SU1569403A1 - Инклинометр - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к промысловой геофизике и предназначено дл  определени  визирного, зенитного и азимутального углов скважины. Цель - расширение функциональных возможностей за счет обеспечени  измерени  магнитного азимута. В заполненном жидкостью корпусе (К) 1 размещены два основных поплавка-ма тника (ПМ) 2,3, оси вращени  которых образуют с продольной осью К 1 ортогональный трехгранник. С ос ми вращени  ПМ 2,3 св заны два датчика 4,5 угловых перемещений. Кроме того, в К 1 размещены два дополнительных ПМ 6,7, с установленными на них феррозондами (Ф) 8,9. Оси вращени  ПМ 6,7 и оси вращени  ПМ 2,3 попарно параллельны. Оси чувствительности Ф 8 и 9 перпендикул рны оси вращени  ПМ 6 и 7 и перпендикул рны плоскост м, проход щим через оси вращени  и центры т жести ПМ 6 и 7. По величине сигналов Ф 8,9 и величине углов поворота ПМ 2,3 и 6,7, измеренных датчиками 4,5, определ ют зенитный, визирный и азимутальный углы. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к промысловой геофизике и может быть использовано дл  определени  зенитного угла и магнитного азимута наклонно направленных скважин, а также еюфного угла.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет обеспечени  измерени  магнитного азимута.

На фиг, 1 представлена кинематическа  структурна  схема инклинометра; на фиг, 2 - пример выполнени  поплавка-ма тника с феррозондом.

Инклинометр содержит корпус 1, заполненный в зкой жидкостью, в котором размещены два основных поплавка-ма тника 2 и 3, оси вращени  которых св заны с датчиками 4 и 5 угловых перемещений и установлены в опорах вращени  в корпусе 1. Оси вращени  поплавков-ма тников 2 и 3 образуют с продольной осью корпуса 1 инклинометра ортогональный трехгранник, т е. взаимно перпендикул рны и перпендикул рны продольной оси корпуса 1.

Кроме того, инклинометр содержит два дополнительных поплавка-ма тника 6 и 7 с установленными на них феррозондами 8 и 9. Оси чувствительности феррозондов 8 и 9 расположены перпендикул рно ос м вращени  соответствующих дополнительных поплавков-ма тников 6 и 7, а также плоскост м , проход щим через оси вращени  и центры т жести дополнительных поплав- ков-..а тниьов 6 и 7. При этом оси вращени  дополнительных поплавков-ма тников б и 7 попарно параллельны ос м вращени  поплавков-ма тников 2 и 3.

Поплавок-ма тник с феррозондом (фиг.2) содержит следующие узлы и детали: ма тник 10 с регулировочным грузом 11, установленный в подшипниках 12 в шасси корпуса 13, поплавок 14, конструктивно выполненный в виде двух шайб из легкого материала , посаженный на оси вращени  ма тника, феррозонд 15, закрепленный по посадочным размерам в пазу ма тника 10, колодки 16 и 17, посредством которых осуществл етс  крепление токоподвода 18, свитого в спираль, а также крышки 19, фиксирующие подшипники 12 в шасси корпуса 13. Корпус инклинометра имеет легкий защитный кожух 20, навинчивающийс  на шасси корпуса 13, его внутренн   полость заполнена в зкой жидкостью.

Инклинометр работает следующим образом .

При наклоне инклинометра и повороте его вокруг продольной оси поплавки-ма т- ники 2, 3 и 6,7 поворачиваютс  вокруг своих осей вращени  под действием собственных моментов вращени . Датчики 4 и 5 угловых перемещений измер ют углы поворотов поплавков-ма тников 2 и 3. Св зь между угла- ми (Vi.Vfe) поворотов поплавков-ма тников 2, 3, зенитным углом визирным углом р выражаетс  формулами

tf arctgVtgfy+tg2 ,

аг 9 ТВследствие попарной параллельности осей вращени  датчики 4 и 5 угловых перемещений показывают одновременно и углы поворотов дополнительных поплавков-ма тников б и 7, которые устанавливают оси чувствительности феррозондов в горизонтальную плоскость. Сигналы he, hg феррозондов 8, 9 пропорциональны проекци м горизонтальной составл ющей геомзгнитного пол  на их оси чувствительности и, следовательно, позвол ют определить азимут а , значение которого вычисл етс  по формуле

orrtnHT9Sin i+h8Sin#

ct arctgтг- -

-hesin icos -hgsin cos 1

Угол fl между ос ми чувствительности феррозондов составл ет / arccos () и в отличие от изве- стных конструкций инклинометров измен етс  в процессе работы прибора.

Введение в конструкцию двух дополнительных поплавков-ма тников обеспечива- ет измерение азимутального угла, что расшир ет функциональные возможности инклинометра. Кроме того, он не имеет сложных деталей, технологичен в изготовленим и отличаетс  простотой настройки, котора  сводитс  к установке осей чувствительности феррозондов в горизонтальную плоскость посредством регулировочных грузов при угле в 0 и аналогичной регулировке поплавков-ма тников, св занных с датчиками угловых перемещений до получени  равенства углов ф - 1/% 0.

Предварительные лабораторные испытани  инклинометра показали, что погрешность измерени  зенитного угла А0 0,3°, погрешности измерени  визирного угла и азимута соответственно: 2,0°, Д 2,0°

при# 1, 3-60°.

0.5°, Да 1,0° при в

Claims (1)

1. Формула изобретени  Инклинометр, содержащий заполненный жидкостью корпус, в котором размещены два основных поплавка-ма тника, оси вращени  которых образуют с продольной

   0

   5

   0

   осью корпуса ортогональный трехгранник,:. два датчика угловых перемещений, св занных с ос ми вращени , основных поплавков-ма тников , отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет обеспечени  измерени  магнитного азимута, он снабжен размещенными в корпусе двум  дополнительными поплавками-ма тниками, на каждом из которых установлен феррозонд, а оси чувствительности феррозондов расположены перпендикул рно ос м вращени  дополнительных поплавков-ма тников и перпендикул рно плоскост м, проход щим через центры т жести и оси вращени  дополнительных поплавков-ма тников, при этом оси вращени  дополнительных поплавков-ма тников и оси вращени  основных поплавков-ма тников попарно параллельны.

   /5

   #

   10

   Фиг. Z