Устройство для определения пространственного положения скважины

 

Союз Советскик

Социалистическик.

Республик (51) М,К .

Е 21 В 47/022

Гасударственные комитет (53) УДК 622.243.. 7 (088.8) по делак изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

А. П. Колесников и В. С. Крылов

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-к нструЖЬ институт добычи угля гидравлическим спосо ом (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПРОСТРАНСТВЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к устройствам для измерения угла наклона скважины и ориентирования измерительных приборов (деформометров, прессиометров и других) в ней.

Известен инклиномер, который содержит маятник, фиксирующее устройство, буссоль с реахордом и исполнительный механизм.

Буссоль снабжена дополнительным механизмом, выполненным в виде взаимодействующих клина со скобой, иглы, свободно установленной в канале, смещенном относительно оси вращения буссоли и перпендикулярном оси магнитной стрелки, прямоугольного рычага, свободный конец которого входит в отверстие на оси магнитной стрелки (1) .

Недостатками этого устройства являются невозможность использования его в скважинах малого диаметра и необходимость извлечения прибора из скважины для определения измеренного угла отклонения ее после очередного замера.

Известно также устройство для определения угла наклона, состоящее из верхнего и нижнего цилиндрических корпусов, соединенных штангами, исключающими взаимный поворот корпуса относительно продольной оси. Внутри штанг расположен провод, идущий от нижнего цилиндра к кабельной головке, расположенной на верхнем цилиндре. Измерительные части, расположенные в верхнем и нижнем цилиндрах совершенно идентичны. Внутри каждого корпуса во взаимно перпендикулярных плоскостях закреплены два трубчатых уровня V-образной формы. На прямолинейные участки трубок то надеты катушки индуктивности. В трубку залита токопроводящая жидкость, например ртуть, верхняя часть их заполнена легкой демпфирующей жидкостью. В верхней части трубок имеется винт для регулирования степени демпфирования. Ниже уровней расположены генераторы и блоки питания (2) .

Недостатками данного устройства являются сложность конструкции прибора, потребность сложной регистрирующей аппаратуры при производстве измерений, невозможность использования устройства в скважинах малого диаметра и сравнительно небольшой диапазон измеряемых углов

889836

Формула изобретения

4о

50 (0 — 60 ) . Все это, а также наличие в измерительном узле устройства электрических цепей, имеющих реактивное сопротивление, затрудняет использование этого устройства в шахттных условиях, его эксплуатацию, снижает точность, надежность и производительность измерений.

Целью изобретения является расширение диапазона измерений.

Поставленная цель достигается тем, что измерительные элементы выполнены в виде круглой изогнутой в кольцо нетокопроводягцей трубки, внутри которой размещены провода с разными сопротивлениями и ртутный контакт.

Для измерений в скважинах различного диа метра и устранения влияния неровностей и каверн в них устройство снабжено центрирующими опорами, выполненными в виде плоских пластин.

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид, разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1.

П редлагаемое устройство состоит из корпуса 1, крышек 2 и 3, которые резьбовым соединением и прокладками 4 герметично соединены с корпусом 1. Крышка 3 служит одновременно для ориентирования и досылки измерительных приборов в скважине. На крышках 2 и 3 закреплены пружинные направляющие опоры 5. В полости корпуса 1 расположены два кольцевых реостатных датчика для определения вертикального угла наклона скважины 6 и для ориентирования приборов 7. Реостатные датчики 6 и 7 установлены в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, выполнены в виде круглой нетокопроводящей, например стеклянной, изогнутой в кольцо трубки 8. Внутрь трубки 8 помещены провод 9 с малым электрическим сопротивлением и провод 10 с большим сопротивлением, а также капля ртути 11, которая выполняет роль скользящего контакта (движка) и заполняет сечение трубки 8 таким образом, что не происходит демпфирование ее воздухом.

Провода 9 и 10 выполнены из неамальгамирующих металлов. Кольцевые реостатные датчики 6 и 7 закреплены в корпусе 1 во взаимно перпендикулярных плоскостях посредством крепежного узла, который включает хомуты 12 — 14, амортизирующие прокладки 15 и стопорные винты 16. На контактной колодке 17 распаяны с одной стороны провода 18 от реостатных датчиков 6 и 7, с другой стороны — провода 19 гибкого кабеля 20, который фиксируется в крышке 2 с помощью гайки 21 и прокладки 22.

Предлагаемое устройство работает следуюшим образом.

l0

Зо

4

В скважину, пробуренную в горном массиве с помощью досылочного приспособления, соединяемого с крышкой 2, помещается предлагаемое устройство для измерения вертикального угла наклона и ориентирования приборов в ней. После досылки устройства в скважину на необходимое расстояние определяют угол отклонения скважины от горизонтали с помощb1o датчика 6 следующим образом. Капля ртути ll, перемещаясь по трубке 8, непрерывно контактирует с проводами 9 и 10, что вызывает изменение сопротивления цепи. Сигнал об изменении сопротивления проходит по проводам электрической цепи (9, 10, 18, 19) и поступает на регистрирующую аппаратуру, например тензостанцию ИИД вЂ” 2. По зафиксированным показаниям регистрирующей аппаратуры и тарировочным данным предлагаемого устройства определяется вертикальный угол отклонения скважины.

При ориентировании в скважине измерительного прибора (например, типа деформометр, прессиометр и другие) предлагаемое устройство соединяется с ним с помощью крышки 3, и в этом случае в работе находится реостатный датчик 7. Измерение угла поворота прибора аналогично измерениям при определении вертикального угла скважины. Для измерения траектории искривления скважины с помощью предлагаемого устройства по мере перемещения его по длине скважины с определенным шагом определяется вертикальный угол.

Предлагаемое устройство позволяет снизить затраты времени и упростить процесс проведения измерений в промышленных условиях, применять простейшую регистрирующую аппаратуру.

Устройство для определения пространственного положения скважины, содержащее корпус с крышками, установленные в двух взаимно перпендикулярных плоскостях измерительные элементы, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона измерений, измерительные элементы выполнены в виде круглой изогнутой в кольцо нетокопроводящей трубки, внутри которой расположены провода с разными сопротивлениями и ртутный контакт.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР № 442289, кл. В 21 В 47/02, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 597822, кл. В 21 В 47/022, 1976.

889836

A-А

Составитель И. Карбачинская

Техред А. Бойкас Корректор М. Демчик

Тираж 630 Подписное

Редактор Л. Копецкая

Заказ 10918/51

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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