Устройство контроля искривления скважины

 

Изобретение относится к определению пространственной ориентации ствола скважины. Цель - увеличение скорости передачи информации и повышение точности контроля искривления скважины. Устр-во содержит корпус, заполненный де тфирую1дей жидкостью, рамку с эксцентричным грузом, питаю

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ 1469109

А1 (51)4 Е 21 В 47/О?

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

:Ц /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И О ПОКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4271602/23-03 (22) 29.06.87 (46) 30.03.89. Бюл. У 12 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) Г.В.Миловзоров, О.Н.Штанько, Б.В.Лавров, P.À.Султанаев, М.П.Иванов, В.Г.Гусев и А.П.Торгашов (53) 622. 241. 7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1328496, кл. Е 21 В 47/02, 1986. (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ИСКРИВЛЕНИЯ

CKBAKHHbl (57) Изобретение относится к определению пространственной ориентации ствола скважины. Цель — увеличение скорости передачи информации и повышение точности контроля искривления скважины. Устр-во содержит корпус, заполненный демпфируюцей жидкостью, рамку с эксцентричным грузом, питаю146 щнй бесконтактный вращающийся трансформатор (БВТ), состоящий из подвиж-, ной части (ПЧ) 5 и неподвижной части (НЧ) 6, бесконтактный узел 23 передачи информации с рамки, преобразователи 7,8 угловых параметров, источник

9 вторичного питания, генератор 10 возбуждения, аналого-цифровой преобразователь 14, аналоговый коммутатор

11, делитель 12 частоты, двоичный счетчик 13, генератор 15 синусоидального напряжения, буферный регистр 16.

Дополнительное устр-во имеет два компаратора 17, 18, блок 19 модуляции, содержащий двенадцать ключей 20, блок 21 демодуляции, содержащий двенадцать детекторов 22. Узел 23 выполнен в виде двенадцати БВТ. В корпусе устр-ва закреплены его НЧ 24, а на оси вращения рамки установлены

ПЧ 25. Источник 9, генератор 10, преобразователи 7,8, коммутатор 11, делитель 12 частоты, счетчик 13, 9109 преобразователь 14, компаратор 17, блок 19 модуляции расположены на рамке. Блок 21 демодуляции, генера" тор 15, компаратор 18, регистр 16 установлены в корпусе устр-ва. Преобразователи 7,8 угловых параметров возбуждаются генератором 10 и поочередно подключаются через коммутатор

11 на вход преобразователя 14. Синусоидальное напряжение генератора 15 проходит через питающий БВТ на входы ключей 20, модулируется сигналами разрядов преобразователя 14 и поступает на ПЧ 25. Информация снимается с НЧ 24 и поступает через детекторы

22 в регистр 16. Сигналы на выходах детекторов 22 аналогичны сигналам разрядов преобразователя 14. Применение устр-ва позволяет передавать информацию в параллельном коде и уменьшать погрешность, связанную с изменением положения устр-ва во время опроса преобразователей 7,8. 2 ил.

Изобретение относится к бурению скважин и может быть использовано при определении пространственной ориентации ствола скважины.

Цель изобретения - увеличение ско- 5 рости передачи. информации и повышение точности контроля искривления сква-: жины.

На фиг. 1 представлена конструкция бесконтактного узла передачи информации в параллельном коде; на фиг.2— функциональная схема устройства контроля искривления скважины.

Устройство содержит корпус 1, заполненный демпфирующей жидкостью, свободно вращающуюся в опорах 2 и 3 рамку — маятник 4, питающий бесконтактный вращающийся трансформатор с постоянным коэффициентом трансформации, состоящий из подвижной части 5, установленной на оси вращения рамки

4, и неподвижной части 6, закрепленной в корпусе 1 устройства, первичные преобразователи (ПП) 7 и 8 измеряемых угловых параметров, источник 9 вторичного питания (ИВП) генератор 10 возбуждения (ГВ), аналоговый кому2 мутатор 11, делитель 12 частоты, двоичный счетчик 13, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 14, генератор

15 синусоидального напряжения (ГСН) буферный регистр 16, первый и второй компараторы 17 и 18, блок 19 модуляции, содержащий двенадцать аналого-, вых ключей 20, блок 21 демодуляции, содержащий двенадцать детекторов 22, бесконтактный узел 23 передачи информации (БУПИ), выполненный в виде двенадцати бесконтактных вращающихся трансформаторов с постоянными коэффициентами трансформации, неподвижные части -24 которых закреплены в корпусе

1 устройства, а подвижные части 25 закреплены на оси вращения рамки 4, причем ИВП 9, ГВ 10, ПП 7 и 8, коммутатор 11, делитель 12 частоты, двоичный счетчик 13, АЦП 14, компаратор

17, блок 19 модуляции расположены на рамке 4, а блок 21 демодуляции, ГСН 15, компаратор 18 и буферный регистр 16 установлены в корпусе 1 устройства.

Выход ГВ 10 соединен с входами первичных преобразователей 7 и 8, вы1469 1.09 ходы которых через аналоговый коммутатор 11 подключены к входу AUII 14.

Выходы последнего подсоединень1 к управляющим входам аналоговых ключей 20

5 блока 19 модуляции, выходы которых связаны через подвижные и неподвижные части 25 и 24 бесконтактных вращающихся трансформаторов БУПИ 23 с входами детекторов 22 блока 21 демодуляции. Выходы последних подключены к входу буферного регистра 16, тактовый вход которого соединен с выходом второго компаратора 18. Вход последнего подключен к выходу ГСН 15 и свя-15 зан с неподвижной частью 6 питающего бесконтактного вращающегося трансформатора, подвижная часть 5 которого связана с ИВП 9, информационными входами аналоговых ключей 20 и входом 2р первого компаратора 17. Выход последнего подключен к тактовому входу

АЦП 14 и соединен через делитель 12 частоты и двоичный счетчик 13 с управляющим входом аналогового комму- 25 татора 11.

Устройство работает следующим образом.

Синусоидальное напряжение с ГСН 15 поступает на обмотку неподвижной час- 3р ти 6 питающего бесконтактного вращающегося трансформатора с постоянным коэффициентом трансформации при любом угле поворота подвижной части 5.

Напряжения, имеющие различную амплитуду, зависящие от числа витков в каждой обмотке подвижной части 5, поступают на вход ИПВ 9, в котором переменное напряжение преобразуется в постоянное, стабилизируется и посту- 40 пает на шины питания электрических. узлов и блоков, расположенных на ,рамке 4.

Синус оидальное напряжение с обмоток подвижной части 5 питающего бес- 45 контактного вращающегося трансформатора также поступает на вход первого компаратора 17, в котором преобразуется в тактовые импульсы с частотой, равной частоте синусоидального напряжения. Тактовые импульсы с первого

50 компаратора 17 поступают на тактовый вход АЦП 14 и вход делителя 12 частоты, в котором частота тактовых импульсов делится до частоты, необходи55 мой для переключения двоичного счетчика 13, управляющего переключением аналогового коммутатора 11. Частота переключения последнего определяется временем, необхопимьи для опроса входных сигналов с ПП 7 и 8.

ПП 7 и 8 возбуждаются ГВ 10 и поочередно подключаются через коммутатор 1 t на вход АЦП 14, в котором сигналы преобразуются в параллельный двенадцатиразрядный цифровой код. Выходы двенадцати разрядов АЦП 14 соответственно подключены к управляющим входам аналоговых ключей 20, блока 19 модуляции, на аналоговые входы которых поступает синусоидальное напряжение с подвижной части 5 питающего бесконтактного вращающегося трансформатора.

Синус оидаль но е на пряжени е, модулированное сигналами разрядов АЦП 14 с выходов ключей 20 блока 19 модуляции, поступает на обмотки подвижных частей 25 бесконтактных вращающихся трансформаторов бесконтактного узла

23 передачи информации, далее снимается с неподвижных частей 24 этих трансформаторов и поступает на входы детекторов 22 блока 21 демодуляции.

Сигналы на выходах детекторов 22, аналогичные сигналам разрядов АЦП 14, поступают в буферный регистр 16, на тактовый вход которого поступают тактовые импульсы, преобразованные вторым компаратором 18 из синусоидального напряжения, вырабатываемого

ГСН 15. С буферного регистра 16 цифровой код либо записывается в оперативное запоминающее устройство, либо передается по каналу связи на поверхность земли в блок регистрации и вычислений (не показано).

Изобретение позволяет передавать информацию с большей скоростью,обусловленной передачей информации в параллельном цифровом коде, осущест-. влять измерения с более высокой точностью, которая достигается уменьшением погрешностей, связанных с изменением положения устройства во время опроса первичных преобразователей. !

Формула из обр ет ения

Устройство контроля искривления скважины, содержащее корпус, заполненный демпфирующей жидкостью, в котором установлена в опорах рамка с эксцентричным грузом, осб вращения которой совпадает с продольной осью корпуса, первичные преобразователи угловых параметров пространственной

1469109 ориентации корпуса, ус та н овл е нные на рамке, узел подвода питания к рамке, включающий питающий бесконтактный вращающийся трансформатор с постоянным коэффициентом трансформации, не5 подвижная часть которого закреплена в корпусе устройства, а подвижная часть установлена на оси вращения рамки, бесконтактный узел передачи информации с рамки, источник вторичного питания, генератор возбуждения, п-разрядный аналого-цифровой преобразователь, аналоговый коммутатор, делитель частоты, двоичный счетчик, генератор синусоидального напряжения буферный регистр, причем источник вторичного питания, аналого-цифровой преобразователь, аналоговый коммутатор, делитель частоты, двоичный счетчик и генератор возбуждения расположены на рамке, генератор синусоидального напряжения и буферный регистр установлены в корпусе, при этом выход генератора возбуждения 25 соединен с входами первичных преобраз сват елей, выходы которых . подключены к соответствующим входам аналогового коммутатора, выход которого соединен с входом п-разрядного анало- ЗО

ro-цифрового преобразователя, тактовый вход которого подключен к входу делителя частоты, выход которого соединен через двоичный счетчик с управляющим входом аналогового коммутато35 ра, отличающеесятем, что, с целью увеличения скорости передачи информации и повышения точности контроля, она снабжено первым и вторым компараторами, блоками модуляции и

40 демодуляции, содержащими соответственно п-аналоговых ключей и детекторов, причем бесконтактный узел передачи информации с рамки выполнен в виде п-.áåñêoíòàêòíûõ вращающихся трансформаторов с постоянными коэффициентами, неподвижные части которых закреплены в корпусе устройства, а подвижные части установлены на оси вращения рамки, при этом первый компаратор и блок модуляции расположены на рамке, а второй компаратор и блок демодуляции установлены в корпусе, причем выходы и-разрядного аналого-цифрового преобразователя подсоединены к управляющим входам соответствующих аналоговых ключей блока модуляции, выходы которых связаны через подвижные и неподвижные части бесконтактных вращающихся трансформаторов с постоянными коэффициентами трансформации бесконтактного узла передачи информации, с входами соответствующих детекторов блока демодуляции, выходы которых подключены к входу буферного регистра, тактовый вход которого соединен с выходом второго компаратора, вход которого подключен к выходу генератора синусоидального напряжения и связан с неподвижной частью питающего бесконтактного вращающегося трансформатора с постоянным коэффициентом трансформации, подвижная часть которого связана с источником вторичного питания, информационными входами аналоговых ключей блока модуляции и входом первого компаратора, выход которого подключен к входу делителя частоты.

1469109

24

Составитель А. Рыбаков

Редактор И. Касарда Техрел А.Кравчук Корректор В,Гирняк

Заказ 1331/34 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина,101