SU148766A1 - Гироприбор - Google Patents

Description

Известны гироприборы дл  определени  кривизны буровых скважин , состо щие из ма тника, гиросистемы и фотокамеры. Известные приборы сложны, дороги е изготовлении и допускают значительные ошибки при съемке скваж-ин.

Предлагаемый гироприбор отличаетс  от известных тем, что дл  определени  зенитного угла лутем измерени  составл ющих в двух взаимно перлендикул рных плоскост х одним чувствительным элементом и с целью упрощени  прибора, он снабжен пространственным ма-,  тником с нониусными щкалами. Верхн   часть ма тника выполнена в виде вилки, лодвещенной к сердечнику ва оси, а сердечник подвещен к корпусу прибора при помощи второй оси, перпендикул рной к первой и лежащей в одной плоскости с ней.

Дл  определени  азимута плоскости искривлени  скважины при помощи гиросистемы с ориентированием по знаку на поверхности, он снабжен ориентиром в виде прорези и мущки. Ориентир вмонтирован в наружный корпус, причем визирна  ось ориентира, ось пространственного ма тника и нить дл  отсчитывани  локазани  лимба гиросистемы лежат в одной плоскости, проведенной через продольную ось прибора .

На фиг. 1 локазан предлагаемый гироприбор в сборе; на фиг. 2- отвес прибора; на фиг. 3-измерительна  часть прибора; на фиг. 4- ориентир прибора; на фиг. 5-схема ориентировки гироскопа.

В комплект гироприбора вход т глубинный (скважинный) прибор- собственно гироприбор и наземна  ла-нель управлени .

Гироприбор (фиг. 1) состоит из измерительной части I, удлинител  2 и амортизатора 3. Измерительна  часть свинчиваетс  с удлинителем при помощи втулки 4. Измерительна  часть прибора имеет наружный 5 и внутренний 6 кожухи. Во внутреннем кожухе смонтированы все основные узлы прибора, наружный-воспринимает гидростати№ 148766-2ческое давление жидкости, заполн ющей скважину. Внутрен-ний кожух ввинчен в наружный, tro обеспечивает совпадение осей обоих кожухов. Прибор. имеет следующие основные узлы: отвес 7, гироскоп 8, ориентир 9, фотоаппарат 10, фонари 11. Амортизатор 3 состоит из цилиндра 12 и пружины 13, упирающейс  в днище 14.

Отвес (фиг. 2) состоит из собственно отвеса, заканчивающегос  в верхнейчасти вилкой 15, сердечника 16, и двух щек 17, соединенных с внутренним кожухом, в которые входит сердечннк- Сердечник сбалансирован на оси //-//. Отвес имеет возможность поворачиватьс  относи-тельно сердечника на оси /-/, а сердечник вместе с отвесом поворачиваетс  относительно щек на оси //-//. Оси /-/ и //-// расположены во взаимно-.перпендикул рных плоскост х и соедин ютс  с отвесом и щеками при помощи подшипников Па.

При измерении кривизны прибор вследствие искривлени  скважины займет какое-то наклонное .положение, а отвес свободно подвешенный на двух взаимно перпендикул рных ос х /-/ -и //-// сохранит вертикальное положение .Ось прибора и ось отвеса образуют угол, который  -вл етс  углом наклона прибора. Определение этого угла осуществл етс  посредством иэмерени  вертикальных углов в двух взаимно перпендикул рных плоскост х следующим образом.

При наклоне прибора сердечник повернетс  на оси /-/ относительно вилки отвеса и между осью сердечника и осью отвеса образуетс  угол, который измер етс  в угловой мере с точностью 2 при помощи верньера 18 на сердечнике, переместившегос  относительно лимба 19 на вилке отвеса. Одновременно щеки /7, соединенные с кожухом, -повернутс  на оси //-// относительно сердечника. При этом между осью сердечника « плоскостью, проход щей через ось //-// и продольную ось прибора, образуетс  угол, измер емый верньерами 20 на щеках, переместившимис  относительно лимба 21 на сердечнике.

Измерение углов в каждой плоскости производитс  п-арой верньеров , что повышает точность отсчитывани  и предотвращает случайные ошибки при отсчитывании углов. Верньеры имеют винты дл  регулировани  при поверках прибора.

Измеренные в двух взаимно-перпендикул рных плоскост х углы, oпpeдeл jgщиe угол наклона прибора (скважины), фиксируютс  на пленку при помощи фотоаппарата 10 (фиг. 3).

Ввиду того, что при опуска-нии прибора в скважину он может поворачиватьс  вокруг своей продольной оси и при этом оси /-/ и //-// могут располагатьс  в плане, т. е. по азимуту .произвольно, необходимо определ ть азимут оси /-/ (будем называть ее главной осью) при каждом измерении вертикальных угол. Эту задачу выполн ет гироскоп 8 (или гирорама). К раме 22 тироскопа, имеющей свободу вращени  относительно кожуха, снизу прикреплен лимб 23. В процессе съемки скважины лимб вместе с гироскопом сохран ет посто  нное положение по азимуту. Под лимбом «а рассто нии 2-3 мм расположена рамка 24, прикрепленна  к .кожуху. К рамке прикреплена нить, котора  расположена в плоскости, проход щей через ось /-/. Таким образом, лимб прикреплен к гироскопу, а нить - к кожуху и любой угол, образов1анный главной осью лрибора и плоскостью вращени  гироскопа, может быть отсчитан на лимбе по нити, если смотреть на лимб снизу. Фиксирование указанного угла производитс  при помощи фотографировани . Дл  этого над шкалами вертикальных углов установлено зеркало 25. Дно 26 стакана, в котором расположен гироскоп, имеет окошко 27. Через это окощко И трубу 28 изображение сектора лимба с проектированной на этой изображение нитью попадет на зеркало. Это изображение , отраженное в зеркале, фотографируетс  на пленку. Сектор лимба в момент фотографировани  освещаетс  лампочками 29. Измеренные углы на пленке отсчитываютс  с точностью 30.

Таким образом, в момент измерени  вертикальных углов и фиксации их на пленку одновременно фиксируетс  на ту же пленку отсчет угла между плоскостью вращени  гироскопа и главной осью .прибора. Зна  азимут плоскости вращени  гироскопа, определ ют азимут главной оси прибора.

Азимут плоскости вращени  гироскопа определ етс  при .помощи ориентира 9 ( фиг. 4), который представл ет собой цилиндр 5 со стенками , способными выдержать гидростатическое давление жидкости в скважине. Ось цилиндра .перпендикул рна продольной оси прибора и лежит в плоскости, проход щей через главную ось прибора. На рассто нии 3-4 мм от концов цилиндра расположены у одного конца рамка с прорезью 30, а у другого конца-мушка 31 с заостренным концом. Ось, проведенна  через середину црорези рамки и остри  мущки, лежит в плоскости главной оси прибора, т. е. в одной плоскости С нитью, по которой берутс  отсчеты на лимбе гироскопа.

Ориентировка прибора (фиг. 5) производитс  следующим образом . Запуск етс  гироскоп и по истечении времени, достаточного дл  того, чтобы плоскость вращени  стала посто нной, ось ориентира визированием на .вещку ориентируетс  по линии, азимут которой известен (лини  скважина-координатна  точка).

Дл  фиксировани  пикета скважииы, которому соответствует каждый кадр пленки, применен счетчик 32 кадров. Счетчик кадров расположен изолированно от фотоаппарата, чтобы свет лампочки 33 не засвечивал пленку. Он св зан с лентопрот жным механизмом и при каждой прот жке пленки измен ет свои показани  на единицу. Изображение счетчика кадров, отраженное в зеркале 34, фиксируетс  на пленку.

Фиксирование отсчетов вертикальных углов азимутального угла и номера кадра производитс  фотоаппаратом, состо щим из магазинной касеты 55, приемной касеты 36, лентопрот жного механизма, приводимого в движение электродвигателем 37. Зубчатый барабан 38, передвигающий пленку на один кадр, св зан со счетчиком кадров. По окончании лрот жки замыкаетс  пара контактов, дающих электрический импульс, сигнализирующий об окончании прот жки. Затвора у объектива нет. Фотографирование отсчетов вертикальных углов осуществл етс  включением лампочек 39, которые расположены так, что их изображение , отраженное в зеркале, не попадает на объекти-в. Ламлочки, освещающие лимб гироскопа и счетчик кадров, включаютс  одновременно с лампочками, освещающими шкалы вертикальных углов.

Пр.ибор опускаетс  в скважину на кабеле 40.

При измерении кривизны обсаженных трубами 41 скважин прибор центрируетс  в скважине фонар ми //.В необсаженные скважины пр.Ибор опускаетс  без фонарей.

Дл  съемки скважины до забо  и предотвращени  резкого удара прибора о дно скважины в удлинитель ввинчиваетс  амортизатор 3. При достижении лрибором дна забо  стержень входит в цилиндр, а пружина см гчает удар.

У усть  скваЖИны устанавливаетс  панель управлени , на которой смонтирована основна  часть электрической схемы управлени  работой лентопрот жного механизма, включени  лампочек дл  экспозиции и работой гироскопа. Прот жка пленки, включение и выключение лампочек должны осуществл тьс  как автоматически, так и вручную. На панели должна быть сигнальна  лампа дл  контрол  прот жки пленки , а также счетчик кадров.

3-№ 148766

№ 148766-4Предмет изобретени 

Claims (2)

1.Гироприбор дл  определени  кривизны буровых скважин, состо щий из ма тника, гиросистемы и фотокамеры, отличающийс  тем, что, с целью определени  зенитного угла измерением составл ющих в двух взаимно-перлендикул рных плоскост х одним чувствительным элементом и упрощени  .конструкции, он снабжен пространственным :ма тником с нониусными щкалами, верхн   часть которого выполнена в виде вилки, подвещенной к сердечнику на оси, а сердечник подвешен к корпусу прибора лри помощи второй оси, перпендикул рной к первой и лежащей .в одной плоскости € ней.

2.Гироприбор по п. 1, от л и ч а ю щи йс   тем, что, с целью олределени  азимута плоскости искривлени  скважи ны при помощи гиросистемы с ориентированием по знаку на поверхности, он снабжен ориентиром в виде лрорези и мушки, вмонтированным в наружный корпус, визирНа  ось которого, ось простр анственного ма тника и нить дл  отсчитывани  показани  лимба гиросистемы лежат в одной плоскости , проведенной через продольную ось прибора.

.1

22

9аг. J

41

-11

Координатна 

точка.

JКоординатна  точна

Фиг. 5