Скважинный датчик зенитного угла и азимута

 

СКВАЖИННЫЙ ДАТЧИК ЗЕНИТНОГ УГЛА И АЗИМУТА, содержащий корпус. фи-ъ, J градуированный сферический уровень с воздушным пузьфьком, заполненный прозрачной жидкостью, основание, на котором закреплен керн, подпружиненный поршень, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения азимута и обеспечения многократных .измерений по длине скважины , он снабжен заполненным прозрачной жидкостью кольцевым уровнем с воздушным пузырьком, буссолью, установленной на подпятнике, закрепленном в магнитах, при зтом кольцевой уровень размещен соосно со сферическим, а подпятник с буссолью расположен на керне с возможностью относи- 3 тельно последнего.

союз советсних

СОЦИАлистичесних

РЕСПУБЛИК (l9) (I I) 4(s() Е 21 В 47/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Ао ДелАм из(:ВРетений и ОтнРыт1 Й

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A8T0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ фиг. 1 (21) 3568874/22-03 (22) 30.03.83 (46) 07.04.85 Вюл. В 13 (72) В.П.Васильев, IO.Т.Морозов и В.В. Павлов (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт методики и техники разведки (53) 622. 241. 705 (088. 8) (56) 1. Комаров С.Г. Техника промыс ловой геофизики. М., 1957, с.437-440.

2. Авторское свидетельство СССР

В. 325356, кл. Е 21 В 47/02, 1972 ° (54)(57) СКВАЖИННЫЙ ДАТЧИК ЗЕНИТНОГО

УГЛА И АЗИМУТА, содержащий корпус, градуированный сферический уровень с воздушным пузырьком, заполненный прозрачной жидкостью, основание, на котором закреплен керн, подпружйненный поршень, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения азимута и обеспечения многократных измерений по длине скважины, он снабжен заполненным прозрачной жидкостью кольцевым уровнем с

Воздушным пузырьком буссольюу уста новленной на подпятнике, закрепленном в магнитах, при этом кольцевой уровень размещен соосно со сферическим, а подпятник с буссолью расположен на керне с возможностью вращения относи- 3 тельно последнего.

1148985

Изобретение относится к геологоразведочной технике и предназначено для использования в фотоинклинометрах при инклинометрии скважин с зенитными углами 0 - 10.

Известны фотоинклинометры ИФ-1, ИФ-2, ИФ-б, где в качестве датчика малых зенитных углов и положения апсидальной плоскости используется шарик, катающийся по вогнутой поверхности 1р стекла с кольцевыми рисками (1) .

Стекло с вогнутой сферической поверхностью располагается над шкалой буссоли. Таким образом, на снимке получается изображение шкалы буссоли,15 кольцевых рисок и положение шарика.

Чем больше отклонение оси прибора от вертикали, тем больше шарик отходит от центра; по смещению центра шарика относительно центра диска можно апре-20 делить зенитный угол — отсчитать по кольцевым рискам на стекле, По направлению от центра диска на центр шарика, соответствующему апсидальной плоскости (плоскости искривления), 25 на шкале буссоли можно отсчитать ази.,мут. Вследствие того, что центр шарика определяется с некоторой погрешностью ошибка отсчета азимута тем больше,чем меньше зенитный угол. Ве- З личина ошибки может достигать несколь-, ких градусов и более.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является скважинный датчик зенитного угла и азимута, содержащий корпус, градуиро35 ванный оферический уровень с воздушньм пузырьком, заполненный прозрачной жидкостью, основание,на котором закреплен керн, и подпружиненный поршень )2) .

Недостатками известного устройства является малая точность и невозможность осуществления многократных измерений в скважине.

Целью изобретения является повышеиие точности определения азимута и обеспечение многократных измерений по длине скважины.

Коставленная цельдостигается тем, 50 что скважииный датчик зенитного угла и азимута, содержащий корпус, градуированный сферический уровень с зоздушньве пузырьком, заполненный прозрачной жидкостью, основание, на 55 котором закреплен керн, подпружиненный поршень, снабжен заполненным прозрачной жидкостью кольцевым уровнем с воздушным пузырьком, буссолью, установленной на подпятнике, закрепленном в манжетах, при этом кольцевой уровень размещен соосно со сферическим, а подпятник с буссолью расположен на керне с возможностью вращения относительно последнего.

На фиг. 1 схематично представлено предлагаемое устройство; на фиг.2изображение фотоснимка при зенитом о .угле 2 и азимуте 30.

Устройство имеет цилиндрический корпус 1, в верхней части которого расположен градуированный сферический уровень 2 с воздушным пузырьком

3, Полость уровня заполнена прозрачной жидкостью. Соосно со сферическим уровнем расположен кольцевой уровень

4 с воздушным пузырьком 5, наполненный прозрачной жидкостью. Ниже уровней на керне 6, закрепленном в основании 7, вращается шкала буссоли 8 с подпятником 9 и манжетами 10. Нижняя часть корпуса закрыта поршнем 11 с пружиной 12 и крышкой 13. Полость корпуса 1, в которой находится буссоль|заполнена прозрачной жидкостью для демпфирования колебаний буссоли.

Поршень служит компенсатором при изменении объема жидкости, вызванного изменением температуры. В инклинометре датчик располагается ниже фотокамеры (не показано).

Датчик работает следующим образом.

При наклоне устройства (инклинометра) на некоторый угол от вертикали пузырек 3 сферического уровня займет соответствующее положение. Отсчет значения угла наклона (зенитного угла) производится по кольцевым рискам уровня. Пузырек 5 кольцевого уровня 4 займет положение, соответствующее плоскости наклона (апсидальной плоскости). Границы пузырька проектируются на край шкалы буссоли. Середина пузырька определяет положение ап сидальной плоскости, т.е. азимута.

Причем положение апсидальной плоскости, а следовательно, и азимута определяется с одинаковой точностью во всем диапазоне зенитных углов 0-10 и только ценой деления шкалы буссоли и погрешностью буссоли.

Произведем примерную оценку величины погрешности в отсчете азимута на снимке фотоинклинометра NUlt1p19

shot и предлагаемого устройства при зенитном угле 1. Предположим, что на о

Составитель И.Карбачинская

Редактор Г.Волкова Техред Л.Микеш

Корректор Е.Рошко

Заказ 1841/21 Тираж 540

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæroðoä, ул.Проектная, 4

3 1148985 4 увеличенном фотоснимке для расшифров- 0, 5 погрешность соответственнО увелио ки диаметр шкалы буссоли равен 80 мм, чивается до + 12. а расстояние между кольцевыми рисками, соответствующее одному градусу При отсчете азимута на фотоснимке наклона, равно 4 мм. Для отсчета предлагаемого устройства с тем же азимута на снимке фотоинклинометра размером шкалы буссоли при онределеMultiple shot необходимо провести нии центра пузырька кольцевого урово линию через центр кольцевых рисок и ня с точностью «1 на погрешность от1 о перекрестье отвеса ° Если проведенная счета азимута составит 1,4 независилиния, не совпадает с центром кольце- 1О мо от величины зенитного угла. вых рисок и точкой пересечения нитей Таким образом, испытания макета всего на 0,2 мм, как показывает не- предлагаемого устройства показали сложный расчет, ошибка в отсчете ази- его работоспособность, надежность и мута составит +6. При зенитном угле подтвердили предполагаемую точность.