Инклинометр

 

<„, 804822

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.04.79 (21) 2750209/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

Е 21 В 47/02

Говударстввнный комитет

СССР. ао делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.02.81. Бюллетень № 6 (53) УДК 622.242..7 (088.8) Дата опубликования описания 25,02.81 (72) Авторы изобретения

В. Н. Пономарев; В. Л. Нехорошков и А. А. Мухаметшин

Ордена Трудового Красного Знамени институт геофизики Уральского научного центра АН СССР., (71) Заявитель (54) ИНКЛИНОМЕТР

Изобретение относится к промысловой геофизике, где инклинометрические работы производятся в наиболее значительных объемах.

Известен инклинометр, содержащий корпус, в котором размещены чувствительные элементы с отвесами, эксцентричную рамку с упорами, на каждом чувствительном элементе укреплены тензорезисторы (1).

Х = HcosA созУ - ХяпУ (2) Недостатком указанного инклинометра является невозможность определять поло- 1О жение ствола в пространстве.

Известен также прибор, в котором использованы три феррозондовых датчика, размещенных в маятниковом ориентаторе. Система датчиков осевая, т.е. всегда один датчик направлен по оси скважины и измеряемая 15 им компонента Z будет равна

Ну= НяпА (3) где Z — полная величина вертикальной составляющей земного магнитного поля;

Н вЂ” полная величина горизонтальной составляющей магнитного поля;

У. = ZсозУ+ НcosAяпУ с

А — магнитный азимут скважины;

У вЂ” угол наклона скважины по отношению к вертикали (2).

Второй датчик ортогонален первому и ориентируется в плоскости наклона скважины. Действующее на него поле Х равно

Третий датчик горизонтален и ортогонален первым двум и измеряет поле Ну

Указанное устройство обладает существенными недостатками. В формулах (1), (2) и (3) четыре неизвестных величины

Z, Н А и У, а уравнений всего три. Следовательно точно определить А и У невозможно. Поэтому предварительно в нормальном поле составляются графики величин Z, Х и

Н для различных азимутов и углом наклона, т.е. предполагают, что Z и Н величины постоянные. Если скважины удалены друг от друга на несколько десятков километров, то погрешности составляют несколько граду804822

Формула изобретения

3, А сов. Положение осложняется при исследовании глубоких и сверхглубоких скважин, где градиенты могут достигать в зависимости от географической широты местности нескольких десятков гамм на километр. Этот инклинометр обладает существенным недостатком — его показания зависят от правильности выбора нормального поля и справедливы только для точки где осуществляется градуировка.

Цель изобретения — создание инклинометра; позволяющего определять положение ствола скважины в пространстве с более высокой точностью.

Для достижения поставленной цели ориентатор с осевой системой датчиков дополняют еще двумя датчиками поля.

Из формулы (1) видно, что при А= 90 (скважина находится в широтной плоскости и угле наклона, близком к вертикали (У около нуля), изменение Zc слабо зависит от угла наклона, так как cos У близок к единице. Использование датчика ликвидирует этот недостаток. Следовательно, предлагаемая система справедлива для любого угла наклона в любой плоскости и для любой точки Земли, где вмещающие породы немагнитны, как это имеет место на нефтяных и газовых месторождениях.

4а чертеже схематически изображен пред., лагаемый инклинометр.

Инклинометр содержит корпус 1, подпятники 2, ось 3, груз-эксцентрик 4. датчики 5 — 7, карданный подвес 8, датчик 9, груз 10, карданный подвес 11, датчик 12, груз 13, подпятник 14; ось 00 скважины.

Устройство работает следующим образом.

Под действием груза-эксцентрика 4, укрепленного на оси 3, которая может свободно вращаться в подйятниках 2 и 14, датчики устанавливаются так, что датчик 5 направлен по нормали к оси скважины и лежит в плоскости ее наклона. Датчик 6 ориентируется вдоль оси скважины, а датчик 7 ортогонален первым двум. Датчик 9 находится в кардане 8 и под действием груза 1О от5 вешивается вертикально, а датчик 12 в кардане 1-1 под действием груза 13 всегда занимает горизонтальное положение. Сигналы с датчиков поступают по кабелю или какимлибо способом в миникомпьютер, который на основании формул, указанных выше, вычисляет А и У, а затем результаты фиксируются, например с помощью ЦВМ, Кроме того, фиксируются все пять измеряемых величин, которые могут использоваться для решения других поисково-разведочных задач. Вычислительные и регистрирующие устройства на чертеже не показаны.

Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения предлагаемого изобретения составляет около 50 тыс р. на один комплект прибора. го

Инклинометр, содержащий корпус, три взаимно ортогональных датчика магнитного поля, карданные подвесы и груз -эксцентрик, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен двумя дополнительными датчиками магнитного поля, каждый из которых установлен в карданном подвесе

30 взаимно ортогонально, а карданные подвесы расположены в одной плоскости с грузомэксцентриком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 597820, кл . Е 21 В 47/02, 1975.

2. «Geophysics», Т. 43, № 1, февраль

1978, с А-57.

804822

Редактор Т. Веселова

Заказ 10572 47

Составитель М. Карбачинская

Техред А. Бойкас КорректорЛ. Иван

Тираж 638 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4