SU1099061A1 - Inclination meter - Google Patents

Inclination meter Download PDF

Info

Publication number
SU1099061A1
SU1099061A1 SU833557408A SU3557408A SU1099061A1 SU 1099061 A1 SU1099061 A1 SU 1099061A1 SU 833557408 A SU833557408 A SU 833557408A SU 3557408 A SU3557408 A SU 3557408A SU 1099061 A1 SU1099061 A1 SU 1099061A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
suspension
inclinometer
pins
bearings
engine
Prior art date
Application number
SU833557408A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Глебович Терешин
Original Assignee
Уфимский Ордена Ленина Авиационный Институт Им.С.Орджоникидзе
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Уфимский Ордена Ленина Авиационный Институт Им.С.Орджоникидзе filed Critical Уфимский Ордена Ленина Авиационный Институт Им.С.Орджоникидзе
Priority to SU833557408A priority Critical patent/SU1099061A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1099061A1 publication Critical patent/SU1099061A1/en

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

ИНКЛИНОМЕТР, содер ащиП .корпус, чувствительный элемент, центр т жести которого совпадает с осью подвеса, двигатель, блок съема сигналов, отлич ающийс   тем, что, с целью повышени  точности измерени  зенитного угла, он снабжен пружиной, один конец которой соединен с подвесом, а«другой с валом двигател , и жестко св занной с последним полумуфтой с вилкой, штифтами и подшипниками, причем одни концы штифтов жестко св заны с полумуфтой, а другие уст.ановлены в подшипниках.INCLINOMETER, containing body, sensitive element, the center of gravity of which coincides with the axis of suspension, engine, signal pickup unit, characterized in that, in order to increase the measurement accuracy of the zenith angle, it is equipped with a spring, one end of which is connected to the suspension, and “another with an engine shaft and rigidly coupled with the last coupling half with a fork, pins and bearings, with one ends of the pins rigidly connected with the half coupling and the others mounted in bearings.

Description

Изобретение ртноситс  к промысловой геофизике и может быть использовано дл  определени  профил  искривленных скважин, пробуренных в породах любой магнитной интенсивности .. Известен инклинометр, содержащий корпус, чувствительный элемент, выполненный в виде ма тника с нулевой ма тниковостью, подвес которого приводитс  во вращение двигателем, устройство дл  съема сигнала Однако сложность обработки выход ных сигналов чувствительного элемен та из-за отсутстви  непосредственных измерений зенитного угла и азимута и необходимости замера фазы ог бающей модулированного сигнала огра ничивают область применени  такого инклинометрического устройства. Известен также инклинометр, соде жащий корпус с расположенные в нем чувствительный элемент, центр т жес ти которого совпадает с его осью по веса, двигатель, блок съема сигнала . Известный инклинометр позвол ет производить более точные и непрерыв ные измерени  угловых параметров скважины в.процессе движени  по ней 12. Недостатком известного инклиноме ра  вл етс  невысока  точность изме рени  зенитного угла из-за неизбежной погрешности установки линейного акселерометра в корпусе относительно оси принудительного вращени  под веса. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  зенитного угла. Указанна  цель достигаетс  тем, что инклинометр, содержащий корпус, чувствительный элемент, центр т жес ти которого совпадает с осью подвеса , двигатель, блок съема сигнала, он снабжен пружиной, один конец которой соединен с подвесом, а другой - с валом двигател , и жестко св занной с последним полул Фтой с вилкой, штифтами и подаипниками, причем одни концы штифтов жестко св заны с подумуфтой, а другие уста новлены в подиипниках. На фиг. 1 изображена кинема-срчес ка  схема инклинометра; на фиг.2 муфта , с помощью которой осуществл  етс  сочленение вала двигател  с подвесом. В корпусе 1 инклинометра располо жены чувствительный элемент 2, центр т жести которого совпадает с его осью 3 подвеса 4, двигатель 5, блок съема сигнала, включающий датчики 6 и 7 соответственно угла пово рота чувствительного элемента 2 и поступательного перемещени  4. Свобода поступательного перемещени  подвеса 4 с чувствительным элементом 2 относительно корпуса 1 вдоль вала двигател  5 ограничена пружиной 8. Сочленение вала двигател  5 с подвесом 4 (на фиг.2) осуществл етс  с помощью полумуфты 9, жестко св занной с валом двигател , штифтов 10 и 11, един конец которых запрессован в полумуфту 9, а другой - соответственно в подшипники 12 и 13. Данные подшипники дают возможность ограниченного пружиной 8 перемещени  вилки (полумуфты) 14, жестко св занной с подвесом, вдоль вала двигател  5. Инклинометр работает следующим образом. В процессе движени  корпуса 1 инклинометра по искривленной буровой скважине на механическую систему , состо щую из .чувствительного элемента 2 (центр т жести которого совпадает с его осью 3 подвеса 4) и его подвеса 4, вращающихс  с помощью двигател  5, действуют .моменты центробежных и кориолисовых сил инерции, а также гравитационное ускорение q, под действием которых чувствительный элемент 2 колеблетс  с частотой принудительного вращени  fj и амплитудой А равной А К„Уб2 + 2 (1) где К - коэффициент передачи чувствительного элемента; 0 - зенитный УГОЛ} а - азимутальный угол. Одновременно указанна  механическа  система (чувствительный элемент 2 в подвесе) смещаетс  относительно корпуса 1 вдоль оси принудительного вращени  (вала двигател  5) ; на рассто ние S, ограниченное пружиной 8 и определ емое следующей формулой где К. - коэффициент передачи линейного акселерометра. Замер   с Помощью датчиков б и 7 блока съема сигнала амплитуду отклонени  чувствительного элемента 2, а также смещение S .подвеса 4 после некоторых математических преобразований определ етс  зенитный угол и азимут искривленной скважины arccos (г--) А (4) Отметим, что вращение подвеса 3 чувствительного элемента 2 от двигател  5 и возможность одновременного продольного движени  подвеса 4 относительно корпуса 1 осуществл етс  с помощью полуМуфты 9, штифтов 10 и 1 подшипников 12 и 13 вилки полумуфты 14. , Предлагаемый инклииометр по срав нению р известными устройствами обладает следующими преимуществами: проста  обработка полезныз сигна лов , вследствие отсутстви  необходи мости замера фазы огибающей модулированного сигнала чувствительного э элемента} высока  производительность труда так как необходилые измерени  осуществл ютс  непрерывно в процессе движени  инклинометра по искривленной скважине; высока  точность определени  паpeiMBTpoB скважины, так как зенитный угол измер етс  непосредственно с высокой степенью точности соответ ствующим датчиком по перемещению .вращающегос  подвеса относительно корпуса вдоль оси принудительного вращени . йлполнение подвеса чувствительного элемента с возможностью ограниченного пружиной перемещени  относительно корпуса вдоль вала двига тел  выгодно отличает предлагаемый инклинометр от известных и базово- го объекта, так как в предлагаемом инклинометре практически отсутствует погрешность измерений, св заннгш с неточностью осевой установки линейного акселерометра. Кроме того, принудительное вращение подвеса минимизирует вли ние сухого трени  в направл ющих и существенно снижает зону нечувствительности. Отметим также, что у предлагаемого инклинометра, в отличие от базового объект,а, отсутствует-линейный акселерометр, поскольку его функции выполн ют элементы механической и измерительной систем предложенного инклинометрического преобразовател . Ожидаемой эффект от использовани  -изобретени  в народном хоз йстве заключаетс  в улучшении технических показателей и функциональных возможностей. Экономический эффект от использовани  предлагаеьюго инклинометра в области промысловой геофизики составл ет ориентировочно 25 тыс.руб. в год (300 руб. на один инклинометр за вычетом стоимости соединительной и других необходимых элементов,составл ющей приблизительно 50 руб .The invention is related to field geophysics and can be used to determine the profile of crooked wells drilled in rocks of any magnetic intensity. An inclinometer is known that includes a case, a sensitive element, made in the form of a tandem with zero intrinsicity, the suspension of which is rotated by an engine, a device to pick up the signal However, the complexity of processing the output signals of the sensitive element due to the lack of direct measurements of the zenith angle and azimuth and the need to replace The phase of the modulated signal limits the field of application of such an inclinometer device. An inclinometer is also known; it contains a housing with a sensing element located in it, the center of gravity of which coincides with its axis in weight, engine, and signal removal unit. The known inclinometer allows more accurate and continuous measurements of the angular parameters of the well in the motion process along it 12. A disadvantage of the known incliner is the low accuracy of the measurement of the zenith angle due to the inevitable error in installing a linear accelerometer in the body relative to the axis of forced rotation under the weights . The aim of the invention is to improve the measurement accuracy of the zenith angle. This goal is achieved by the fact that the inclinometer comprising a housing, a sensitive element, the center of gravity of which coincides with the axis of the suspension, the engine, the signal removal unit, it is equipped with a spring, one end of which is connected to the suspension, and the other associated with the last half Fta with a fork, pins, and hearths, with one ends of the pins rigidly connected to the thoughtus, while others are installed in the sub-studs. FIG. 1 shows the kinema-squeeze inclinometer diagram; Fig. 2 shows the coupling with which the articulation of the motor shaft with the suspension is carried out. In the case 1 of the inclinometer there is a sensing element 2, the center of gravity of which coincides with its axis 3 of suspension 4, the engine 5, a signal removal unit including sensors 6 and 7, respectively, of the angle of rotation of the sensitive element 2 and translational movement 4. Freedom of translation of the suspension 4 with the sensing element 2 relative to the housing 1 along the motor shaft 5 is bounded by a spring 8. The articulation of the motor shaft 5 with the hanger 4 (in Fig. 2) is carried out using the coupling half 9 rigidly connected to the motor shaft, pins 10 and 11, the single end of which is pressed into the coupling half 9, and the other into bearings 12 and 13. These bearings allow movement of the fork (coupling half 14) 14, rigidly connected to the suspension, limited by spring 8 along the motor shaft 5. The inclinometer works as follows. In the process of moving the inclinometer body 1 along a curved borehole to a mechanical system consisting of a sensing element 2 (whose center of gravity coincides with its axis 3 of suspension 4) and its suspension 4 rotating with the aid of an engine 5, centrifugal and Coriolis inertia forces, as well as gravitational acceleration q, under the action of which the sensitive element 2 oscillates with the frequency of forced rotation fj and the amplitude A equal to А К „U2 + 2 (1) where K is the transfer coefficient of the sensitive element; 0 - zenith angle} and - azimuth angle. At the same time, the indicated mechanical system (sensing element 2 in the suspension) is displaced relative to the housing 1 along the axis of forced rotation (the shaft of the engine 5); the distance S, bounded by a spring 8 and defined by the following formula where K. is the linear accelerometer transmission coefficient. Measurement using the sensors b and 7 of the signal pickup unit, the amplitude of the deflection of the sensitive element 2, as well as the offset of the suspension 4, after some mathematical transformations, determines the zenith angle and azimuth of the curved well arccos (r--) A (4) Note that the rotation of the suspension 3 of the sensing element 2 from the engine 5 and the possibility of simultaneous longitudinal movement of the suspension 4 relative to the housing 1 is carried out using the half coupling 9, pins 10 and 1 of the bearings 12 and 13 of the fork of the half coupling 14. The proposed incliometer compared to p is known and apparatus has the following advantages: simple poleznyz processing of signals, due to the absence The necessity of measuring the phase of the envelope of the modulated signal e sensitive element} high productivity since neobhodilye measurements are performed continuously during movement of the inclinometer of the curved hole; high accuracy in determining the iMBTpoB borehole, since the zenith angle is measured directly with a high degree of accuracy by the corresponding sensor in moving the rotational suspension relative to the housing along the axis of forced rotation. The suspension of the sensing element with the possibility of spring-limited movement relative to the housing along the motor shaft favorably distinguishes the proposed inclinometer from the known and base object, since the proposed inclinometer has practically no measurement error due to the inaccuracy of the axial installation of the linear accelerometer. In addition, the forced rotation of the suspension minimizes the effect of dry friction in the guides and significantly reduces the deadband. Note also that the proposed inclinometer, unlike the base object, has a non-linear accelerometer, since its functions are performed by the elements of the mechanical and measuring systems of the proposed inclinometric converter. The expected effect from the use of the invention in a national economy is to improve the technical performance and functionality. The economic effect of using the proposed inclinometer in the field of field geophysics is approximately 25 thousand rubles. per year (300 rubles for one inclinometer minus the cost of connecting and other necessary elements, approximately 50 rubles).

Фиг. гFIG. g

Claims (1)

ИНКЛИНОМЕТР, содержащий корпус, чувствительный элемент, центр тяжести которого совпадает с осью подвеса, двигатель, блок съема сигналов, отлич ающийс я тем, что, с целью повышения точности измерения зенитного угла, он снабжен пружиной, один конец которой соединен с подвесом, а«другой с валом двигателя, и жестко связанной с последним полумуфтой с вилкой, штифтами и подшипниками, причем одни концы штифтов жестко связаны с полумуфтой, а другие установлены в подшипниках.INCLINOMETER, comprising a housing, a sensing element, the center of gravity of which coincides with the axis of the suspension, an engine, a signal pickup unit, characterized in that, in order to increase the accuracy of measuring the zenith angle, it is equipped with a spring, one end of which is connected to the suspension, and the other with the motor shaft, and rigidly connected to the last coupling half with a fork, pins and bearings, moreover, one of the ends of the pins is rigidly connected to the coupling half, while others are installed in the bearings.
SU833557408A 1983-02-28 1983-02-28 Inclination meter SU1099061A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833557408A SU1099061A1 (en) 1983-02-28 1983-02-28 Inclination meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833557408A SU1099061A1 (en) 1983-02-28 1983-02-28 Inclination meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1099061A1 true SU1099061A1 (en) 1984-06-23

Family

ID=21051366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833557408A SU1099061A1 (en) 1983-02-28 1983-02-28 Inclination meter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1099061A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР 663826, кл. Е 21 в 47/02, 1979. 2. Авторское свидетельство СССР № 972070, кл. Е 21 В 47/02, 1981. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3926054A (en) Gravity gradiometer
JPS6057007B2 (en) Borehole surveying equipment
SE8105959L (en) PROCEDURE AND APPARATUS FOR MONITORING A DRILL
GB2130371A (en) Determining the charge of solids on a centrifuge drum
EP0923741A4 (en) Method and apparatus for a rotation angle sensor
US4457173A (en) Multifunction sensor using thin film transistor transducers
SU1099061A1 (en) Inclination meter
EP0175298A2 (en) Borehole sensing tool with optical rotation sensor
SU651285A1 (en) Vertical gradientometer
RU2681663C1 (en) Torsiometer
RU2030574C1 (en) Method for determination of well drift angle in successive points and gyroscopic inclinometer
JPS6066110A (en) Angular motion speed detector
SU977741A1 (en) Inclinometer
US3336806A (en) Gravity meter
SU972070A1 (en) Inclination meter
US4065957A (en) Fluid speed indicating apparatus and densitometer
SU1384737A1 (en) Inclination meter
GB1599082A (en) Gyroscopic apparatus
SU815512A1 (en) Weight pickup
RU2147732C1 (en) Procedure determining moment misalignment of bodies of revolution
SU297016A1 (en) GYROSCOPIC GRAVIMETER
SU883744A1 (en) Integrating accelerometer
JPS60162917A (en) Multiple sensor
SU630608A1 (en) Gravitational variometer
SU1569725A1 (en) Acceleration meter