RU2018648C1

RU2018648C1 - Device for measuring well inclination angle

Info

Publication number: RU2018648C1
Authority: RU
Inventors: Г.Ю. Дмитриев; В.Б. Николаев; Ю.В. Лабзов; Г.Н. Бухтеев; П.Д. Панов
Original assignee: Государственный институт по проектированию оснований и фундаментов "Фундаментпроект"
Priority date: 1991-04-02
Filing date: 1991-04-02
Publication date: 1994-08-30

Abstract

FIELD: well logging. SUBSTANCE: device has centering mechanisms 1 and 2, triggering mechanism and registering member. Measuring instrument consists of body 6, rectangular frame 11, cone pendulum 13 and flexible member 16. Cone pendulum 13, when deviating from instrument axis, deflects lower end of flexible member 16 which is provided with strain gage transducer 17 to produce forces of compression and tension. Transducers 17 detect and indicate variation of these forces by sending respective signals to registering member through electric cable 4. EFFECT: higher efficiency. 5 dwg

Description

Изобретение относится к геофизическим исследованиям и может быть использовано для измерения азимута и угла наклона скважины. The invention relates to geophysical exploration and can be used to measure the azimuth and angle of inclination of the well.

Известно устройство для измерения зенитного угла наклона скважины, содержащее измерительный прибор, состоящий из корпуса с конусным маятником, и регистратор [1]. A device for measuring the zenith angle of inclination of the well, comprising a measuring device consisting of a housing with a conical pendulum, and a recorder [1].

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для измерения угла наклона скважины, содержащее измерительный прибор, состоящий из корпуса с верхней и нижней пробками, конусного маятника с упругим элементом, снабженным тензометрическими датчиками, подсоединенными электрическим кабелем к регистратору [2]. The closest technical solution to the proposed one is a device for measuring the angle of inclination of a well, comprising a measuring device consisting of a housing with upper and lower plugs, a conical pendulum with an elastic element equipped with strain gauges connected by an electric cable to the recorder [2].

Недостатком этих устройств является невысокая точность и низкая чувствительность при малых углах отклонения. The disadvantage of these devices is the low accuracy and low sensitivity at small deviation angles.

Целью изобретения является повышение точности измерения и чувствительности при малых углах отклонения. The aim of the invention is to improve the measurement accuracy and sensitivity at small deviation angles.

Для этого в устройстве для измерения угла наклона скважины, содержащем измерительный прибор, состоящий из корпуса с верхней и нижней пробками, конусного маятника с упругим элементом, снабженным тензометрическими датчиками, подсоединенными электрическим кабелем к регистратору, и центрирующий механизм, верхняя часть упругого элемента установлена между выполненными сферическими концами фиксаторов, расположенных в резьбовых отверстиях ребер, смонтированных на верхней пробке и расположенных параллельно напротив друг друга относительно центральной оси, причем концы ребер выполнены с резьбовыми отверстиями, в которых размещены попарно верхние резьбовые концы стрежней, а на нижних резьбовых концах этих стержней закреплены две пластины, размещенные под углом 90^о относительно ребер, в отверстиях которых смонтирован валик для установки конусного маятника, при этом верхний конец его выполнен с уступом, в котором закреплена нижняя часть упругого элемента с помощью сухарика и винта, измерительный прибор расположен между верхним и нижним центрирующими механизмами, размещенными на снабженных пружинами стержнях, смонтированных на верхней и нижней пробках измерительного прибора с помощью резьбовых соединений, а прижимные ролики центрирующих механизмов расположены по окружности под углом 120^о.For this, in a device for measuring the angle of inclination of a well, comprising a measuring device consisting of a housing with upper and lower plugs, a conical pendulum with an elastic element equipped with strain gauges connected by an electric cable to the recorder, and a centering mechanism, the upper part of the elastic element is installed between the spherical ends of the clamps located in the threaded holes of the ribs mounted on the upper tube and parallel to each other in relation to central axis, the ends of the ribs are made with threaded holes in which are arranged pairwise upper threaded ends of rods, while the lower threaded ends of these rods two plates are fixed, placed at an angle ⁹⁰ relative to the ribs, in openings which are mounted on roller for the installation of the conical pendulum, with this upper end is made with a ledge, in which the lower part of the elastic element is fixed with a cracker and screw, the measuring device is located between the upper and lower centering mechanisms, placed on spring-loaded rods mounted on the upper and lower plugs of the measuring device using threaded connections, and the pressure rollers of the centering mechanisms are located around the circumference at an angle of 120 ^about .

На фиг.1 изображен общий вид предлагаемого устройства; на фиг.2 - измерительный прибор; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.5 - разрез В-В на фиг.2. Figure 1 shows a General view of the proposed device; figure 2 - measuring device; figure 3 is a section aa in figure 2; figure 4 is a section bB in figure 2; figure 5 - section bb in figure 2.

Предлагаемое устройство состоит из размещенного в скважине измерительного прибора, соединенного своими верхней и нижней частями соответственно с верхним и нижним центрирующими механизмами 1 и 2, снабженными прижимными роликами, и опускного механизма 3, присоединенного к верхнему центрирующему механизму 1. The proposed device consists of a measuring device located in the well, connected with its upper and lower parts, respectively, to the upper and lower centering mechanisms 1 and 2, equipped with pressure rollers, and a lowering mechanism 3, attached to the upper centering mechanism 1.

Измерительный прибор с помощью электрического кабеля 4 соединен с регистратором 5 угла наклона скважины. Измерительный прибор состоит из корпуса 6 в верхней части которого расположена верхняя пробка 7, а в нижней части - нижняя пробка 8. Верхняя пробка 7 выполнена с центральным резьбовым отверстием, в котором размещен снабженный резьбой стержень верхнего центрирующего механизма 1. В нижней части верхней пробки 7 на противоположных сторонах резьбового отверстия выполнены два противолежащих параллельных ребра 9, снабженных резьбовыми отверстиями, в которых размещены попарно верхние резьбовые концы стержней 10, а на нижних резьбовых концах стержней 10 закреплены с помощью гаек две пластины 11, размещенные под углом 90^о относительно ребер 9.The measuring device using an electric cable 4 is connected to the recorder 5 of the angle of inclination of the well. The measuring device consists of a housing 6 in the upper part of which the upper plug 7 is located, and in the lower part - the lower plug 8. The upper plug 7 is made with a central threaded hole in which the threaded rod of the upper centering mechanism 1 is located. In the lower part of the upper plug 7 on opposite sides of the threaded hole there are two opposite parallel ribs 9 provided with threaded holes in which the upper threaded ends of the rods 10 are placed in pairs, and on the lower threaded ends of the rod s 10 are fixed via screws two plates 11, disposed at an angle of ^about 90 relative to the ribs 9.

В центральной части пластин 11 выполнены отверстия, в которых размещен валик 12, на котором шарнирно установлен конусный маятник 13. Верхняя часть последнего выполнена с уступом, в котором с помощью винта 14 и сухарика 15 закреплена нижняя часть упругого элемента 16, на котором смонтированы с обеих сторон два тензометрических датчика 17. Holes are made in the central part of the plates 11, in which a roller 12 is placed on which a conical pendulum 13 is pivotally mounted. The upper part of the latter is made with a ledge, in which the lower part of the elastic element 16 is mounted with a screw 14 and a cracker 15, on which are mounted sides two strain gauge sensors 17.

Верхняя часть упругого элемента 16 размещена между сферическими концами двух противолежащих винтов 18, расположенных в центральных резьбовых отверстиях ребер 9. The upper part of the elastic element 16 is placed between the spherical ends of two opposing screws 18 located in the Central threaded holes of the ribs 9.

Тензометрические датчики 17 с помощью электрических проводов 19 соединены с электрическим кабелем 4, который размещен в центральном резьбовом отверстии верхней пробки 7 и полом стержне верхнего центрирующего механизма 1 и соединен с регистратором 5. Strain gauges 17 using electrical wires 19 are connected to an electric cable 4, which is placed in the Central threaded hole of the upper tube 7 and the hollow rod of the upper centering mechanism 1 and connected to the recorder 5.

Измерительный прибор работает следующим образом. The measuring device operates as follows.

Измерительный прибор с помощью опускного механизма 3 устанавливают в скважине. При этом измерительный прибор принимает тот же угол, что и скважина, и находится на оси скважины, что достигается с помощью центрирующих механизмов 1 и 2. Конусный маятник 13 все время занимает вертикальное положение независимо от изменения зенитного угла наклона измерительного прибора, равного углу наклона скважины. The measuring device using the lowering mechanism 3 is installed in the well. In this case, the measuring device takes the same angle as the well and is located on the axis of the well, which is achieved using the centering mechanisms 1 and 2. The conical pendulum 13 always occupies a vertical position regardless of a change in the zenith angle of the measuring device equal to the angle of the well .

Отклоняясь от оси измерительного прибора, конусообразный маятник 13 отклоняет нижний конец упругого элемента 16. При этом в нижнем конце упругого элемента 16, снабженного тензодатчиками 17, возникают силы сжатия и растяжения. О возникновении и изменении этих сил сигнализируют датчики 17. Эти сигналы с помощью электрического кабеля 4 передаются на регистратор 5. Deviating from the axis of the measuring device, the conical pendulum 13 deflects the lower end of the elastic element 16. In this case, compression and tensile forces arise in the lower end of the elastic element 16 provided with strain gauges 17. The occurrence and change of these forces is signaled by the sensors 17. These signals are transmitted using an electric cable 4 to the recorder 5.

Claims

DEVICE FOR MEASURING AN ANGLE OF A TILT OF A WELL, containing a body, inside which measuring elements are placed, characterized in that, in order to increase the sensitivity of the device at small angles of inclination of the well, it is equipped with centering mechanisms spring-loaded relative to the body, a conical pendulum, the upper part of which is made with a step, a rectangular frame, an elastic element and a retainer, while spring-loaded centering mechanisms are installed in the upper and lower parts of the housing, inside of which in its upper the rectangular frame is fixed, the ledge of the conical pendulum is connected to the lower part of the rectangular frame, and the measuring elements are mounted on an elastic element, one end of which is fixed to the upper part of the conical pendulum, and the other is located between the spherical ends of two latches installed in the upper part of the rectangular frame.