SU1384737A1

SU1384737A1 - Inclination meter

Info

Publication number: SU1384737A1
Application number: SU864107977A
Authority: SU
Inventors: Валерий Глебович Терешин
Original assignee: Уфимский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе
Priority date: 1986-06-03
Filing date: 1986-06-03
Publication date: 1988-03-30

Abstract

Изобретение относитс к промысловой геофизике и м.б. использовано дп определени профил искривленных скважин. Цель изобретени - повьпиение точности измерений. Инклинометр содержит корпус 1, внутри которого размещены чувствительный элемент 2, его подвес 4, св занньш с валом двигател 5, и узел 6 дл съема сигнала.Элемент 2 выполнен в виде маховика с одинаковыми экваториальными моментами инерции. Узел 6 вьшолнен в виде датчика скорости поворота элемента 2. По скорости поворота последнего с помощью узла 6 определ ют угловые скорости, а затем зенитный угол и азимут. За счет такого выполнени элемента 2 и узла 6 исключаютс погрешности измерений из-за вли ни угловых ускорений и угловой скорости корпуса 1 вокруг оси вала двигател 5. 1 ил. с S (ЛThe invention relates to field geophysics and m. used dp for determining the profile of the twisted wells. The purpose of the invention is the measurement accuracy. The inclinometer includes a housing 1, inside of which a sensing element 2 is placed, its suspension 4, connected to the motor shaft 5, and a node 6 for picking up a signal. Element 2 is made in the form of a flywheel with the same equatorial moments of inertia. Node 6 is implemented in the form of a rotation speed sensor of element 2. The angular velocities are determined by the rotation speed of the latter using node 6, and then the zenith angle and azimuth. Due to this arrangement of the element 2 and the node 6, measurement errors are excluded due to the influence of the angular accelerations and the angular velocity of the housing 1 around the axis of the motor shaft 5. 1 sludge. with S (L

Description

соwith

СХ)CX)

4 four

со |with |

xvtxvt

1384737 1384737

Изобретение относитс к промыслоно в This invention relates to field production.

вой геофизике и может быть использовано дл определени профил искривленных скважин,пробуренных в породах любой магнитной интенсивности.geophysics and can be used to determine the profile of curved wells drilled in rocks of any magnetic intensity.

Целью изобретени вл еюл шение точности измерений.The aim of the invention is the measurement accuracy.

На чертеже приведена кинематическа схема инклинометра.The drawing shows the kinematic diagram of the inclinometer.

Инклинометр содержит i opnyc 1, внутри которого размещены чувствительный элемент 2, выполненный в виде маховика с одинаковыми экваториальными моментами инерции, центр т жести которого совпадает с его осью 3, подвес 4 чувствительного элемента 2, св занный с валом двигател 5, узел 6 дл съема сигнала, который выполнен в виде датчика скорости поворота чувствительного элемента 2.The inclinometer contains i opnyc 1, inside of which are placed the sensing element 2, made in the form of a flywheel with the same equatorial moments of inertia, the center of gravity of which coincides with its axis 3, the suspension 4 of the sensing element 2 connected with the motor shaft 5, the node 6 for removal signal, which is made in the form of a sensor of rotation speed of the sensitive element 2.

Дл измерени угловой скорости вра щени чувствительного элемента в данном случае могут быть использованы различные методы, например индукционный , магнитоиндукционный или метод дифференцировани . При использовании индукционного метода в качестве датчика скорости поворота чувствительного элемента используют тахо- генератор.In this case, various methods can be used to measure the angular velocity of rotation of the sensitive element, for example, induction, magnetic induction, or a method of differentiation. When using the induction method, a tachogenerator is used as a sensor for the speed of rotation of the sensing element.

Инклинометр работает следующим образом.The inclinometer works as follows.

В процессе движени инклинометра по наклонной скважине на чувствительный элемент 2 во вращающемс от двигател 5 подвесе 4 действуют моменты центробежных и кориолисовых сил инерции , под вли нием которых чувствительный элемент колеблетс с частотой принудительного вращени О. относительно оси 3.During the movement of the inclinometer along an inclined borehole, the sensitive element 2 in the suspension 4 rotating from the engine 5 is acted upon by the moments of centrifugal and Coriolis inertia forces, under the influence of which the sensitive element oscillates with the frequency of forced rotation of O. about axis 3.

Уравнение движени чувствительного элемента записываетс в виде:The motion equation of the sensing element is written as:

J,y +() (Q+a COS0 ) lf J| (9sin ;7t-a sin6 cosj7t-a9cos9cosS2t) + 1Го + (Л,-J,)((2+a cusQ ) (GcosQt +J, y + () (Q + a COS0) lf J | (9sin; 7t-a sin6 cosj7t-a9cos9cosS2t) + 1Go + (L, -J,) ((2 + a cusQ) (GcosQt +

+ a sinO sinnt),(t)+ a sinO sinnt), (t)

где J,, Jj, Jj - моменты инерции чувствительного элемента относительно соответствующих осей; зенитный УГОЛ}where J ,, Jj, Jj - the moments of inertia of the sensitive element relative to the respective axes; zenith}

а - азимутуa - azimuth

t - врем .t - time

9 Обычно вли нием подчеркнутых членов при анализе работы инклинометра в первом приближении пренебрегают.9 Usually, the influence of underlined members is neglected in the first approximation when analyzing the work of an inclinometer.

Дл точных инклинометров следует учитывать BJШ ниe угловых ускорений и наличие проекции угловой скорости изменени азимутального угла на ось вращени вала двигател . Если чувствительньш элемент выполнен в виде симметричного маховика с одинаковыми экваториальными моментами инерции (), то уравнение динамики (1) может быть предста влено следующимFor accurate inclinometers, one should take into account the angular acceleration of BJSH and the presence of a projection of the angular velocity of the azimuth angle change on the axis of rotation of the motor shaft. If the sensitive element is designed as a symmetrical flywheel with the same equatorial moments of inertia (), then the dynamic equation (1) can be represented as follows

образом:in the following way:

J,Y J, -т- (0sinnt-a sinGcosQt)J, Y J, -t- (0sinnt-a sinGcosQt)

(2)(2)

Из уравнени (2) следует, что Г 9 sinQt-a sinQcosQt. (3)From equation (2) it follows that G 9 sinQt-a sinQcosQt. (3)

По данной скорости поворота чувствительного элемента 2 с помощью узла .6 дл съема сигнала, который выполнен в виде датчика скорости поворота чувствительного элемента,определ ют угловые скорости а sinS и б , а затем зенитный угол и азимут .The angular velocities a sinS and b, and then the zenith angle and azimuth are determined using this node .6 for picking up the signal, which is made as a sensor of the speed of rotation of the sensitive element.

Выполнение чувствительного элемента в виде маховика с одинаковыми экваториальными моментами инерции, а узла дл съема сигнала в виде датчика скорости поворота чувствительного элемента позвол ет исключить погрешности измерений из-за вли ни угловых ускорений и угловой скорости корпуса инклинометра вокруг оси вала двигател .The execution of the flywheel sensing element with the same equatorial moments of inertia, and the node for picking up the signal as a sensor of the speed of rotation of the sensing element eliminates measurement errors due to the influence of angular accelerations and angular velocity of the inclinometer body around the axis of the engine shaft.

Claims

Invention Formula

An inclinometer comprising a housing inside which a sensing element is located, a suspension of the sensing element connected to the motor shaft, and a node for picking up a signal, characterized in that, in order to improve measurement accuracy, the sensing element is designed as a flywheel with the same equatorial moments of inertia, and the node for picking up the signal is in the form of a sensor of the speed of rotation of the sensitive element.