Устройство для ориентирования датчиков в скважине

 

Изобретение относится к области геофизических исследований скважи н. Цель изобретения - повышение точности ориентации за счет стабилизации демпфирования поплавковой рамки при изменении температуры . Устройство содержит герметичный корпус (К) 1. полость которого частично заполнена вязкой жидчкостью. В К 1 в опорах 2, жестко связанных с ним, установлена поплавковая рамка (Р) 3 с эксцентричным грузом 4 и датчиками азимута 5 и зенитного угла 6. В нижней .части Р 3 со стороны груза 4 выполпена камера 10. Камера 10 сообщается с полостью К 1, а верхняя точка ее расположена ниже уровня жидкости . При наклоне устройства в скважине Р 3 под действием груза 4 устанавливается в плоскости искриатения скважины и ориентирует датчики 5 и 6 относительно этой плоскости . При перемещении устройства по скважине К 1 вращается и на него воздействуют удары и толчки, что в свою очередь сказывается на перемещении Р 3. Демпфирование Р 3 осуществляется за счет вязкого (С (Л fОО ГчЭ сх

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„1321810 (д 4 Е 21 В 47/022

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3990343/22-03 (22) 17.12.85 (46) 07.07.87. Бюл. № 25 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики (72) E. А. Салов и А. Н. Русин (53) 622.243 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 663827, кл. Е 21 В 47/022, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 781329, кл. Е 21 В 47/002, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРИ ЕНТИ РоВАНИЯ ДАТЧИКОВ В СКВАЖИНЕ (57) Изобретейие относится к области геофизических исследований скважин. Цель изобретения — повышение точности ориентации за счет стабилизации демпфирования поплавковой рамки при изменении температуры. Устройство содержит герметичный корпхc (К) 1, полость которого частично заполнена вязкой жидкостью. В К 1 в опорах 2. жестко связанных с ним, установлена поплавковая рамка (P) 3 с эксцентричным грузом 4 и датчиками азимута 5 и зенитного угла 6. В нижней части P 3 со стороны груза 4 выполнена камера 10. Камера

10 сообщается с полостью К 1, а верхняя точка ее расположена ниже уровня жидкости. При наклоне устройства в скважине P 3 под действием груза 4 устанавливается в плоскости искривления скважины и ориентирует датчики 5 и 6 относительно этой плоскости. При перемещении устройства по скважине К 1 вращается и на него воздействуют удары и толчки, что в свою очередь сказывается на перемещении P 3. Демпфирование Р 3 осуществляется за счет вязкого

1321810

Р 2% В

Е где трения жидкости в зазоре между Р 3 и корпусом 1. Увеличение объема жидкости в камере при повышении температуры повышает ее уровень в зазоре, что компенси1

Изобретение относится к технике для геофизических. исследований скважин и может быть использовано в инклинометрах для ориентирования датчиков в плоскости искривления скважины.

Цель изобретения — повышение точности ориентации за счет стабилизации демпфирования попл авковой рам ки при изм енении температуры.

На чертеже изображено предлагаемое устройст во.

Устройство содержит герметичный корпус 1, частично заполненный вязкой жидкостью. В корпусе 1 в опорах 2, жестко связанных с корпусом 1, установлена поплавковая рамка 3 с эксцентричным грузом

4. На поплавковой рамке 3 размещены датчик 5 азимута, датчик б зенитного угла и ротор 7 вращающегося трансформатора, статор 8 которого закреплен в корпусе 1 и электрически связан с разъемом 9. В нижней части поплавковой рамки 3 со стороны эксцентричного груза 4 выполнена камера

10, заполненная вязкой жидкостью и сообщающаяся каналом 11 с внутренней полостью корпуса l. Камера 10 размещена таким образом, что при минимальной рабочей температуре во всем диапазоне рабочих углов наклона устройства ее верхняя точка расположена ниже уровня жидкости, находящейся в корпусе 1 устройства. Величина зазора между боковой поверхностью поплавковой рамки 3 и корпусом 1 одинакова по всей длине рамки. Величина зазоров между торцами поплавковой рамки 3 и корпусом меньше зазора между боковой поверхностью рамки и корпусом 1.

Дем пфирование поплавковой рам ки зависит от коэффициента демпфирования Р, величина которого определяется известной формулой для плоского движения вязкой жидкости между двумя вращающимися друг относительно друга коаксиальными цили ндрами динамический коэффициент вязкости дем пфирующей жидкости; радиус поплавковой рамки; величина зазора между поплавковой рамкой и корпусом; уровень жидкости в зазоре.!

О

45 рует влияние изменения вязкости жидкости на величину коэффициента демпфирования.

Это обеспечивает стабилизацию демпфирования P 3 при изменении температуры. 1 ил.

Температурная стабилизация демпфирования поплавковой рамки достигается стабилизацией коэффициента демпфирования

P и основана на свойстве жидкости при изменениях температуры в рабочем диапазоне устройства одновременно с изменением вязкости изменять свой объем. При этом влияние изменения коэффициента вязкости р демпфирующей жидкости на коэффициент демпфирования (успокоения) P компенсируется изменением ее уровня (в зазоре между поплЪвковой рамкой и корпусом при температурном изменении объема жидкости.

Объем жидкости, необходимый для изменения ее уровня в зазоре при температурном расширении на требуемую величину, размещен в камере, выполненной в поплавковой рамке и сообщающейся с полостью корпуса. Для работоспособности устройства полость должна быть заполнена жидкостью во всем диапазоне рабочих углов устройства.

Для этого полость выполнена в нижней части поплавковой рамки со стороны эксцентричного груза.

Устройство работает следующим образом.

При наклоне устройства в скважине поплавковая рамка 3 под действием эксцентричного груза 4 устанавливается в плоскости искривления скважины и ориентирует датчики азимута 5 и зенитного угла 6 относительно этой плоскости. При движении устройства по скважине в процессе измерений происходит вращение корпуса 1 устройства, а также воздействие на него ударов и толчков. Под действием этих факторов поплавковая рамка 3 перемешается относительно корпуса 1, при этом характер ее движения зависит от степени демпфирования. Демпфирование поплавковой рамки

3 осуществляется за счет вязкого трения жидкости в зазоре между рамкой 3 и корпусом !. При минимальной рабочей температуре уровень жидкости между поплавковой рамкой 3 и корпусом l устройства и ее вязкость обеспечивают оптимальное демпфирование поплавковой рамки 3. При повышении температуры окружающей среды вязкость жидкости уменьшается, вместе с этим происходит ее температурное расширение, в результате которого уровень жидкости в корпусе 1 устройства повышается.

Приращение объема жидкости, размещен1321810

Составитель Н. Кривко

Редактор И. Шулла Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 2729/22 Тираж 532 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

3 ной в камере 10, при увеличении температуры повышает ее уровень в зазоре между поплавковой рамкой и корпусом на столько, что позволяет компенсировать влияние изменения вязкости жидкости на величину коэффициента дем пфирования (успокоения) Р, при этом обеспечивается стабилизация демпфирования поплавковой рамки при изменении температуры окружающей среды.

Техническим преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с известным является понижение динамических погрешностей при непрерывных изменениях, достигаемое стабилизацией демпфирования поплавковой рамки при изменениях температуры окружающей среды в широком диапазоне углов наклона устройства, что позволяет значительно повысить скорость непрерывных инклинометрических измерений в скв аж и не.

Формула изобретения

Устройство для ориентирования датчиков в скважине, содержащее герметичный корпус, полость которого заполнена вязкой жидкостью, поплавковую рамку с эксцентричным грузом и датчиками, установленную в опорах, жестко связанных с корпусом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности ориентации за счет стабилизации демпфирования поплавковой рамки при изменении температуры, полость корпуса заполнена вязкой жидкостью частично, в ниж15 ней части поплавковой рамки со стороны эксцентричного груза выполнена камера, сообщающаяся с полостью корпуса, причем верхняя точка камеры расположена ниже уровня жидкости в полости корпуса.