Устройство для определения азимутального угла скважины

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК сю 4 Е 21 В 47/022

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

%.1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ И,;

Н А BT0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬС ГВУ (21) 4086223/22-03 (22) 13.05.86 (46) 23.03.88. Бюл. 9 11 (71) Устиновский механический институт (72) В.H.Øèëÿåâ, В.Б.Шрамек, Н.Ф.Белова и В.А.Мыльников (53) 622.243.27 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1148985, кл. Е 21 В 47/02, 1983.

Авторское свидетельство СССР

9 605949, кл. E 21 В 47/022, 1977.

„„30„„1382934 А 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ А3ИИУТАЛЬНОГО УГЛА СКВАШЦЦ (57) Изобретение относится к нефтяной геологоразведочной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем одновременного определения зенитного и азимутального углов. Устр-во содержит соеди;ненные световодом 1 глубинную и наземную части. Глубинная часть содержит корпус 2, жестко связанные с магнитной стрелкой 4 отражатель 5

1382934 и диск 6 с изменяющейся по окружности оптической плотностью и концентрические светофильтры 7 и 8 с разной длиной пропускания. Наземная часть содержит оптически взаимодействующие источник 12 света и измерительные фотоприемники 17 и 18, опорный фотоприемник 16, светоотделительный блок

13, третий 14 и четвертый 15 -светофильтры, сумматор 19, дифференциальные усилители 20 и 21, блок 22 АЦП

Изобретение относится к нефтяной геологоразведочной технике, а именно к устройствам для инклинометрии скважин.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем одновременного определения зенитного и азимутального углов.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство для .определения азимутального угла скважины содержит соединенные световодом 1 глубинную часть, включающую корпус 2, оптическую систему 3, магнитную стрелку 4, кольцевой отражатель 5, диск 6 с изменяющейся по окружности оптической плотностью, первый 7 и второй 8 концентрические светофильтры с разной длиной волны пропускания (светофильтр

7- в синей части спектра, светофильтр

8 - в красной) и кольцевой сферический уровень 9, заполненный непрозрачной жидкостью 10 с пузырьком 11 воздуха, и наземную часть, содержащую источник 12 света, установленный перед ним светоделительный блок 13, третий 14 и четвертый 15 светофиль цры с длинами волн пропускания, соответ.ствук|цие светофильтрам 7 и 8, опорный фотоприемник 16, измерительные фотоприемники 17 и 18, сумматор 19, дифференциальные усилители 20 и 21, блок 22 аналого-цифровых преобразо вателей (АЦП) и цифровой регистратор

;23. С магнитной стрелкой 4 жестко связан кольцевой отражатель,5 и 6 с изменяющейся по окружности оптической плотностью. С корпусом 2 связан и цифровой регистратор 23. С корпусом .наземной части связан кольцевой сферический уровень 9, заполненный непрозрачной жидкостью 10 с пузырьком 11 воздуха. В устр-ве происходит преобразование величины азимутального угла в интенсивность светового потока, состоящего из „синего и,красного света. Их соотношение пропорционально величине зенитного угла.

1 ил.

2 кольцевой сферический уровень 9. В наземной части перед измерительными фотоприемниками 17 и 18 установлены третий 14 и четвертый 15 светоg фильтры. Выходы измерительных фотоприемников 17 и 18 подключены к сумматору 19 и входам дифференциального усилителя 21.

К входам дифференциального усили10 теля 20 подключены выходы сумматора

19 и опорного фотоприемника 16. Выходы дифференциальных усилителей 20 . и 21 через блок 22 АЦП соединены с цифровым регистратором 23.

15 Устройство работает следуницим образом.

Луч от источника 12 света через светоделительный блок 13, световод 1, 20 оптическую систему 3, формирующую параллельный пучок света, пузырек 11 воздуха кольцевого сферического уровня 9, светофильтры 7 и 8 и диск

6 попадает на отражатель 5. Отраженный свет через светофильтры 14 и 15 попадает на фотоприемники 17 и 18.

При вертикальном направлении скважины интенсивность "красного" и "синего" света, прошедшего через пузырек

ЗО 11, смещается, при этом изменяется соотношение интенсивностей "синего" и "красного" света, проходящего через. пузырек 11 и попадающего на фотоприемники 17.и 18. Дифференциальный у усилитель 21 определяет соотношение

"синего" и "красного" света, одно.значно определяющее угол наклона скважины, который поступает на реги-, стратор 23 через блок 22 ЛЦП.

1382934

Составитель А.Рыбаков

Техред A.Êðàâ÷óê Корректор В-сутяга

Редактор И.Николайчук

Заказ 1269/27 Тираж 531 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР.по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

При изменении аэимутального направления скважины магнитная стрелка 4 сохраняет свою ориентацию в магнитном поле Земли, а пузырек 11 воздуха смещается относительно магнитной стрелки 4 и диска 6, следовательно, изменяется оптическая плотность на пути проходящего через пузырек 11 света, что приводит к изменению его 10 интенсивности. Интенсивность проходя-, щего света определяется суммарной интенсивностью "синего" и "красного

tl

1 света, т.е. выходной сигнал сумматора 19 пропорционален интенсивности проходящего через пузырек 11 воздуха света, зависит от азимуиального направления скважины. Дифференциальный усилитель 20 определяет соотношение интенсивности света от источника 12 света, определяемой опорньвю фотоприемником 16, и интенсивности проходящего через пузырек 11 воздуха света, которое однозначно опре- . деляет азимутальное направление 25 скважины, а на,регистраторе 23 фикси-. руется величина азимутального угла.

Таким образом, в устройстве происходит преобразование величины ази- 30 мутального угла в интенсивность свеИ тового потока, состоящего иэ синего" и "красного" света, соотношение которых пропорционально величине зенитного угла. 35

Формула изобретения

Устройство для определения азимутального угла скважины, содержащее 40 соединенные световодом глубинную часть, включающую корпус и жестко связанные с магнитной стрелкой отражатель и диск с изменяющейся по окружности оптической плотностью, с наземной частью, включающей оптически взаимодействующие источник света и измерительные фотоприемники, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем одновременного определения зенитного и азимутального углов, оно снабжено связанным с корпусом глубинной части кольцевым сферическим уровнем, заполненным непрозрачной жидкостью с пузырьком воздуха, оптической системой, первым и вторым концентрическими светофильтрами с разной длиной волны пропускания, опорным фотоприемником, установленным перед источником .света светоделительным блоком, третьим и четвертым светофильтрами, сумматором, двумя дифференциальными усилителями,блоком аналого-цифровых преобразовате лей, цифровым регистратором, причем третий и четвертый светофильтры установлены перед соответствующими изме» рительными фотоприемниками, вьмоды которых соединены с входами первого дифференциального усилителя и сумматора, выход которого подключен к одному из входов второго дифференциального усилителя, другой вход которого соединен с опорным фотоприемником, при этом выходы дифференциальных усилителей через блок анаголоцифровык преобразователей подключены к цифровому регистратору.