Устройство для контроля комплекса параметров траектории скважины и направления отклонителя

 

Савв Советски

Сониалиетичеоиив

Реоотблие

285860

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 11Л 1!.1967 (№ 1171888/22-3) с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет—

Опубликовано 10.XI.1970. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 12.IV.1971

Кл. 5а, 47/02

Комитет ла лелем ивооретений и открытии ари Сонете Министров

СССР.ЧПК Е 21Ь 47/02

УДК 622.241.7:622.24.41.27 (088.8) Авторы изобретения

1О. В. Грачев, Б. А. Молойчино, Н. Н. Лебедева и Л. Г. Дембинская

Заявитель

Куйбышевский научно-исследовательский инсти нефтяной промышленности

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КОМПЛЕКСА ПАРАМЕТРОВ

ТРАЕКТОРИИ СКВАЖИНЫ И НАПРАВЛЕНИЯ ОТКЛОНИТЕЛЯ

Известны устройства для контроля комплекса параметров траектории скважины и направления отклонителя, включающие бесконтактные датчики с преобразователями угла поворота, при помощи которых осуществляют изме- 5 рение и выдачу пространственных углов траектории скважины.

Известные устройства, как правило, имеют погрешность измерения не менее 0,5 для зе нитного у.гла и 3 — 5 для угла азимута, что 10 приводит к существенной неточности,при олределении траектории глубоких скважин.

При расчетах и построении проекции траектории вручную затрачивается значительное время. 15

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что в каждом датчике устройства преобразователь угла выполнен в виде синускосинусного вращающегося трансформатора с двумя измерительными обмоткам|и в статоре, О а цепи датчиков связаны с цилиндрическими обмотками, расположенными на оси подвижной системы чувствительного элемента и в корпусе устройства.

Такое конструктивное решение устройства позволяет повысить точность контроля комплекса параметров и уменьшить количество вычислительных операций прп определении траектории скважины.

На фи г. 1 показаны датчик угла кривизны ЗО и датчик угла направления отклонителя, на фиг. 2 — схема обмоток указанных датчиков, на фиг. 3 — датчик угла азимута и датчик угла направления отклонителя, на фиг, 4 — .схема обмоток указанных датчиков.

Датчик угла кривизны (см. фиг. 1) .имеет маятник.1, жестко соединенный со статором 2 бесконтактного преобразователя угловых перемещений в электрическое;напряжение, и ротор 3, насаженный на ось Π— О, с опорами 4.

Эта ось закреплена перпендикулярно второй оси С вЂ” С, направленной по оси ствола скважины, имеющей опоры б.

На оси С вЂ” С расположены эксцентричный груз б.и ротор 7 преооразователя угла .направления отклонителя. его статор 8 неподвижен относительно колонны труб, в которую встроено устройство.

Для бесконтактного соединения электрических цепей датчиков с передающим устройством применены, воздушные трансформаторы 9, 10, 11. При этом для устранения взаимного влияния вращающихся трансформаторов друг на друга, между ними поставлены экраны g, d.

Вращающийся бесконтактный преобразователь (см. фиг. 2) угла поворота чувствительного элемента в электрическое, напряжение выполнен без магнитопровода в виде цилиндрического ротора из пластмассы с обмоткой возбуждения 8, питаемой током повышенной час285860 тоты,:и статора с двумя измерительными обмотками 2) и 2, сдвинутыми по окружности на тол—

2 Преобразователь угла направления отклонителя аналогичен :преобразователю кривизны и имеет одну обмотку 7) в,роторе и две перпендикулярные обмотки 8) и 8>,в статоре.

Питание на обмотки 8) и 7) роторов датчиков идет по обмоткам 9) .и 9>.воздушного трансформатора 9.

Токосъем с двух измерительных обмоток датчика кривизны осуществляют .при помощи воздушных трансформаторов 10, 11 и безмоментного токоподвода 12.

Обмотки трансформаторов 9),,10) 11) укреплены на подвижном элементе, а 9>, 10>, 11> — в корпусе устройства.

Чувствительным элементом датчика азимута (см. фиг. 3) служит магнитная стрелка И, укрепленная на роторе 14, выполненном .из пластмассы. На роторе помещен поплавок 15.

|Преобразователь датчика азимута (см. фиг. 4) .выполнен аналогично преобразователю датчика кривизны (см. фиг. 2), но имеет еще бесконтактную связь с подвижной обмоткой ротора. Для этой цели служат обмотки 14) и

16) преобразователя, перпендикулярные плоскостям измерительных обмоток 16, 16З стато< ра и обмотке 14 .ротора.

Питание подается на обмотку 16) статора, а снимается с обмоток 16 и 16э.

Под действием экцентрично укрепленного на оси С вЂ” С)., груза система занимаетустойчи вое положение, при которюм ось 0 — 0), перпендикулярна,плоскости А (см. фиг. 1)-.искривления траектории скважины. Отклонение маятника 1 определяет угол кривизны.

iB зависимости от угла поворота маятника 1 и свяааяного е вим статора 2 меняется величина нап)вя)жения:на выходе преобраво)вателя, с которого сн.имают и подают на,по верх)ность

HRUI)ðêæåH)è ÿ с аи)нусоидальной и кюсинусои5 дальной задави)аимюютью их вел)и)чи)н от угла поворота чу)вст)вительнотю элем ен)та, Статор датчика на п ра вления отклон и тели напюдвижен относительно колонны труб, при

10 этом плоюкость В, проходящая через)начальное положение п реобразовател)я, совмещает)ся с на;пра влвнием опкл)онителя бурового и нспр умвнта. Угюл ;меиду плоскостям|и А,и В оп)ределяет угол н а пра)вления опклони теля относи15 тельно плюс)кости иск)ри)вления скважи|ны.

В датчике аз)имута лри мвнена магнитная стрел)ка, котора я поворачивает, ротор на о)пределен ный у гол (в,зави)симасти от азимута скважины. С обмото)к 16> и 16З ствтор а сн имаепся

20 на)пряже)ние, про порциональное,си)нусу и косилусу угла аэимута.

П р е до) е т и з о 0lp åò е н и я

25 У)стфюйотIBо QJIH коHTpoJIH IioMIIIJIQKCé .параметр)ов т)раект!ори и скважи(ны и на)пра вления отклонителя, BKJI)o÷àþùåå бесконтактные:датчи)ки с дреобразователями угла по)ворота, ротор которых соединен с чувстви)тельным элеЗО ментом маятни)ково)го типа, отличающееся тем, что, с целью пю)вы шеи)ия тюч)ню)сч)и и у)прощения

)вычислительных опврап)ий при о)п)ревеле)нии тр аеKTlop Mи скважины, в каждом датчике у)стройютва преобразователь угла пово)роп а

35 вып)ол)нен в вида си ну)с-)космы)у)оного вращаю)))eeoc тра))))сформатюра с дву)мя измерительными обмо"пкам)и в статоре, а цепи д!атч)ипюв связаны с цил)и)нд)рническими обмотка)ми, ра сноложенными на .оси п одвижной:системы чувст40 вительното элеме)н)та и .в конусе устройства.

285860

О фиг

Составитель Т. Исаева

Техред Л. Я. Левина

Корректор Г. С. Мухина

Редактор Т. Н. Каранова

Тираж 480

Подписное

Заказ 8113

Обла стиая типография Костромского управлеиня по печати

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений н открывай при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб.. д. 4/5