SU1469108A1 - Инклинометр - Google Patents

Description

. Изобретение относитс  к геофизическим скважинным приборам дл  измерени  параметров искривлени  сверхглубоких нефт ных и газовых скважин. Цель изобретени  - рас;ширение диапазона измерени  зенитного угла и уменьшение поперечного габарита устройства .

На чертеже представлена кинемати-- ческа  схема измерительной части инклинометра (скважинного прибора).

Инклинометр имеет измерительную часть, содержащую рамку-ма тник, саМОориентирующуюс  при зенитных.углах более 4-5 в плоскости искривлени  скважины, датчик азимута и фиксирующий механизм последнего.

Самоориентирующа с  рамка-ма тник состоит из полого цилиндрического корпуса 1, установленного с помощью двух полуосей 2 и 3 в опорах скважинного прибора с возможностью свободного вращени , и жестко св занного с корпусом 1 дебаланса 4.

Датчик азимута с помощью кольца 5 карданного подвеса размещен внутри

00

3 146

корпуса 1 и включает следующие основные элементы: корпус 6, реохорд 7, контактное кольцо 8, ма тниковый груз 9, подпружиненньга сердечник 10 с гайкой 11, магнитную стрелку 12 с камни- евой опорой 13 и контактную пластину 14. При этом магнитна  стрелка 12 с помощью камниевой опоры 13 установлена на острие сердечника 10 и жестко св зана с контактной пластиной 14, котора  совместно с реохордом 7 и контактным кольцом 8 образуют реостатный преобразователь. Причем, дл  уменьшени  поперечного габарита кор- пуса 1, а следовательно, и скважин- ного прибора в целом, указанный преобразователь имеет наружный диаметр (по реохорду 7), превышаювдй внутренний диаметр кольца 5, и расположен над ним. Дл  обеспечени  горизонтиро- вани  датчика путем сохранени  местоположени  его центра т жести под плоскостью размещени  внутренних 15 и 16 и внешних 17 и 18 полуосей коль- ца 5, на гайке 11 сердечника 10 смонтирован дополнительный ма тниковый .груз 19. Причем кольцо 5 с помощью полуосей 17 и 18 подвешено к корпусу 1 таким образом, что полуоси 15 и 16 всегда лежат в плоскости ориентащи рамки-ма тника, т.е. в плоскости, проведенной через центр т жести де- баланса 4 и полуосей 2 и 3.

Фиксирующий механизм датчика ази- мута представл ет собой коромысло, выполненное в виде рычага 20, поворотно смонтированного на кольце 5 с возможностью -взаимодействи  с дугой 21. Причем рычаг 20 лежит в одно плоскости с дугой 21, совмещенной с плоскостью ориентации рамки-ма тника При этом рычаг 20 имеет поперечную прорезь 22 и введен в замыкание с кольцом 5 при помощи пружины 23. В прорези 22 размещен cepдeчниk 10 таким образом, что рычаг 20 расположен между корпусом 6 датчика азимута и гайкой 11. Свободный (подпружиненньй конец рычага 20 жестко соединен с хвостовиком 24, имеющим отверстие дл  подвижного соединени  с дугой 21 Последн   составл ет единое целое с подпружиненной при помощи пружины 25 лерекладиной 26, центр которой жестк соединен с т гой 27, образующей с по мощью охватывающей перекладину 26 U- образной вилки 28 одноподвижную поступательную кинематическую пару с

8 -

корпусом 1 рамки-ма тпика, Дл  осуществлени  поступательного движени  дуги 21 под действием штока 29 арре- тирующего узла (не показан) т га 27 посредством рычага 30 кинематически св зана с указанным штоком.

Инклинометр работает следуюидим образом .

В разарретированном состо нии (см. чертеж) происходит успокоение рамки- ма тника и магнитной стрелки 22, При

5

этом, в случае отклонени  скважинного прибора на малый зенитньш угол (до 5.) плоскость ориентации рамки-ма тника вследствие малости момента вращени  последней не совпадает с плоскостью искривлени  скважины. Это приводит к тому, что датчик азимута горизонти- руетс  под действием ма тниковых грузов 9 и 19 путем поворота относительно полуосей 15-18 кольца 5. Благодар  этому ось вращени  магнитной стрелки 12 совпадает с осью сердечника 10. Причем, в зависимости от величины угла засто  рамки-ма тника датчик азимута, а следовательно, и такие элементы, как сердечник 10 и хвостовик 24 могут совершать до своего успокоени  качательные движени  в одной из взаимно перпендикул рных плоскостей на угол отклонени  от исходного состо ни , не превышающий 5 . При отклонении скважинного прибора на большой зенитный угол (свыше 5 ), когда момент вращени  рамки-ма тника становитс  достаточным дл  совмещени  плоскости ее ориентации с плоскостью искривлени  скважины, сердечник 10 . датчика азимута при успокоении последнего занимает среднее положение в прорези 22 рычага 20, совпадающее с указаннь от плоскост ми, а хвостовик 24 приобретает возможность перемещени  вдоль дуги 21 -в сторону дальнего ее конца (в сторону действи  дебаланса 4) на угол 45-50.

После успокоени  элементов измерительной части инклинометра происходит срабатьшание арретирующего узла, под действием которого шток 29 перемещаетс  по направлению, указанному на чертеже стрелкой. При этом дуга 21 перемещаетс  вниз, сжима  пружину 25. Хвостовик 24 фиксируетс  на участке дуги 21, отжима  рычаг 20 от кольца 5 и раст гива  пружину 23. Средн   часть рычага 20 на одном из участков своей прорези 22 фиксирует гайку 11

51469

и пер.емещает вго1з с ее помощью сердечник 10 при одновременном сжатии его собственной пружины. При этом контактна  пластина 14 магнитной стрелки 12 фиксируетс  на контактном кольце 8 и участке реохорда 7,сопротивление которого  вл етс  эквивален- .том измер емого азимута.

При разарретировании измерительной д части инклинометра ее элементы занимают новое исходное положение, опре086

дел емое зею1тным углом ствола скплжи ны.

I

Использование предлагаемого устройства позвол ет при сохранении достигнутой повышенной точности измерени  азимута увеличить диапазон измерени  по зенитному углу и одновременно уменьшить поперечный габарит скважинного прибора по сравнению с прототипом.

2 .

Claims (1)

1. ИНКЛИНОМЕТР, содержащий полый корпус, подпружиненное коромысло с прорезью и хвостовиком, подпружиненную дугу, арретирующий узел и установленный на карданном подвесе датчик азимута с реостатным преобразователем, магнитной стрелкой и под.пружиненным сердечником с концевой

1 . _