,, штока 3, собачки 4, храповика 5, с которым жестко связаны кулачки б и 7, ще- . ток 8 и 9, толкателя 10. .Измерительное устройство содержит рамку 11 с установленными в ней датчиком азимута, включающим корпус 12, магнитную стрелку 13, с которой жестко связан ползунок 14, иглу 15, кольцевой резистивный элемент 16 (оЦ, и датчиком угла отключения от вер- 35 тикали, включающим ось 17, отвес 18, на котором закреплен ползунок 19, и резистивный элемент 20 (8), жестко связанный с рамкой ll. На рамке установлены коллекторные кольца 21-24, 4Q рычаги 25 и 26, штоки 27 и 2Й, свя.занные между собой кольцом 29,q эксцентричный груз 30. Полуоси 31 и

32, на которых установлена рамка ll, совместно с .полуосями 33 и 34, 35 и 45

36, на которых установлены соответственно датчик азимута и отвес датчика угла отклонения, образуют карданны 1 подвес. ,Один из источников постоянного напряжения (фиг..2) включает обмотку 37 трансформатора 38 и выпрямитель

39, а другой — обмотку 40 и выпрямиель 41. К первому источнику напряения, а именно, к выходу выпрями. еля 39 подключена обмотка 1 электромагнита, а параллельно ей - обмотка реле 42, нормально замкнутые контакты 43 которого расположены в цепи питания обмотки электромагнита. Резистор 44 и кфнденсатор 45 образуют цепь задержки срабатывания реле 42.

Ко второму источнику напряжения, а именно, к выходу выпрямителя 41 подключаются выводы резистивных. 65 элементов 16 и 20 через коллекторные кольца 21-24 и щетки 8 и 9 °

Дроссель 46 и конденсатор 47 разделяют цепи переменного тока, питающего первичную обмотку трансформатора 38, и постоянного тока, питающего Резистивные элементы 16 (aL) и

20 (e)

В наземном блоке размещены генератор 48 переменного напряжения, измерительный прибор 49, контакт 50, конденсаторы 51 и 52, дроссель 53.

Наземный блок связан со скважинным прибором одножильным каротажным кабелем 54.

Инклинометр работает следующим образом.

Переменное. напряжение от генератора 48 подается в скважинный прибор замыканием контакта 50. При этом переменный ток от генератора.48 подается через конденсатор 51, бель 54, конденсатор 47 в пеРвичнУю обмотку трансформатора 38. В обмотке 1 электромагнита, питаемой от выпрямителя 39 через контакт 43, протекает постоянный ток, якорь 2 приводится в движение и через шток 3 и собачку 4 поворачивает храйовик 5 и связанные с ним кулачки б и 7. При срабатывании реле 42 происходит разрыв контакта

43 и отключение обмотки электромагнита. Номиналы резистора 44 и конденсатора 45 подобраны таким образом, чтобы время задержки срабатыва ния реле было достаточным для перемещения якоря 1 и поворота храповика.

На фиг. 1 коммутирующий механизм показан в позиции, в которой к выпрямителю 41 через щетки 8 и коллекторные кольца 21 и 2.2 подключен резистивный элемент 16 датчика азимута (см. также фиг. 2)1 при этом напряжение питания датчика одновременно через дроссели 46, 53 и кабель 54 подается на цифровой прибор 49.. В этой позиции осуществляется контроль, и в случае надобностй, подстройка напряжения питания резистивных элементов путем изменения величины переменного напряжения иа выходе генератора 48. Для перевода коммутирующего механизма в следующую позицию контакт 50 необходимо разомкнуть, а затем снова замкнуть. При этом происходит поворот храповика 5 еще на один зуб, кулачок 7 своим выступом воздействует на толкатель 10, а через него. кольцо 29 на штоки 27 и 28. В этой позиции к прибору 49 подключается напряжение, снимаемое с участка резистивного элемента 16, ограниченного ползунком 14, т.е. пропорциональное величине азимута (с ). Измерение угла 8 отклонения от вертикали осуществляется в позиции,. когда

972068 кулачок 6 прижимает щетку 9 к коллекторным кольцам 23 и 24, подключая к выпрямителю 41 и одновременно через кабель 54 к прибору 49 резистивный элемент датчика угла 9 .

Наличие в схеме реле с временной задержкой дает возможность отключить обмотку электромагнита без выключения ,питания с поверхности, тем самым упростить управление скважинным прибором. Кроме того схема питания прибора и схема информации позволила отказаться от мостовой схемы измерения и применить в качестве индикатора углового параметра на поверхности быстродействующий цифровой прибор. Таким образом удалось сократить время, затрачиваемое на измерения в скважине, почти вдвое, а общее время, с учетом спуска и подьема, сократить на 25%. Объем работ, выполняемый одним инклинометром за год, составляет не менее 6 тыс. рублей.

Сокращение времени, затрачиваемого на проведение инклинометрических работ, на 25% дает годовую экономию

1000 руо.

Формула изобретения

Инклинометр, содержащий наземный блок, включающий генератор переменного напряжения и измерительный узел, скважинный блок, включающий.коммутирующий- механизм, состоящий из электромагнита, рамку с установленным в ней датчиком азимута, в корпусе которого расположена магнитная стрелка и кольцевой резйстив i ный элемент, установленные на игле, и датчиком угла отклонения от вертикали, состоящим из оси, отвеса, на котором закреплен ползунок и резистивный элемент, жестко связанный с рамкой, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности его в работе, скважинный блок снабжен двумя обмотками трансформатора, выпрямителя и электромагнит-

15 . ным реле с нормально замкнутым кон-. тактом, при этом к выходу выпрямителя первой обмотки подключена обмотка электромагнита, а параллельно ей по схеме с временной задержкой под;у ключеиа обмотка электромагнитного реле, расположенного в цепи питания обмотки электромагнита, к выходу .выпрямителя второй обмотки подключены выходы резистивных элементов датчика азимута и датчика угла отклонения от вертикали.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Калинин A.Ã. Искривление буЗО ровых скважин. М., Гостоптехиздат, 1963, с. 161-165.

2. Мазницкий A.Ñ. и др. Маркшейдерско-геофизические работы на месторождениях нефти и газа. M., Недра, 1979, с. 119-124.

972068 ю.г

Составитель И. Карбачинская, Редактор П. Макаревич Техред K.Êàñòåëåâè÷ Корректор A Ференц

Закаэ 8502/19 Тираж 623 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óæroðîä, ул. Проектная, 4