Изобретение относится к бурению, в частности к направленному бурению скважин в горном деле, строительстве н прн бестраншейной прокладке подземных коммуникаций.

Известные устройства для контроля положения буровых снарядов и измерення кскривления скважин основаны на применении маятников, отвесов, гироскопов, поплавков, индуктивных датчиков н светооптических приборов (13 и (2) .

Известные устройства нашли применение в различных областях техники, но так и не решили проблемы в целом. Стнн обладают рядом существенных недостатков. Конструкция этих устройств ы нх отдельных элементов достаточно сложна, так как все устройства содержат самостоятельные элементы для нзмерення каждого параме тра, определяющего направленне скважины к положение бурово- го снаряда (зеннтный угол, азнмуталь ное направление, крен, курс н т.п.), при

2 йсйопьзованнн маятников и отвесов устройства становятся чувствительными к вибрацни н необходимо демпфированне элементов. Известные устройства не обеопечнвают кругового контроля положения бурового снаряда прн вращении корпуса снаряда вокруг его продольной осн, чао» то наблюдающемся у автономных буровых снарядов, н работают эффективно только прн ограничениях углов отклонения снаряда от заданной траекторнн.

Известно также устройство для контроля нскрявлення, которое содержнт сферыческую камеру, фотоэлемент, источник света, электрнческую линию связн и вторячную аппаратуру (31 .

Это устройство нрнменяют для язмерення только небольших отклонений от

20 вертикального положения, йевозможно прнмененне устройства,для контроля положення бурового снаряда при движении по наклонным н горнзонталытым траекториям,оно чувствительно к вибрациям. 3 9262

1(ель изобретения вЂ” расширение пределов определяемого положения бурового снаряда в пространстве.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительными фотоэлементами, равномерно установленными на внутренней поверхности сферической камеры, а источник света расположен в центре камеры, внутрь которой помещена капля непрозрачной жидкости. 10

На фиг. 1 показана блок-схема устройства, на фиг. 2 - контролирующий, алемент, разрез.

В корпус бурового снаряда 1 помещен контролирующий элемент 2, имеющий фор му шара, и жестко закреплен в хвостовой секции бурового снаряда. Контролирующий элемент 2 соединен с многожильным кабелем 3, по которому сигнал выводится на поверхность, где расположены усилитель 4 и индикатор положения .5. Все элементы устройства получают питание от блока питания 6. Устройство содержит полый шар 7, внутри которого находится капля 8 непрозрачной жидкости. В центре полого шара 7 расположен источник света 9 в виде миниатюрной лампы накаливания, подвешенной на растяж- 30 ках 10, которые одновременно являются и токопроводами для подвода напряже» ния к источнику света 9. По поверхнос.ти шара 7 в отверстиях установлены фоточувствительные элементы 11 таким образом, чтобы их линзы (чувствитель- .

35 . ный слой) находились на уровне внутренней поверхности корпуса шара 7.

Фоточувствительные элементы образуют координатное поле, размеры которого . 40 определяют степень точности показаний устройства. Фоточувствительные элементы 11 одним своим выводом соединяются с блоком питания 6, а другим - с усилителем 4 с помощью многожильного кабеля 3, От усилителя 4 сигнал поступа45 ет на индикатор 5 положения, который представляет собой развернутое координатное поле, в точности повторяющее координатное поле контролирующего элемента, только в индикаторе фоточув50 ствительные элементы заменены на алектрические индикаторные лампочки. Координатное поле контролирующего элемента ориентируется по горизонтальному положению бурового снаряда, по отношению к которому в дальнейшем судят о текущем положении бурового снаряда в пространстве.

55 4

Устройство для контроля положения бурового снаряда в пространстве работает следующим образом.

Так как шаровой корпус контролирующего элемента 2, имеющего форму полого шара, заключен в корпус бурового снаряо да и жестко соединен с ним, то при изменении положения корпуса бурового снаряда в пространстве корпус контролирук stet 0 элемента будет перемещаться вместе с ним, При этом капля непрозрачной жидкости (например ртути) все время занимает нижнее положение.в полом шаровом корпусе 7 контролирующего эле.мента 2 и закрывает собой по очереди один фоточувствительный алемент за другим в направлении изменения положения бурового снаряда. Все остальные фоточувствительные -элементы 11 остаются освещенными источником света 9. Комбинация затемненного и освещенных фоточувствительных элементов 11 и формирует сигнал об изменении положения бурового снаряда в пространстве. Сигнал об. изменении положения бурового снаряда в пространстве с контролирующего элемента по многожильному кабелю поступает на вход усилителя. 12, а затем усиленный сигнал подается на вход индикатора

13 положения. Все устройство получает питание от блока питания 6.

Введение дополнительных фотоэлемен» тов и капли непрозрачной жидкости хотя и несколько усложняет конструкцию предлагаемого устройства, зато позволяет получить ряд преимуществ по сравнению с извес тнымие

Предлагаемое устройство имеет относительно малые размеры контролирующего элемента, что очень важно при разработке и конструировании автономных буровых снарядов, обеспечивает круговой контроль положения бурового снаряда в пространстве; обладает помехоустойчивостью в услових электрических и магнитных полей и виброустойчивостью. С помощью. одного измерительного устройства контролируются два параметра (крен и дифферент), причем одновременно.

В. устройстве полностью применяется бесконтактная схема. для непрерывного определения положения бурового снаряда в пространстве неойсодимо, чтобы площадь, занимаемая непрозрачной каплей жидкости на внутренней поверхности сферической камеры, обеспечивала всегда закрытие одного из фотоэлементов.

5 928255 6

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я источник света расположен в центре камеры, внутрь которой помещена капля

Устройство для контроля положения непрозрачной жидкости. бурового снаряда в пространстве, содер- Источники информация, жащее сферическую камеру, фотоэлемент, S принятые во вннманне при экспертизе источник света, электрическую линию н 1. Михайловский В. Н., Иванов С. К. вторичную аппаратуру, о т л .и ч а ю - Измерение кривизны скважищ Киев, щ е е с я тем, что, с целью расширения АН УССР, 1960, с. 83. пределов определяемого положения бу- 2, Системы контроля за траекторней рового снаряда в пространстве оно снаб- Е отвала скважины за рубежом. Обзорная жено дополнительными фотоэлементами, информация. М., ВНИИОЭНТ, 1980. равномерно установленными на внутрен- 3, Патент США, % 3289510, ней поверхности сферической камеры, а кл. 33-306, опублик. 1974. (нрототип).

026255

Составитель В. Варламов

Редактор А. Коэориз Техред A. Ач Корректор А. Дзятко

Заказ 2921/21 Тараи G-"4 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, °

Устройство для контроля положения бурового снаряда в пространстве

Устройство для закрепления прибо-pob b скважине // 815267

Устройство для измерения вертикаль-ных перемещений бурового инструмента // 815266

Двойной колонковый набор // 785469

Устройство для измерения курса движения подземного объекта // 734402

Устройство для ориентирования отклонителя // 490337

Прибор для ориентирования искусственных отклонителей // 488916

Устройство для ориентирования измерительных приборов в скважинах // 451839

Устройство для измерения курса подземного объекта // 446637

Патент 415356 // 415356

Датчик положения индукционный // 2274746

Изобретение относится к области нефтегазовой промышленности, а именно к нефтегазовому оборудованию, необходимому при эксплуатации скважин, и может быть использовано при спуске приборов или инструмента в скважину

Способ определения угла отклонения пневмопробойника от заданной траектории // 2338876

Изобретение относится к радиоэлектронике, а именно к ближней радиолокации

Устройство для определения положения инструмента для формирования наклонных и горизонтальных скважин (варианты) // 2410537

Изобретение относится к горному делу - к технике контроля направленного горизонтального бурения, используется для определения горизонтального положения и поворота инструмента для формирования наклонных и горизонтальных скважин вокруг оси для последующего управления траекторией его движения

Способ ориентации механизма в скважине и устройство для его осуществления // 2426876

Изобретение относится к нефтегазовой отрасли и, более конкретно, касается способа и устройства для ориентирования скважинных механизмов, например клина для зарезки дополнительного ствола в наклонно-направленных и горизонтальных скважинах

Способ и устройство контроля азимута угла установки отклонителя в вертикальных стволах скважин // 2434132

Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для бурения направленных скважин

Гидравлический сигнализатор положения отклонителя // 2055180

Изобретение относится к буровой технике, конкретно к техническим средствам направленного бурения

Способ управления положением рабочего органа бурогидравлической установки и устройство для его осуществления // 2072040

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при дистанционной гидроотбойке угля

Способ использования датчика положения торца бурильного инструмента // 2471066

Изобретение относится к способу определения направления торца бурильного инструмента

Способ определения угла разворота фотозонда вокруг оси наклонной скважины и угла наклона скважины к горизонту при фотокаротаже // 935604

Устройство для определения ориентировки геофизических приборов относительно плоскости искривления скважины // 1035553