SU1154446A1 - Скважинное ориентирующее устройство - Google Patents

Abstract

1. СКВАЖИННОЕ ОРИЕНТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее наземный блок, линию св зи и скважинный блок, имеющий корпус, арретирукиций электромагнит , измерительное сопротивление, чувствительный и преобразовательный элементы, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  точности ориентировани , преобразовательньй элемент выполнен в виде прикрепленной к корпусу спирали, а чувствительный элемент - в виде установленного на двух раст жках вдоль оси корпуса внутри спирали магнитного стержн j при этом одна иэ раст жек соединена с корпусом, а друга  - с  корем арретирующего электромагнита, причем измерительное сопротивление размещено на преобразовательном элементе с возможностью контактировани  с чувствительным элементом л 2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с   тем, что измерительное сопротивление размещейо на чувствительном элементе с возможнсгстьк контактировани  с преобразовательным элементом.

Description

р1

4ib

4 4

9) Изобретение относитс  к области геологоразвё очной техники и предна начено дл  ориентации бурового инст румента в скважине. Известен ориентатор Smerovy ino likator SI18, в корпусе скважинного прибора которого установлены чувствительный к силе т жести элемент, вьтолненный в виде эксцентричного груза, ось вращени  которого расположена вдоль оси скважинного прибор преобразователь угла поворота эксцентричного груза относительно корп са, выполненньй в виде кольцевого реохорда, к неподвижным контактам которого подключены диоды, св занны с жилой кабел , а подвижный контакт укреплен на эксцентричном грузе и через него подключен к корпусу. Скв жинный прибор через одножильный про вод и бурильную колонну (землю) йод ключей к наземному пульту управлени Измерительна  схема пульта содержит источник посто нного тока, переключатель пол рности, регул торы тока, измеритель тока и измеритель напр жени  . Дл  измерени  угла установки инструмента (отклонигел ) подают питание в одно из плеч потенциометра и фиксируют значени  тока и направлени . Измер ют направление тока и регул тором напр жени  устанавливают то же значение тока, что ив первом случае. По измеренным значени м тока и напр жени  вычисл ют угол установки tj, Момент трени  между подвижньа« сонтактом и реохордом увеличивает угол засто  эксцентричного груза. Кольцевое (радиальное) расположение реохорда при уменьшенном диаметре скважинного приборчз не позвол ет обеспечить высокоточное измерение угла установки бурового инструмента в скважине. Выполнение операций по вычислению угла установки снижает производительность труда при установке бурового инструмента. Известно также сриаитирз ощее устройство, содержащее наэемньй блок линию св зи и скважинный блок, включающий корпус, арретирзлоций электромагнит , измерительное сопротивление, чувствительиьй и преобразовательный элементы, Чувствительньй элемент скважинного блока выполнен в виде; эксцентричного груза, преобразователь угла - в виде кольцевого реохорда, неподвижные контакты которого через диоды подключены к жиле линии св зи, а подвижный контакт закреплен к эксцентричному грузу,  корь арретирующего электромагнита кинематически св зан с эксцентричным грузом. Скважинный блок через линию св зи подключен к наземному блоку, который содержит источник переменного тока, измеритель посто нного тока, измерительньй реохорд, неподвижные контакты которого через диоды подключены к линии св зи, а подвижный подключен к измерителю тока и кинематически св зан с указателем шкалы отсчета, источник посто нного тока дл  питани  электромагнита. При подаче посто нного напр жени  срабатывает электромагнит. Эксцентричньй груз перемещаетс  вдоль прибора и высвобождает подвижный контакт от соприкосновени  с реохордом , последний свободно (без трени  контакта с реохордом) отвешиваетс . Затем снимаетс  посто нное напр жение, электромагнит устанавливаетс  в исходное состо ние, подвижный контакт соприкасаетс  с реохордом . Дл  сн ти  показаний преобразовател  (датчика) через линию св зи подают переменное напр жение, каждый из полупериодов которого создает токи в соответствующих плечах реохорда преобразовател  и плечах измерительного реохорда:, вызыва  рассогласовани  полупериодов тока, что устанавливаетс  По показани м измерител  тока. Подвижный контакт измерительного реохорда перемещают, добива сь нулевых показаний измерител  тока. При этом углова  величина поворота корпуса скважинного прибора относительно эксцентричного груза соответ- ствует показани м шкалы отсчета fzj, Скважинный блок известного ориентатора имеет р д недостатков. Эксцентричньй груз вращаетс  на опорах типа керн-подп тник, нмекадих момент треии , который способствует снижению надежности и увеличению угла засто  груза, особенно при небольших зенитных углах скважины (3-5).. Кольцевое исполнение реохорда снижает чувствительность и точность датчика (преобразовател ) при уменьшении диаметра скважинного прибора. Целью изобретени   вл етс  повышение точности ориентировани . Указанна  цель достигаетс  тем, что в скважинном ориентирующем устройстве , содержащем наземный блок, линию св зи и скважинный блок, имеющий корпус, арретирующий электромагнит , измерительное сопротивление, чувствительный и преобразовательный элементы, последний выполнен в виде прикрепленной к корпусу спирали, а чувствительный элемент - в виде уста новленного на двух раст жках вдоль оси корпуса внутри спирали магнитног стержн , при этом одна из раст жек соединена с корпусом, а друга  - с  корем арретирующего электромагнита, причем измерительное сопротивление размещено на преобразовательном или чувствительном элементах с возможностью контактировани  между ними. На фиг. 1 представлено скважинное ориентирующее устройство, на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1. Устройство содержит корпус скважинного блока 1, в котором размещены преобразовательный элемент 2, вьшолненный в виде распределенной вдоль оси скважинного прибора спирали с размещенным (намотанньм) на ней измерительным сопротивлением 3. Измерительное сопротивление 3 подключено через диоды 4 к жиле линии 5 св зи. Чувствительньй элемент 6 выполнен в виде цилиндрического магнитного стержн , подвешенного на раст жках и 8, одна из которых прикреплена к 1изолированной етойке в корпусе скважинного прибора, а друга  через изо л тор - к  корю арретирукицего электромагннта 9. G корпусом скважинного прибора жестко скреплен ловитель 10 посредством которого скважинный прибор ориентированно сочлен етс  с буровьм инструментом не показан). Кроме того, устройство содержит наземный блок tt, в котором установлены индикатор 12 нул  (измеритель тока со средней точкой), трансформатор 13, шкала 14 ртсчёта, измерительный узел, включающий в себ  реохорд 15, к неподвижным контактам которого последовательно подключены диоды 16, а подвижн контакт 17 кинематически св зан с указателем 18 шкалы отсчета, дроссель 19, подключенный одним вьгаодом к подвижному контакту реохорда 15, а другим выводом - к трансформатору 13, наземный блок через линию 5 св зи соединен со скважинным блоком. Устройство работает следующим образом. В исходном состо нии чувствительный элемент 6 вывешен на раст жках 7 и 8 под действием пружины электромагнита 9 При этом обеспечиваетс  посто нный нат г раст жек и чувствительный элемент провисает под действием составл ющей силы т жести Р. Преобладающее действие сил т жести усиливаетс  за счет магнитных свойств чувствительного элемента и ферромагнитных свойств корпуса. При подключении переменного тока к трансформатору 13 в его вторичной обмотке по витс  переменное напр жение и запитает аррети- рующий электромагнит 9,  корь которого вт нетс  и ослабит действие раст жек 7 и 8. Чувствительный элемент поп действием сил т жести и магнитных свойств упадет в направлении наименьшего зазора (апсидальной плоскости) на преобразовательный элемент 2 с измерительным сопротивлением 3, как показано на фиг.2 пунктиром, сцепитс  со стальным корпусом и тем сймым обеспечит контакт между чувствительным элементом и частью измерительного сопротивлени . Произойдет преобразование угла поворота корпуса скважинного прибора относительно апсидального направлени  (апсидальное направление совпадает с нормалью к оси скважины, направл нной в сторону противоположную действию составл ющей силы т жести). Индикатор 12 нул  укажет иаличие тока рассогласовани . Поворотом контакта 17 реохорда 15 добиваютс  нулевых показаний индикатора нул . При этом указатель 18 шкалы 14 отсчета устанавлив аетс  против значений угла установки плоскости действи  бурового инструмента. Дроссель 19 компенсирует ассиметричное действие арретирующего электромагнита в скважинном блоке. Очевнцно, что принцип действи  и конструкци  скважинного блока не изменитс , если измерительное сопротивление нанести (намотать) на ; чувствительный элемент. Контакт при . этом обеспечит преобразовательный элемент.

Claims (2)

1. СКВАЖИННОЕ ОРИЕНТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее наземный блок, линию связи и скважинный блок, имеющий корпус, арретирующий электромаг нит, измерительное сопротивление, чувствительный и преобразовательный элементы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности ориентирования, преобразовательный элемент выполнен в виде прикрепленной к корпусу спирали, а чувствительный элемент - в виде установлен ного на двух растяжках вдоль оси корпуса внутри спирали магнитного стержня, при этом одна из растяжек соединена с корпусом, а другая - с якорем арретирующего электромагнита, причем измерительное сопротивление размещено на преобразовательном элементе с возможностью контактиро вания с чувствительным элементом.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что измерительное сопротивление размещено на чувствительном элементе с возможнастью контактирования с преобразовательным элементом.

1 1154446