Устройство для измерения зенитного и визирного углов

 

пц 604974

ОПИСАНИЕ

ИЗОТ Ет ЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцналистйческих

-Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.03.74 (21) 2005563/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.78. Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описания 25.04.78 (51) M. Кл.2 Е 21В 47/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР ла делам изобретений и открытий (53) УДК 622.24.7 (088.8) (72) Авторы изобретения

P И. Кривоносов, Н. И. Филин, Г. Н. Ковшов и В. 3. Ахметзянов (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЗЕНИТНОГО

И ВИЗИРНОГО УГЛОВ

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к аппаратам для геофизических исследований скважин при измерениях зенитного и визирного углов.

Известен датчик для измерения угла наклона скважины, содержащий корпус и заполненную рабочим реагентом уровенную ампулу, основание которой выполнено из эластичного материала, а основание корпуса датчика снабжено штоком и пружинами, на которых установлено основание уровенной ампулы (1J.

Недостатком данного датчика является недостаточная чувствительность при измерении малых углов вертикально расположенных скважин.

Известно устройство для измерения кривизны скважины, содержащее рамку, выполненную в виде поплавка с центральным цилиндрическим отверстием, в котором на опорах с малыми моментами трения установлен второй поплавок со смещенным центром тяжести относительно оси его вращения, при этом оба поплавка уравновешены в жидкости, заполняющей корпус, по плавучести и дифференту (2).

Недостатком данного устройства является то, что оно не позволяет повысить точность измерения при малых зенитных углах, Целью изобретения является повышение точности измерения зенитного и визирного углов.

Это достигается тем, что устройство снабжено дополнительным жидкостным уровнем, который установлен на поплавковой рамке.

Такое исполнение устройства позволяет повысить точность и обеспечить однозначность измерения визирного угла, особенно при ма10 лых углах наклона.

На фиг. 1 показано устройство, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — принципиальная электрическая схема устройства.

15 Устройство состоит из цилиндрического корпуса 1, заполненного вязкой жидкостью— диэлектриком с высоким удельным весом.

Внутри корпуса в опорах 2, 3 установлена рамка 4, выполненная в виде поплавка, и

20 размещены статор преобразователя 5 визирного угла и статор электродвигателя б.

На оси рамки укреплены ротор 7 электрического преобразователя визирного угла и ротор

8 электродвигателя. Уровень 9 укреплен на

25 р амке перпендикулярно оси ее вращения.

Рамка имеет отверстия, в которых в маломоментных опорах 10, 11 установлен маятниковый поплавок 12, с размещенным внутри него уровнем 13. На оси поплавка установлен

30 ротор 14 электрического преобразователя зе604974

3 нитного угла, статор 15 которого укреплен в отверстии рамки, Коллектор 16 и щетки 17 служат для электрической связи электродов уровней с электродвигателем и съема сигналов с датчиков углов. Электрические провода подводятся к устройству через герметичный штепсельный разъем 18.

Напряжение питания подается на корпус одного из уровней в общую точку управляющих обмоток 19, 20 электродвигателя. Электроды 21 и 22 уровня 13 через балластные сопротивления 23, 24 подключены к управляющим обмоткам электродвигателя. Электрод

25 уровня 9 подключен к корпусу уровня 13, а электрод 26 через балластное сопротивление

27 (r )rg3) к управляющей обмотке 19. На обмотку 28 возбуждения двигателя подается напряжение, сдвинутое по фазе по отношению к управляющему на 90 .

Устройство работает следующим образом.

При вертикальном расположении прибора и соответствующему ему расположению пузырьков уровней, как показано на фиг. 3, электроды замкнуты через ртуть на корпуса уровней.

По управляющим обмоткам электродвигателя протекают несколько неравные токи за счет неодинакового распределения напряжения между обмотками и балластными сопротивлениями 23, 24, 27. Двигатель в этом случае вращает рамку с .постоянной угловой скоростью.

При отклонении рамки от вертикали, пузырьки уровней смещаются из центрального положения и перекрывают соответствующие направлению отклонения электроды уровней.

Так, при разомкнутом электроде 25 уровня 9 к источнику управляющего напряжения ока4 зывается подключенной через резистор 27 только обмотка 20, и двигатель создаст вращающий момент против часовой стрелки.

Когда пузырек уровня 9 займет среднее положение, подача управляющего напряжения к обмоткам 19, 20 определяется уровнем 13.

При этом, если разомкнут электрод 21, напряжение подается через параллельно включенные сопротивления 24, 27 только к обмотке 20 (вращение против часовой стрелки), а при разомкнутом электроде 22 напряжение подается на обмотки 19 и 20. Однако и в этом случае двигатель создает вращающий момент против часовой стрелки, так как через обмотку 20 протекает больший ток (г 7(гя3).

Таким образом положение рамки является однозначным по отношению к направлению вектора отклонения оси скважины от вертикали, а электрические сигналы, снимаемые с соответствующих датчиков, окажутся пропорциональными зенитному и визирному углам.

Формула изобретения

Устройство для измерения зенитного и ви25 зирного углов, содержащее цилиндрический корпус, заполненный вязкой жидкостью, электродвигатель, электроды, поплавковый маятник с жидкостным уровнем, поплавковую рамку, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, на поплавковой рамке установлен дополнительный жидкостный уровень.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №325356, кл. Е 21В 47/02, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР Kо 402640, кл. Е 21В 47/022, 1973.

604974

Составитель В. Гончаров

Редактор Т. Морозова Техред Н. Рыбкина Корректоры: Л. Денискина и Н. Федорова

Заказ 509/12 Изд. № 374 Тираж 734 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография пр, Сапунова, 2