Малогабаритный гироскопический инклинометр

Малогабаритный гироскопический инклинометр (Патент RU 2178523):

G01C19 - Гироскопы; поворотно-чувствительные устройства с колеблющимися массами; Поворотно-чувствительные устройства без движущихся масс

E21B47/022 - буровой скважины


Авторы патента:

Белов Р.А.
Колесников А.А.
Котов А.Н.
Мезенцев А.П.


Вледельцы патента:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно- исследовательский институт прикладной механики им. академика В.И. Кузнецова"
Другие патенты:

Динамически настраиваемый гироскоп

Изобретение относится к области приборостроения

Гирокоординатор головки самонаведения

Изобретение относится к области управляемых артиллерийских снарядов

Способ обработки сигнала кольцевого интерферометра волоконно-оптического гироскопа с открытым контуром

Изобретение относится к области волоконной оптики и может быть использовано при разработке волоконно-оптических гироскопов и других волоконных датчиков физических величин

Измеритель перемещения тела

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещения измерительного центра инерционной массы чувствительного элемента приборов, в которых используется магнитный или электростатический подвес тела

Способ коррекции перпендикулярности оси ротора гироскопа и гироскопический прибор

Изобретение относится к области ракетной техники, а более конкретно к гироскопическим приборам, используемым на вращающихся по крену управляемых ракетах, например, в качестве гирокоординаторов, которые предназначены для преобразования сигналов управления ракетой из системы координат, связанной с пусковой установкой, в систему координат, связанную с вращающейся по крену ракетой

Электростатический гироскоп

Изобретение относится к гироскопическим устройствам и может быть применено в навигации и ориентации различных объектов, а также в других областях, где необходимо обеспечить управление подвижной массой при энергетических и временных ограничениях

Устройство стабилизации, ускоренного восстановления и контроля силовой гироскопической вертикали

Изобретение относится к гироскопической приборостроительной технике и может быть использовано для построения силовых и индикаторных гироскопических вертикалей

Гирогоризонт с дискретной системой горизонтальной коррекции

Изобретение относится к области гироскопической техники, предназначено для стабилизации средств обнаружения цели и средств вооружения и для систем навигации подвижных объектов

Инклинометр

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в нефтепромысловой геофизике для определения углового положения буровой скважины и в геомагнитной навигации для определения курса судна

Устройство и способ для обнаружения ствола скважины

Изобретение относится к геофизической аппаратуре, предназначенной для обнаружения ствола скважины

Генератор переменного тока для питания автономных забойных геофизических и навигационных комплексов

Изобретение относится к бурению скважин и предназначено для обеспечения электропитания автономных скважинных навигационных и геофизических приборов в процессе бурения

Устройство для определения искривления скважины

Изобретение относится к области горного дела и строительства и предназначено для определения кривизны скважин при их проходке и при их дальнейшем контроле

Устройство для определения углов искривления скважины

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для контроля за пространственным положением ствола обсаженных и необсаженных скважин при бурении

Способ определения зенитного угла и азимута плоскости наклонения скважины и устройство для его осуществления

Изобретение относится к геофизическим скважинным измерениям, в частности к определению пространственного положения оси обсаженных буровых скважин

Способ бурения наклонных и горизонтальных скважин

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к способам проходки и измерения текущих координат забоя наклонных и горизонтальных скважин в процессе бурения

Система управления траекторией скважины в процессе бурения

Изобретение относится к вспомогательным устройствам для строительства скважин и предназначено для бурения с забойным двигателем как единичных стволов со сложной траекторией, так и скважин с центральным стволом и ответвлениями от него в зоне продуктивных пластов

Способ инклинометрии обсаженной скважины

Изобретение относится к геофизической технике и может быть использовано в нефтяной и газовой промышленности для контроля за положением в пространстве оси обсаженной скважины

Способ определения азимута и зенитного угла скважины и гироскопический инклинометр

Изобретение относится к точному приборостроению и может быть использовано, например, для обследования нефтяных, газовых и геофизических скважин путем движения скважинного прибора (СП) в скважине

Гироскопическое устройство разворота скважинного прибора

Изобретение относится к геофизическому приборостроению и предназначено для геофизических исследований


Подписаться на новые патенты в этик классах:

Ваш e-mail:

(На указанный вами e-mail, мы будем присылать информацию о свежеопубликованных патентах по интересуюзим вас классам МПК7)

Изобретение предназначено для использования в нефтегазовой промышленности и геофизике при исследовании траекторий скважин малого диаметра. Инклинометр содержит гироскоп, два маятниковых акселерометра, блок электроники для питания чувствительных элементов и передачи информации на наземную аппаратуру, прочную герметичную оболочку, систему виброгасителей и амортизаторов. Для механической и электрической связи с наземной аппаратурой используется каротажный кабель. Реверсивное вращение гироскопа на 180o в процессе измерений осуществляется двигателем постоянного тока через многоступенчатый редуктор, имеющий только один вал и одну ось, а стабильность ориентации гироскопа при измерениях обеспечивается за счет прижатия упора к базовым плоскостям с помощью одной пружины в обеих позициях, что позволяет использовать инклинометр в скважинах малого диаметра. 3 ил.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и к геофизике, а более конкретно - к устройствам, позволяющим измерять значения азимутального и зенитного углов при исследовании траекторий нефтяных, газовых, геофизических и других скважин.

Известен гироскопический инклинометр (патент США N 4.244.116, кл. 6010 19/38, 1981 г. ), в котором в качестве чувствительных элементов для измерения азимутального и зенитного углов используются соответственно двухосный динамически настраиваемый гироскоп и двухосный маятниковый акселерометр.

Известен также гироскопический инклинометр (патент США N 4.245.498, кл. E 21 В 47/022, 1981 г. ), в котором в качестве чувствительных элементов для измерения азимута используются динамически настраиваемые гироскопы, которые при проведении измерений поворачиваются вокруг оси подвеса рамки с помощью датчика момента. Однако такая схема не может быть реализована в малогабаритном инклинометре ввиду того, что отсутствуют компактные датчики момента, обеспечивающие требуемый момент поворота.

Целью настоящего изобретения является создание малогабаритного гироскопического инклинометра с внешним диаметром не более 36 мм, обеспечивающего требуемую точность измерений параметров траектории скважины.

Цель достигается тем, что в инклинометре применен малогабаритный и маломоментный электродвигатель постоянного тока с редуктором специальной конструкции.

Малогабаритный гироскопический инклинометр в соответствии с настоящим изобретением (фиг. 1) содержит два основных блока: блок чувствительных элементов 1 и блок электроники 2. В состав блока входят приборы измерения азимута и зенитного угла. Для измерения азимута применен динамически настраиваемый гироскоп 3, который присоединен к валу 4 и имеет возможность поворачиваться на 180o вокруг оси инклинометра. Вал 4 кинематически соединен с выходным звеном редуктора 5, на входе которого установлен двигатель постоянного тока 6. Реверсирование вращения двигателя осуществляется с помощью двух микропереключателей 7. Стабильность крайних положений поворота гироскопа (0 и 180o) обеспечивается за счет взаимодействия упора 8 с базовыми площадками 9 на корпусе блока чувствительных элементов, которые прижимаются друг к другу пружиной 10. Фрикционная муфта 11 защищает от разрушающих нагрузок в момент прижатия упора 8 к одной из базовых площадок 9. Редуктор 5, кинематическая схема которого показана на фиг. 2, имеет шесть пар цилиндрических зубчатых колес, вращающихся на валу 12 и оси 13. Такая конструкция редуктора обеспечивает его малый диаметр.

Два маятниковых акселерометра 14, используемые для измерения зенитного угла, установлены неподвижно в корпусе блока 1.

Измерительные оси акселерометров взаимно перпендикулярны, а направление их совпадает с направлением измерительных осей гироскопа, когда он находится в позициях 0 и 180o, т. е. в моменты прижатия упора 8 к базовым площадкам 9.

Блок электроники 2 осуществляет электропитание чувствительных элементов 3 и 14, а также обработку и передачу информации по каротажному однокильному кабелю 15 и наземной аппаратуре.

Все элементы инклинометра помещены в прочную трубчатую герметичную оболочку 16. Для защиты аппаратуры от ударов и вибрации при движении внутри скважины предусмотрены амортизатор 17 и виброгасители 18.

Измерение параметров траектории скважины - азимута и зенитного угла - производится следующим образом. Инклинометр опускается в заданную точку скважины, где производится измерение выходных сигналов акселерометра и выходных сигналов гироскопа в позициях 0 и 180o. Для получения большей точности измерений необходимо обеспечить очень точный поворот на 180o. Для этого в позиции 0o (фиг. 3) упор 8 прижимается к одной из базовых площадок 9 посредством пружины 10. При включении двигателя 6 гироскоп 3 поворачивается по часовой стрелке в позицию 180o, и упор 8 той же пружиной 10 прижимается к другой базовой площадке 9. По полученным измерениям наземная аппаратура производит вычисление азимута и зенитного угла в данной точке скважины. После этого гироскоп возвращается в позицию o, и инклинометр перемещается в следующую точку скважины.

Таким образом, заявленные технические решения существенно расширяют эксплуатационные возможности инклинометра, так как позволяют использовать его в скважинах малого диаметра при обеспечении требуемой точности измерений.

Формула изобретения

Малогабаритный гироскопический инклинометр для измерения азимута и зенитного угла осевой линии наклонно направленных скважин в заданных точках по всей их длине, состоящий из блока чувствительных элементов с двумя маятниковыми акселерометрами и гироскопом, имеющим возможность реверсивного разворота на 180o вокруг продольной оси инклинометра, блока электроники для питания гироскопа и акселерометров, обработки и передачи измерительной информации на наземную аппаратуру, прочной герметичной оболочки, системы виброгасителей и амортизаторов, каротажного кабеля для электрической и механической связи с наземной аппаратурой, отличающийся тем, что разворот гироскопа в процессе измерений осуществляется малогабаритным электродвигателем постоянного тока через многоступенчатый редуктор, имеющий только один вал и одну ось, а стабильность ориентации гироскопа в позициях 0o и 180o обеспечивается за счет прижатия упора к базовым плоскостям посредством одной пружины в обеих позициях.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 20.07.2010

Извещение опубликовано: 20.07.2010        БИ: 20/2010



Рекомендуем ознакомиться и с недавно зарегистрированным патентом 2506035.

Наверх