Инклинометр

 

Изобретение относится к области геофизических исследований в скважинах и предназначено для измерения зенитных углов и азимутов в них. Цель изобретения - повышение точности измерений и надежности метрологической поверки инклинометра. Внутри маслонаполненного цилиндрического кожуха (к) 1 с двумя одинаковыми кольцевыми проточками (КП) 24 и 25 на наружной поверхности между приводом 14 и измерительным узлом 13 установлен вытеснитель жидкости. Он

СОЮЗ ССВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (И) Ш4 E 21 В 47/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (54). ИНКЛИН01"1ЕТР (57) Изобретение относится к области геофизических исследований в. скважинах и предназначено для измерения зенитных углов и азимутов в них.

Цель изобретения — повышение точности измерений и надежности метрологической поверки инклинометра. Внутри маслонаполненного цилиндрического кожуха (К) 1 с двумя одинаковыми кольцевыми проточками (КП) 24 и 25 на наружной поверхности между приводом 14 и измерительным узлом 13 установлен вытеснитель жидкости. Он (21 ) 3942044/22 — 03

:(22) 02.08.85 (46) 30.01.87. Бюл. № - 4 .(71) Опытно-конструкторское бюро геофизического приборостроения объеди,,нения "Укргеофизика" (72) В.Л.Галета, А.С.Превыш и В.С.Белорусеп (53) 622.241.7.05(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР .

¹ 173154, кл, Е 21 В 47/022, 1963.

Калинин А.Е. Искривление буровых скважин, M,: Гостоптехиздат, 1963, с, 161-163.

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1286754 выполнен в виде цилиндра (Ц) 17 с осевым каналом и позволяет снизить объем жидкости в К 1 и компенсировать температурное расширение ее, Расстояние 3 между КП 24 и 25 выбрано из условия l=hS/Ьу, где дБ — погрешность изготовления КП, мм; д1р — допустимый угол перекоса инклинометра при поверке, радиан, Вдоль осевого канала Ц 17 установлена тяга 16. Она передает усилие от привода 14 к коммутирующему механизму, Через каГ

Изобретение относится к геофизическим исследованиям в скважинах, в частности к средствам измерения зенитных углов и азимутов скважин.

Целью изобретения является повы- 5 шение точности измерений и надежности метрологической поверки инклинометра.

На фиг. 1 приведена верхняя часть инклинометра, общий вид, на фиг.2 то же, нижняя часть.

Инклинометр состоит из кожуха 1, шасси 2, верхней головки 3, включающей разъем 4, злектровводы 5 и пробку 6 с прокладкой 7, нижней головки 8, с которой жестко связан хвостовик 9, резинового компенсатора 10 с пробкой 11 и прокладкой 12,. измерительного узла 13, привода 14, коммутирующего механизма 15, тяги

16, вытеснителя жидкости в виде цилиндра 17 с осевым каналом, защитных колйаков верхнего 18 и нижнего 19, Соединение колпака 18 с головкой 3 герметизируется уплотнительным кольцом 20, с кожухом 1 — уплотнительным кольцом 21, соединение нижнего колпака 19 с кожухом герметизируется уплотнительным кольцом 22. Нижняя головка 8 связана с колпаком 19 неразъемным .герметичным соединением.

Электроизоляционная жидкость (масло) поступает по каналу 23. На наружной поверхности кожуха выполнены две соосные кольцевые проточки 24 и 25, 35 образующие базу 1 центрирования инклинометра при метрологической поверке, нал Ц 17 протекает воздух и жидкость при заливке. С К 1 связано шасси неразъемным соединением или выполнено заодно с К 1 и обработано совместно с базой центрирования и соосно относительно нее, Этим достигается соосность базы центрирования инклинометра и установленного в шасси узла

13 с датчиками зенитного угла и азимута, Разделение узла 13 и привода

14 с помощью Ц 17 снижает девиацию магнитной стрелки. 2 ил, Инклинометр работает следующим образом.

В поверочном устройстве кожух ложится проточками 24 и 25 на опорные выступы направляющей втулки и фиксируется. Если направляющая втулка имеет гладкую поверхность, без выступов, то для фиксации инклинометра в поверочном устройстве применяют дополнительную разрезную втулку, имеющую внутренние выступы, которые соответствуют проточкам кожуха, Минимальное расстояние между проточками (длину базы центрирования) выбирают исходя из точности изготовления последних и требуемой точности установки инклинометра в поверочном устройстве.

Угол перекоса инклинометра ды в поверочном устройстве равен дБ откуда Х=-д() Ъ где Х вЂ” расстояние между проточкамир MMj

Ы1 — допустимый угол перекоса инклинометра в поверочном устройстве, рад; дБ — погрешность изготовления кольцевых проточек, мм.

Погрешность,ф,Б представляет собой сумму дву-= составляющих — разности диаметров кольцевых проточек и их радиального биения.

Точность .установки инклинометра в поверочном устройстве должна на

1286754 порядок превьш ать точность измерения зенитного угла этим инклиномет— ром.

Например, для инклинометра ИШ-4 5 (или КИТ) погрешность измерения зев нитного угла составляет 30, погрешность его установки в поверочном уст> ройстве не должна превышать 3, т,е. ,Ь11 =0,0087 рад. Если точность изготовления цапф соответствует 9-му квалитету, то допускаемая, разность ди-. аметров составит 0,074 мм, радиальное биение 0,07 мм (для диаметров

65-80 мм), следовательно, д Я=0,144.

Минимальная длига базы центрирования составит 3 1 70 мм.

При увеличении базы центрирования угол перекоса ду уменьшается, однако при этом возрастают габариты узла фиксации инклинометра в поверочном устройстве, Проточки защищены от абразивного износа тем, что их диаметр меньше наружного диаметра кожуха. Однако для их защиты могут быть применены также специальные устройства, например накладные полукольца или резиновые кольца, которые снимают на время поверки, 30

Шасси.2 связано с кожухом 1 неразъемным соединением (сваркой, прессованием т.п,) или выполнено за одно целое с кожухом и обработано совместно с базой центрирования соосно 35 относительно этой базы, чем достигается соосность базы центрирования инклинометра и измерительного узла

13, включающего датчики зенитного узла и азимута и установленного в 40 шасси 2, Компенсатор 10 изготовлен из резины и служит для выравнивания давления внутри и снаружи кожуха, а также для компенсации. температурного расширения жидкости.

Цилиндр 17 вытеснителя жидкости изготовлен из материала с высокой термобаростойкостью и низким коэффициентом линейного расширения, на- 0 пример из керамики, Он позволяет снизить объем жидкости, аполняющей кожух, и частично компенсировать температурное расширение этой жидкости за счет более низкого значения коэффициента температурного расширения по отношению к материалу кожуха, Осевой канал цилиндра 17 служит для установки тяги 16, передающей усилие от привода 14 к коммутирующему механизму 15, а также для протока воздуха и жидкости при заливке, Привод 14 расположен с верхнего торца, а коммутирующий механизм и измерительное устройство — с нижнего торца цилиндра 17, что позволяет удалить привод 14 от датчика азимута и снизить девиацию магнитной стрелки, Наличие базы центрирования и соВместная обработка шасси и этой базы обеспечивают соосность измерительного устройства и направляющей втулки поверочного устройства, позволяют осуществить надежный метрологический контроль, выявление систематических погрешностей инклинометра и учет их при измерениях в скважине, а разделение измерительного устройства и привода с помощью вытеснителя — снизить девиацию магнитной стрелки и повысить точность измерения азимута.

Формула изобретения

Инклинометр, содержаший маслонаполненный цилиндрический кожух, верхнюю и нижнюю головки, компенсатор наружного давления и установленные соосно внутри кожуха электромагнитный привод с тягой, коммутирующий механизм и шасси с измерительным узлом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и надежности его метрологической поверки, он снабжен вытеснителем жидкости, который выполнен в виде цилиндра с осевым каналом и установлен внутри кожуха между приводом и измерительным узлом, а тяга размещена вдоль осевого канала цилиндра, при этом на наружной поверхности кожуха выполнены две соосные кольцевые проточки, шасси выполнено на корпусе, а расстояние между кольцевыми проточками выбрано из условия

ЬЯ

Е---Ь() э где 2 — расстояние между кольцевыми проточками, мм;

ЬЯ вЂ” погрешность изготовления. кольцевых проточек, мм;

Ь вЂ” допустимый угол перекоса инклинометра при поверке,рад.

1286754

Составитель А.Цветков

Редактор А. Гулько Техред И.Ходанич Корректор А Тяско

Заказ 7692/32 Тираж 532 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород,ул.Проектная,4