Инклинометр

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) zm E 21 В 47/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3289380/22-03 (22) 14.05.81 (46.) 23. 09. 83. Бюл. и 35 (72) И.И. Лаптев, Е.fl. Лукьянов, А.Б. Телегин и А;П..Елшин (71) Отдел конструирования, опробб-. вания и внедрения разработок 8сесоюзного научно-исследовательского института нефтяной промышленности (53) 622.242.7 (088.8) . (56) 1. Абдрахманов Т.С. Контроль технологических процессов в бурении.

М., "Недра", 1974, с. 200.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2985686/03, кл. Е 21 В 47/02, 08.08.80. (54)(57) ИНКЛИНОМЕТР, содержащий герметичный корпус, в котором установлен над фотопленкой узконаправленный источник света с двумя степенями свободы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен установленным соосно с корпусом и жестко связанным с HMM дополнительным узконаправленным источником света, кото-, рый размещен под фотопленкой.

1 10432

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленностям и может быть применено для определения пространственного положения оси скважины. 5

Известен забойный инклинометр с автономной регистрацией, содержащий герметичный корпус, магнитную стрелку, .отвес и фиксатор (1)

Недостатком указанного инклино- 10 метра является то, что он позволяет произвести измерение только в одной точке ствола скважины (например, на забое), после чего инклинометр необходимо извлечь из скважины для 15 анализа его показаний.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является инклино- . метр, содержащий герметичный корпус, 20 в котором установлен над фотопленкой узконаправленный источник света с двумя степенями свободы (2)

Недостатками известного инклинометра является то,что для.его использо- 2s вания необходимо предварительно засветить точки в центрах фотокадров. О величинах азимутального и зенитного углов наклона скважины на глубине замера судят по взаимному расположению точки, засвеченной предварительно в. центре фотокадра, и точки, засвеченной свободно подвешенным источником света. Кроме того, при перемотке фотопленки за счет ее деформации засвеченные предварительно точки могут не совпасть с реальными центрами фотокадров, что вносит в измерения определенную случайную ошибку.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что инклинометр, содержащий герметичный корпус, в котором установлен над фотопленкой узконаправленный источник света с двумя степенями свободы, снабжен установленным соосно с корпусом и жестко связанным с ним дополнительным узконаправленным источником света, который размещен под фотопленкой.

На фиг. 1 показано схематическое изображение инклинометра; на фиг.. 2 пример расположения точек засветки фотопленки, на фиг. 3 - расчет зе55 нитного угла 8.

Инклинометр фиг. 1) заключен в герметичный корпус 1, который

98 2 снабжен гироскопическим стабилизатором 2. В корпусе 1 размещены лентопротяжный механизм 3 с фотопленкой, отвес, представляющий собой свободно подвешенный на капроновой нити узконаправленный источник 4 света, луч которого по линии отвеса падает на фотопленку, неподвижно установленный узконаправленный источник 5 света, сориентированный относительно фотопленки 6, соединительные провода

7, по которым подается питание к источникам 4 и 5 света..Инклинометр спускают в скважину на каротажном ка еле 8, который одновременно является каналом питания инклинометра.

Инклинометр работает следующим образом.

Перед спуском в скважину инклинометр ориентируют относительно сторон света, совместив риску,на корпусе с направлением на север. Включают гироскопический стабилизатор 2 и выдерживают инклинометр, ориентированный на север, в течение времени, необходимого для устойчивой работы гироскопического стабилизатора 2.

После этого инклинометр сохраняет заданную ориентацию относительно сторон света в течение всего времени работы. Электропитание гироскопического стабилизатора 2 не снимается до окончания измерений.

Источники света излучают монохроматическое узконаправленные лучи.

Этими свойствами обладает лазерный луч, который можно сконцентрировать в узкий нерасходящийся пучок света.

Благодаря этому лазерные источники света можно использовать без фоку.,сирующих линз, а фотографирование производить без фотоэатвора. Лазерный луч засвечивает на фотопленке точку малых размеров, при этом остальная поверхность фотокадра остается незасвеченной.

Источники 4 и 5 света установлены таким образом, что при фиксации опущенного в скважину инклинометра в вертикальном ее участке лучи включенных на время замера источников

4 и 5 света эастветят одну точку в центре кадра (точка 1, фиг. 2).

Если инклинометр зафиксирован в наклонной части ствола скважины, то его корпус касается стенки обсад- ной трубы, но ось инклинометра параллельна оси ствола скважины. Луч свободно подвешенного источника 4 фиг.

Составитель И,.Карбгчинская

Редактор И. Шулла Техред И.Костик КорректорА. Ференц

Заказ 7297/34 Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 1043 света сохраняет вертикальное направление и засвечивает на фотопленке точку, смещенную относительно центра кадра (точка 2, фкг..2).

Результаты измерений обрабатывают следующим образом.

Направление оси ствола скважины в каждой ее точке определяется зенит ным углом 8 — угол между вертикалью, и направлением оси скважины в данной точке, азимутом 0(- углом, взятым в горизонтальной плоскости, между плоскостью зенитного угла 8 и выбранным направлением относительно сторон света (например, направлением на север .

Зенитный угол 6 и азимут(6 определяют по местоположению точки 2 (фиг. 3) относительно центра кадра точка l, фиг. 3). Зенитный угол определяется как

298 4 где ь - расстояние между точками

1 и 2 (фиг. 3); расстояние от точки крепления капроновой нити 6 до плоскости фотокадра (фиг. 1 ) .

Азимутальный угол 0(, есть угол между линией направления на север и прямой, проходящей через точки 1 и

2 (фиг. 3).

В предлагаемом инклинометре вмес- ! то фотопленки может быть использована какая-либо другая лента, например, из свето- или теплочувствительной бумаги.

Применение предпагаемого инклинометра позволит производить измере. ния в скважинах, пробуренных вблизй . залегания магнитных руд, а также-. в скважинах, обсаженных стальнымй трубами. В обсаженных скважинах достигается более высокая точность измерений, чем в. необсаженных, за счет обеспечения параллельности осей ствола скважины и инклинометра.