Устройство для измерения азимутов скважины

 

ОиmCA AE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

{и 36 1 5,67

Сеюз Сааетсник

Социалистических

Веспубаик

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСВУ (61) Дополнительное к авт, сеид-.ву(53)м. g .з Е 21 В 47/022 (22) Заявлено 27.12.79 (23) 2858785/22-03 с присоединением заявки Йо—

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытнй (23) ПриоритетОпубликовано 07.09.81. Бюллетень 89 33 (53) УДК 622. 2ф2 (088.8) Дата опубликования описания 07.0981 (72) Автор изобретения

Н.A.Áà÷ìàíîâ г тоднки

Всесоюзный научно-нсследовательс и техники разведки

/ (71) Заявитель (5 4 ) УСТРОИС 1ВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ АЗИМУТОВ

СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к техни-. .ческим измерениям и может быть ис.пользовано в геологоразведочный технике при разработке инклинометров .с повышенными параметрами точности и надежности работы, для измерения азимутов скважин, пройденных .в сла-. бомагнитных породах.

Известен прибор для преобразования углов измерения скважины, включающий .корпус, источник света, приемник лучистой энергии и расположенный между ними с возможностью поворота . экран, выполненный из непрозрачного материала в форме плоского кулачка .(1).

Недостатками указанного устройства, кроме технологических трудностей изготовления,являются: зона нечувствительности при пере ходе от участка кулачка малого диаметра к участку кулачка большого дйаметра> люфт оси вращения кулачка, шероховатость рабочей поверхности и оседание на этой поверхности частичен пыли и влаги, в подземных условиях эксплуатации прибора в скважине создают на выходе приемника лучистой энергии фон помех, снижающих чувст2 вительность и точность работы преобразователя, На стабильность работы приборааналога влияют следующие причины изменение параметров источника света от температуры, питающего напряжения и. Времени работы

Изменение параметров приемника лучистой энергии от окружающей температуры и влажности, времени работы и флуктуаций питающего напряженият оседание частичен пыли и влаги на рабочие поверхности источника и приемника лучистой энергии.

15 Известно устройство, содержащее кожух, источники приемники света и расположенный ме кду ниии непроэрачлый диск с радиальной щелью, снабженный отвесом, который расположен

Ю диаметрально противоположно радиальной прорези,,и двигатель (21- .

Устройство не может быть. исполь зовано для измерения азимутов скважи«

: ны, так как оно вырабатывает сигнал

25,. только в момент заданйого разворота искусственного отклонителя, т.е. работает по принципу есть .сигналотклонитель сориентировану иет сигнала - отклоиитель находится в иаиэ

Зц вестном положении.

861567

Цель изобретения — повышения чув- ствительности и точности измерений азимутов скважин, пройденных в слабомагнитных породах.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено установленным на оси двигателя деРжателем, двумя прозрачными дисками, один из которых имеет непрозрачное кольцо с радиальной прорезью, непрозрачный диск снабжен магнитом и расположен между прозрачными дисками, а приемники света размещены на держателе.

На чертеже представлена принципиальная конструкция устройства для измерения азимутов скважины.

Устройство содержит непрозрачный диск 1 с радиальной сквозной щелью.

Диск 1 расположен между источником света 2 и приемниками 3 и 4 света, закрепленными радиально на держателе 5. Держатель 5 приводят во вращение с постоянной угловой скоростьюв с помощью двигателя б. Диск 1 закреп. лен на оси 7, вращающейся в подшипниках 8, и расположен между прозрачными дисками 9 и 10. Ка поверхности диска 10 нанесено непрозрачное кольцо 11 с радиальной прорезью. Радиальная щель диска 1 формирует информационный поток 12 лучистой энергии, взаимодействующий с приемником, а радиальная прорезь кольца 11 форми" рует опорный поток 13 лучистой энергии, взаимодействующий с приемником 3.

Все элементы устройства размещены в охранном кожухе 14 скважинного прибОра. На непрозрачном диске 1. закреплен магнит 15. Чувствительный элемент закреплен на карданном подвесе, содержащем отвес lб, рамку 17, отвес

18 н подшипники 19 и 20. устройство работает следующим образом.

При размещении кожуха 14 в скважину под действием отвесов 16 и 18 плоскость вращения диска 1 будет сов« падать с горизонтальной плоскостью.

Под действием магнита 15, щель диска

1 устанавливается по направлению магнитного меридиане; Прорезь непро. зрачного кольца 11 прозрачного диска 10, который неподвижно закреплен на корпусе чувствительного элемента отвесом 16, ориентируется отноаительно апсидальной плоскости (вертикаль-. ная плоскость, проходящая через ось скважины в данной точке). На чертеже показан момент s,статике, когда опорный поток 12 лучистой энергии падает на приемник 3, а информационный поток.13 лучистой энергии, сформированный прорезью диска. l, падает на приемник 4, т.е. когда радиальные направления щели диска 1 и прорези кольца 11 совпадают. При отклонении направления скважины от магнитного меридиана магнит 15 развернет диск

1 на угол, равный магнитному азимуту скважины. При вращении двигателя 6 и держателя 5 с приемниками 3 и 4 в них возбуждаются импульсы под воздействием потоков 12 и 13 лучистой

5 энергии источника 2. Время между этими импульсами будет пропорционально азимуту скважины относительно магнитного меридиана. Регистрация. азимута скважины осуществляется непрерывно, как при спуске, так и при подъеме скважинного прибора. Прозрачный диск 9 служит для крепления подшипника оси 7 °

Изменение параметров источника и приемника лучистой энергии от темпе1з ратуры, времени работы, колебаний питающего напряжения и других полевых и подземных условий эксплуатации скважинных приборов не влияют на точность работы устройства, так как ин20 формацию о значении угла несет время между импульсами.

Применяя известные в импульсной технике методы обработки импульсных сигналов„ М Н coздать прибор, в котором форма и амплитуда этих им-пульсов практически не будет влиять на стабильность показаний предлагаемого устройства.По указанным выше причинам оседание частичек пыли и влаги на поверхности чувствительных элементов, некоторое отклонение от точности изготовления деталей устройства также, црактически, не будут влиять на стабильность и точность работы предлагаемого измерительнОго устройства.

Данное устройство в отличии от известных устройств имеет постоянную и высокую чувствительность во всем диапазоне (от 0 до ЗЬОО) измерения

4р азимутов. применяя известные в радиоэлектронике методы измерения временных интервалов можно получить высокую чувствительность и точность предложенного устройства. Так например., при скорости вращения диска с приемниками l оборот в секунду и точности измерения временных интервалов 1Фс можно получить чувствительность устройства 1,3 угловых секуйды.

50 е sseeeNNT ooT ппр ееВВеения описываемого устройства связан с повышением точности определения пространственного положения геологоразведочных и промысловых скважин, что является резервом повышения эфФективности геологоразведочных и промысловых работ.

Формула Изобретения

Устройство для:измерения азимутов скважины, содержащее кожух, источник и приемники света, непрозрачный диск с радиальной сквозной щелью, о т л и\ ч а ю щ е е с я тем, что, с целью

861567

Составитель И.Карбачннская

Редактор С. Унтова Техред И. Голинка Корректор И.Ко:та

В»

Заказ 6478/15 Тираж 627 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.ужгород, ул.Проектная, 4 повышения чувствительности и точнос.ти измерения азимутов скважин, пройденных s слабомагнитной породе,. оно снабжено установленным на оси двигателя держателем, двумя прозрачными дисками, один из которых имеет непрозрачное кольцо с радиальной прорезью, непрозрачный диск снабжен магнитом и распсложен между прозрачными дисками, а приемники света размещены на держателе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по эаЯвке В 2578995/22-0Ç, 5,кл. Е 21 В 47/02, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 607005, кл. Е 21 В 47/02, 1976 (прототип).

Ю

Ф д