Приставка для определения координат положения точек осей буровой скважины к инклинометру
С ок1з С оветски х
Социалистических рессуслнн
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ
Зависимое от авт. свидетельства №
21Ь 47/02
Заявлено 19.VI.1967 (№ 1165767/22с присоединением заявки №вЂ”
Приоритет
Опубликовано 11.1Ъ .1972. Б1оллете1
Дата опубликования описания 6Х
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
41.7.05 .8) Автор нзобретен1гя В. Л. Семенов
Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт и маркшейдерского дела
ГОРН
ПРИСТАВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ ПОЛО)КЕН ИЯ
ТОЧЕК ОСЕЙ БУРОВОЙ СКВАЖИНЫ I(ИНКЛИНОМЕТРУ
Изобретение относится к устройствам для измерения искривле1шя буровых скважин, Известны прист11вки для определешгя координат положения точек оси скважины, включающие планшет и приним31ощие системы огработки сип13лов инклинометра по азимуту и зенитному углу, содсржатцие датчики рассогласования, например, на потснциометре.
Предлагаемая приставка отличается от известных устройств того же назначения тем, что планшет установлен на ферромагнитном основании, над которым расположена система из двух электромагнитов, соедпнешнлх между собой тягой, имеющей две степени свободы перемещения, по крайней мере, относительно одного из ннх, а основание датчика рассогласования принимающей системы отработки сигналов по азимуту подвешено на оси и соединено с принимающей системой отработки зенитного угла параллелограммной тягой. Зто повышает точность определения коордн1гат положения точек осей буровой скважины.
На фиг. 1, 2 и 3 изображено предлагаемое устройство.
Устройство для определения координат положения точек оси сква>кипы состоит из ферромапппного плоского основания 1 с закрепленным на нем планшетом 2, двух электромагнитов — базового 8 и опорного 4, соединенных тягой 5. Тяга 5 и базовый электромагнит механических элементов образу1от в совокупности принимаю1цую систему 1 отработки зенитного угла, принимаю1цую систему 11 отработки по азимуту, узел 111 компенсации поправок на апсидальный угол, узел IV преобразования зенитного угла участк» скважины в
ПРОЕКЦИIО ЭТОГО УЧЗСТК3 На ГOPIIÇOIIT3 7bIIVIO плоскость и расположенных вместе с блоком реле V на осног1ании 1 электрических элемен10 тов принимающих систем 1 и II (1усилителя).
Принимающие системы 1 и 11 электрически связаны с измерительной системои инклинометра и с периодически попеременно включа1ощим их блоком реле \ .
15 Тяга 5 может поворачиваться BQKII)т оси 6 пршшмающей системы II отработки по азимуту и перемещаться вдоль опор 7 и 8 принимающей системой 1 отработки зенитного угла.
Пр1шимающая система 1 отработки зенит20 ного угла состоит из датчика рассогласования на зенитном потенцпометре 9, усилителя 10, двигателя 11 и редуктора 12. С этой же системой связан узел IV преобразования угловых величин О в линейные — siI7 О, т. е. в проек25 IIIIII v I3cTI 13, находящегося на конце плеча 14, жестко связанного с контактом 15. Палец 18 находится в направляющих (кулисе) 16, хкестко свя30 занных с тягой 5 и перпендикулярных направ335372 3 ленею ее перемещенюг и ее имеется винт 17, сцен с маточной гайкой 18, вращающейся на этом винте в опорах 7 и 19 вместе с жестко связанным с ней зубчатым колесом 20 редуктора 12. При установке контакта 15 на угол О тяга 5 изменяет расстояние между электромагнитами 8 и 4 ня величину, пропорциональную sin О. Такое сочетание принимающего потенциометра 9, пальца 18 на контакте 15 с перемещением по направляющим 16 тяги 5, связанной с винтом 17 и направляющими 16, представляет собою совокупность двух механизмов: принимающей системы 1 отработки зенитного угла и узла преобразования IV зенитного угла в проекцию отрезка на горизонтальную плоскость, которые обеспечивают взаимное поступательное перемещение электромагнитов 8 и 4. Принимающая система II отработки по азимуту состоит из датчика рассогласования пя азимутальном потенциометре 21, усилителя 10. переключаемого в одну из принимающих систему отработки. f...цли Il Ърп помощи коптаклтов, 22 †..27 реле 28 . у ;-контактов 29 — 34 реле 5, двигателя 36 11 редуктора 37, поворачивающего тягу 5,с опорным электромагнитом 4 вокруг базового электромагнита 8. Основание 88 потенциометра 21 смонтировано на поворотном кольце электромагнита 3 в опорах 89 и может наклоняться ня угол О, равный зенитному углу, при помощи паряллелограммной тяги 40 от пальца 13 механизма зенитного угла. Вместе с основанием 38 может наклоняться и контакт 41, который для этой цели соединен с осью 6 поперечным шарниром 42 и наклоняется кольцевыми няпрявля1ощими 48, жестко соединенными с пяряллелограммной тягой 40 и основанием 88. Такое соединение элементов азимутального потенциометра 21 дает возможность без внесения дополнительных механизмов одновременно осуществлять отработку принимаемого япспдального угла rg и преобразование его в язимутальный угол а. Пишущее устройство 44 (карандя10, перо с ампулой) закреплено в середине базового электромапшта 8 в промсжуткс между обмотками, ширина которого может быть определена необходимой для регулировки и абл1одения во время работы. Включение обмоток того пли иного электромапшта происходит прп помощи псрскл1очяющих контактов 45 и 46 реле 85. Реле 28 и 35 переключаются от мехян>1ческнх контактов 47 и 48, замыкаемых поочередно при вращении диска 49 с кула 1ком с ))aanottepnoi скоростью от двигателя 50, например, типа СД-2. Двигатель 50 включается кнопкой 51, подающей питание в реле 52 с нормально разомкнутым контактом 58 питания двигателя 50 и нормально разомкнутым контактом 54 самоудержания реле 52. Перекидные контакты 55 и 56 реле 35 обеспечивают поворот диска 49 с кулачком только на один оборот, после чего для продолжения вращения надо вновь наIn мяльно p23011KII — 1 р1такт 57 ес са.моудержания этого реле для части оборота диска, в течение которой кулачок проходит путь от контактов 48 до контактов 47, нормально замкнутый контакт 58 реле 28 обеспечивает выключение реле 85 после очередного полного оборота диска 49. Г1отенциометры 59 и 60 зенитного угла язп10 мута инклинометра 61 подключаются к устройству поочередно через контакты 26, 27и 34. Устройство работает следующим образом. Перед очередным циклом замера, корректировки и суммирования на каждом подле>кя15 щсм замеру участке осп скважины, кулачок диска 49, управляющий работой устройства, находится в положении, при котором ltexatlttческие контакты 47 замкнуты. Прп этом двигатель 50 выключен, тяк как не включена 20 кнопка 51, а реле 28 своими контактами обеспечивает включенное положение прпппмяю1цей системы 1 отработки зенитного угля. Прп этом напряжение от токосъемя зенитного потепцпомстра 59 поступает через замкнутые контакты 25 26 реле 28, срявш1вается с напряженнем принимающего потенциометра 9 зенитного угла олягодяря 3 10. Лзимутяльная часть вследствие разомкну30 тых контактов 27 и 23 отключена от усилителя. Выход усилителя через замкнутый контакт 24 реле 28 подключен к исполнительному двигателю 1(. Таким образом KottraKI 15 устанавливается в положение, аналогичное контакту 35 потенциометря 59, т. е. под тем >кс углом О относительно некоторого начального положения, я тяга 5 вместе с электромагнитом 4 перемещается ня величину, пропорциональную .1п О, тяк как в этом поло>кении элсктромаг40 ппт 4 выключен, я базовый электромяп|ит 8 включен через контакты 45 реле 35 и 3афпксирован на планшете. Преобразование входной величины О в величину з1п О происходит вследствие того, что 45 двигатель 11, отрабатывая входную вели шну от потенцпометра 59 ня потенцпометр 9, благодаря скользящему сочленению пальца 18 контакта 15 в пяправля1ощих 16 перемещает этп направляющие, а, следовательно, всю тягу 50 5 вместе с электромагнитом 4 на величину sin О, относительно зафиксированного на планшете базового электромагнита 8. Почти все пзвестные инкл1шометры рассчитаны для зенитных углов не более 50, по55 этому усилие в зоне контакта пальца 13 с направляющими 16 незначительно и не препятствует нормальной работе этого сочленения. При замере в очередной точке скважины, .нажимая на кнопку 51, включают реле 52, ко60 торое благодаря контакту 54 устанавливается в режим сямоудер>кания и обеспечивает начало вращения двигателя 50 диска 49 с кулачком. По мере вращения диска 49 кулачок сходит с контактов 47, размыкает пх, реле 28 65 выключается и все цепи, содержащие контак335372 ты реле 28 и 85 соединяются. При этом постоянное напряжение потенциометра 60 азимута инклинометра, поступающее через ноРмально замкнутые контакты 27 и 84, ср»нивается с напряжением, поступаюш (от по тенциометра 21, и разность наГ)!)Я>кене(((подается ня усилитель 10, Двиг.(тель 36 благодаря замкнутым контактам 25 и 80 питается от усилителя 10 и черсз редуктор 37 вра(цает основание 38 потее(циометра 21 до согласования с азимут.(льным потенциометром 60 инклипометря 61. Одновременно относительно корпуса базового электромагнита 3 вращается тяга 5 и устанягливается на тот же угол относительно некоторого начального положения что и измерительный элемент ннклннометра. При этом контакты 15 реле 85 замкнуты, ток,ноступлет в обмотки только базового электроъ(агни я Зр I(OTOpi!i! жестко (1)иксирует ся ня основании. Злсктромаге(ит 4 обесточен и увлекается тягой 5 во вращательном,движении вокруг электромлгннтя 3. Основание 88 язимутяльного потенциометра 21 наклонено пяряллелогряммпой тягой 40 принпма(ощей системы 1 отработки зенитного угла относительно оси б вращения тяги 5 на тот же угол, на который относительно вертикали наклонен азимутальньш потенциометр 60 инклинометра 61, поэтому опорный электромапшт 4 вместе с тягой поворачивается Вокруг оси б принима(ощей азимутальной системой не на апсидальный угол, а на азимутальный. После согласования принимающей системы II отработки по а.шмуту при дальнейшем вI) я()(е((!ii! диска 49 кулачок еГО зя йiык()ет конте(кты 48, II вкл(0 (е)етс(! I)cJI0 )5, I(oTOI)00 выкл(0 )яе1т контакты 27, 30 и 31 Il вкл(0 (яет контакты 29, 32 н 33. Тем самым, выкод усилителя 10 через контакты 24 псрекл(очястся ня дв((гятель 11, я вкод усилителя 10 через контакты 32 и 33 подк:ночлeTcs непосредственно к нотенцнометру 15 при(шмяющей системы 1 отработки зенитного угля. При этом в скеме питгпшя двигателя 50, Вра(ца(01((СГО диск 49, р((з мыка(!)тся конта кть! 56 реле 85, снимая с caìîóäcðæ If!èÿ реле 52, но двигатель 50 не останавливается. В то вре.я, как питающие двигатель 50 контакты 53 реле 52 размыкаются, оказывается замкнутыми параллельные им контакты 55 реле 85. При включении реле 85 контакты 46 замыкаются, фиксируя на планшете электромагнит 4, котгакты 45 размыкаются, освобождая базовьш электромагнит 8. Со стороны входя усилителя 10 замыкаются контакты 32 и 88, контакты 31 If 84 размыкаются и на вкод усилителя 10 поступает напряжение только от включенной части потенциометра 9. CO стороны выкода усилителя 10 рязмыкеиотся контлкты 30 н замыкаются контакты 29, подводимое нри этом на двигатель 11 напряжение 15 осуи(сстнляет вращение ciicтсмы i. )сторону обрлтную Tîé, при которой в устройство вводится зе(штный угол и перемееце)ется электромлгш(т 4. Маточная гайка 18, навинчиваясь ((л винт 17, тянет тягой 5 весь базовьш элек20 тромяпнп 3 с пишущим устройством 44. Карандаш прочерчигает линшо с азимутом R, плоскости падения данного отрезка скважины ня горизонтальную плоскость, т. е. величину а з (и О.„. 25 Ilл плане, получаемом таким образом, отметки глу.бины производятся от руки по датчику глубины через 50 — 100 ((изменения глубины плн протяженности скваи(ины. 30 Предмет изобретения Прпстлвка для определения координат положения точек осей буровой скважины к никли нометру, включающая планшет II принимшощне системы отработки сигналов по азн3S муту и зенитному углу, содержащие датчики рассогллсовя)шя, например, пя потс(щиометре, ()тл((чп(0(иг(яся тем> чго, с целью пои(шенин то (нос) и определеш(я коорднн(lт, пллнн(ет ; СТЛНОРЛЕН Н;! фс!)РОМЛГ(Н(ТНОЛ! О(НОН;(Нни, 40 няд которым расположена систем(! из двук элсктромягнитон, соеgr((lclrl(l>lx. между собой тягой, имеющей две степени свободы перемещения, по крайней мере, относительно одного нз ннк, я основание датчика рассогласования 45 принимающей системы отработки сигналов по яз(;муту подвешено ня осн и соединено с принимающей системой отработки зенитного угла паряллелограммной тягой.
