Преобразователь азимута инклинометра

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19} (И) (sg 4 Е 21 В 47/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Я„,,"„ -"::- —

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ: В щр, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3798344/22-03 (22) 08.10.84 (46) 30.03.86. Бюл. Ф 12 (71) Уфимский ордена Ленина авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) А.Н. Сергеев, Г.В. Миловзоров и P.À. Султанаев (53) 622.242 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 709805, кл. E 21 В 47/02, 1976.

Авторское свидетельство СССР

У 863846, кл. Е 21 В 47/02, 1979, (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АЗИМУТА

HHKJIHH0IlETPA содержащий четыре ферроэонда, образующие две пары, оси симметрии которых взаимно ортогональны, а оси чувствительности феррозондов попарно ортогональны, два сумматора, выходы которых подключены соответственно к двум избирательным усилителям-детекторам, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повьппения точности измерения азимута, он снабжен двумя инверторами и делителем, а феррозонды в паре расположены под углом к оси симметрии пары, при этом выходы двух попарно ортогональных феррозондов соединены соответственно с двумя инверторами, которые связаны с сумматорами, а выходы избирательных усилите)лей-детекторов подключены к делителю.

Изобретение относится к промысловой геофизике и может быть использовано для определения магнитного азимута искривленной скважины.

Целью изобретения является повышение точности измерения азимута.

На чертеже представлена функциональная схема преобразователя азимута инклинометра.

Устройство содержит две пары феррозондов 1,2 и 3,4, причем оси симметрии пар взаимно ортогональны, а оси чувствительности феррозондов в паре повернуты на угоЛ,,"i, относительно оси симметрии. Ферровонды расположены на внутренней карданной рамке. 5; центр тяжести которой смещен грузом 6. Внутренняя карданная рамка находится во внешней карданной рамке 7 со смещенным эксцентрично оси вращения центром тяжести с помощью груза 8. Кроме того, устройство состоит из двух инверторов

9, 10, двух сумматоров 11, 12,двух усилителей-детекторов 13, 14,предназначенных для выделения информационного сигнала второй гармоники с последующим выпрямлением, и делителя 15.

Устройство работает следующим образом.

В наклонной скважине под действием эксцентричного груза 8 наружная рамка 7, поворачиваясь, устанавливает ось вращения внутренней рамки 5 перпендикулярно плоскости наклона скважины. При этом плоскость внутренней рамки 5, на которой размещены феррозонды 1-4, за счет груза 6 сохраняет горизонтальное положение.

Вследствие технологических факторов при сборке, настройке и регулировке под влиянием изменяющейся температуры в скважине, вызываЬщем несовпадение центра тяжести груза и плоскости симметрии рамки 7, появляется погрешность неустановки К внешней карданной рамки 7 в плоскость наклона, значительно возрастающая при уменьшении зенитного угла. Аналитическая зависимость погрешности Ь ot. измерения азимута от неустановки 5 Р внешней карданной рамки в плоскость наклона равна

1221334 2 где Д вЂ” зенитный угол, b " магнитное наклонение.

Напряжение от феррозондов 1 и 2,3 и

4 равны соответственно

t5

25

ЬСС =b, P(cos9- bcosOL sih8), ВНИИПИ Заказ 1560/38

U, =KH 5-SihdcoSJ COsdsih)-bP(ggihg—

- 00 3 9 С 0 50());

02- KH(-s inOL eosd cosd s ih4-bP(bsih9 cos8cosoL)j

IJ3=KH (eosoLcos)- sihd, sih) bp sinaL c0s9);

6 = KH(cosoL cos sihoL sih)-61! 3пчб, с05 9), где y, — - коэффициент пропорциональности, Н вЂ” горизонтальная составляющая вектора геомагнитного поля.

После инвертирования напряжений М и на инверторах 9, 10 и суммированйя результатов инвертирования с напряжениями L1 и 0 на сумматорах

2 4

11 и 12 на выходах последних присут-. ствует напряжение соответственно, г Uò =2КНcOscL s

U, =0„4U,=2KHSihd s

Тогда на выходе делителя 15 получим напряжение, пропорциональное

0 =1 0

Г

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет измерять азимут 0(, вне зависимости от угла наклона скважины

З5 и угла неустановки внешней карданной рамки 6 Р, При этом угол 1 поворота феррозондов относительно оси симметрии пары может быть любым, но не равным 0, т.е. в этом случае напря40 жения на выходе сумматоров 11 и 12 равны нулю.

Предлагаемый преобразователь азимута инклинометра, по сравнению с прототипом, позволяет измерять азимут с более высокой точностью,особенно при малых углах наклона (6< 10 ), поскольку íà его показания не влияют угол наклона скважины и такие дестабилизирующие факторы, 50 как температура и вибрация, приводящие к отклонениям карданных рамок от их положения равновесия и, следовательно, к перекосам феррозондов, что неизбежно вызывает снижение точ55 ности преобразования.

Тираж 548 Подписное

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