Прибор для определения азимута скважины

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОЫЕтЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и1 604976

Союз Советских

Сациалистйческих

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.06.74 (21) 2036546/22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.78. Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описания 25.04.78 (51) М. Кл.а E 21 В 47/022

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 622.241.7 (088.8) (72) Авторы изобретения Г. H. Ковшов, Р. И. Алимбеков, В. В. Завадский и А. Б. Кильдибеков (71) Заявители Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе и Башкирский филиал АН СССР (54) ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЗИМУТА СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к области геофизических исследований скважин, а именно к измерению их геометрических параметров.

Известен прибор для определения кривизны и азимута скважины, состоящий из наружной рамки с эксцентрично закрепленным грузом, магнитной стрелки, установленной во внутреннюю рамку, центр тяжести которой смещен вниз относительно оси ее вращения, и электрического преобразователя азимутального угла (1).

При измерении азимута скважины магнитная стрелка, закрепленная на внутренней рамке, под действием гравитационных сил устанавливается горизонтально, а под действием сил магнитного поля Земли — в плоскость магHHTEIQI меридиана. Значение азимута определяется с контактного электрического преобразователя угла.

Недостатком прибора является наличие подвижной магнитной стрелки, усложняющее конструкцию и снижающее точность измерений.

Известен гравимагнитный инклинометр для измерения зенитного и азимутального углов, в котором на горизонтальной площадке, жестко связанной с маятником, установлены в двух взаимно перпендикулярных направлениях датчики магнитного поля так, что центры датчиков совпадают с центром расположенных в корпусе колец Гельмгольца (2).

Гравимагнитный инклинометр работает следующим образом.

Магнитные датчики измеряют горизонтальные и вертикальные составляющие геомагнитного поля и дополнительного поля, создаваемого кольцами Гельмгольца, и по формулам определяют углы.

Целью изобретения является повышение точности и сокращения вычислительных операций при определении азимута.

Для этого в предлагаемом приборе феррозонды снабжены сигнальными обмотками и обмотками подмагничивания, при этом сигнальные обмотки соединены по схеме звезда», а обмотки подмагничивания соединены последовательноо.

На фиг. 1 изображен описываемый прибор; на фиг. 2 — электрическая схема.

К наружной рамке 1, .поворачивающейся вокруг оси, прикреплен эксцентричный груз 2, Центр тяжести внутренней рамки 3 смещен вниз относительно оси ее вращения грузом 4.

25 В плоскости внутренней рамки установлены три феррозонда 5, б и 7 с измерительными обмотками 8, 9 и 10 и обмотками подмагиичивания 11, 12 и 13, иа которые подается постоянное напряжение. Продольные оси фер30 розондов расположены друг к другу под yr604976

Фиг,1

Составитель В. Шестимирова

Редактор О. Юркова Техред Н. Рыбкина Корректоры: Л. Денискниа и Н. федорова

Подписное

Заказ 509/14 Изд. № 374 Тираж 734

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография пр, Сапунова, 2 лом 120, а их сигнальные обмотки соединены

IIo схеме «звезда» и запитаны трехфазным напряжением повышенной частоты.

Сигнальная обмотка, уложенная на феррозонде, выполняет роль .переменного индуктивного сопротивления, изменяющегося в функции величины магнитной проницаемости, которая зависит от проекции вектора напряженности Й магнитного поля Земли на продольные оси феррозондов.

Линейное изменение индуктивного сопротивления сигнальных обмоток осуществляется путем ограничения интервала изменения магнитной проницаемости и прямолинейным участком кривой зависимости V =,/(Í) подачей постоянного напряжения на обмотки подмагничивания.

Прибор работает следующим образом.

При наклоне корпуса от вертикального положения ось вращения внутренней рамки 3 эксцентричным грузом 2 устанавливается перпендикулярно к плоскости наклона, а сама внутренняя рамка выставляется в горизонтальную плоскость грузом 4. Феррозонды

5, 6 и 7 поворачиваются относительно вектора напряженности магнитного поля Земли, в результате чего изменяются индуктивные сопротивления Ль Z>, Z> сигнальных обмоток.

Вследствие этого между нулевыми точками О трехфазной сети и точками Î сигнальных обмоток появляется напряжение, величина которого определяется общим разбалансом индуктивных сопротивлений и величиной питающего напряжения. Фаза выходного напряжения определяется распределением индуктивных сопротивлений сигнальных обмоток, соединенных по схеме «звезда», которое зависит от положения феррозондов относительно магнитного меридиана. Следовательно

10 фаза выходного сигнала однозначно определяет азимут наклонной скважины.

Формула изобретения

Прибор для определения азимута скважи15 ны, содержащий наружную и внутреннюю рамки, эксцентричный груз, три феррозонда, продольные оси которых друг к другу расположены под углом 120, отлич аю щи и ся тем, что, с целью повышения точности и со20 кращения вычислительных операций при определении азимута, в нем феррозонды снабжены сигнальными обмотками и обмотками подмагничивания, при этом сигнальные обмотки соединены по схеме «звезда», а обмотки под25 магничивания соединены последовательно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 80859, кл. Е 21В 47/02, 1964.

2. Авторское свидетельство СССР№250072, кл. Е 21В 47/22, 1970,