SU1714104A1

SU1714104A1 - Orientation device for downhole tools

Info

Publication number: SU1714104A1
Application number: SU894761426A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Ильич Воронцов; Михаил Николаевич Рябинов; Наталья Михайловна Дорожкина; Александр Иванович Давыдов; Анатолий Петрович Солдатенков
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Методики И Техники Разведки
Priority date: 1989-11-22
Filing date: 1989-11-22
Publication date: 1992-02-23

Abstract

Изобретение относитс к разведке »лес- торождений полезных ископаемых и предназначено дл прецизионной ориентации скважинных приборов в земном пространстве. Цель изобретени - повышение точности ориентации. Устройство содержит колонку с подставкой, поворотный стол с о^аэцовыми средствами ориентации, от-ВцдАсчетными шкалами, горизонтальной осью и зажимным УЗЛОМ с базовой призмой. Зажимной узел выполнен в виде полого цилиндра (ПЦ) 9. прикрепле.нного к горизонтальной оси. Внутри ПЦ9 аксиально размещен ПЦ lie возможностью вращени относительно ПЦ9. Внутри ПЦ 11 закреплены базова призма и прижимные планки, винты которых выполнены с консольными упорами 23 переменной длины. Дл настройки устройства в ПЦ 9 устанавливают контрольный цилиндр (К14} 20. Располагают КЦ 20 горизонтально и производ т ориентировку колонки по направлению вектора силы т жести. Вращением регулировочных винтов подставки добиваютс такого положени колонки, чтобы при повороте стола с КЦ 20 вокруг оси на 360°С зенитный угол оставалс посто нным. Затем устанавливают по шкале нулевые значени горизонтальных углов и фиксируют их. Затем КЦ 20 извлекают из ПЦ 9 и устанавливают объект, подлежащий ориентации. 3 ил.(ЛС2J22^ ^ОJbl.Фиг.2The invention relates to the exploration of mineral resources and is intended for the precision orientation of downhole tools in terrestrial space. The purpose of the invention is to improve the orientation accuracy. The device contains a column with a stand, a rotary table with o ^ atsovymi means of orientation, from-VtsdAmashnymi scales, a horizontal axis and a clamping HITCH with a base prism. The clamping unit is made in the form of a hollow cylinder (PC) 9. attached to the horizontal axis. Inside the PC9, the PCR is axially located with the possibility of rotation relative to the PC9. The base prism and clamping strips are fixed inside the PC 11, the screws of which are made with console lugs 23 of variable length. To adjust the device, a control cylinder is installed in PC 9 (K14} 20. Position CC 20 horizontally and align the column in the direction of the gravity vector. Rotate the stand adjustment screws to ensure that the column rotates 360 ° around the axis when the table rotates ; With the zenith angle remained constant. Then the zero values of the horizontal angles are set on the scale and fixed. The CC 20 is removed from the PC 9 and the object to be oriented is set. 3 Il (FIG. 2 ^ 22 ^ ^ OJbl. Figure 2

Description

Изобретение относитс к разведке месторождений полезных ископаемых и предназначено дл прецизионной ориентации скважинных приборов в Земном пространстве с целью их поверки или 5 метрологической аттестации.The invention relates to the exploration of mineral deposits and is intended for the precision orientation of downhole tools in the Earth’s space for the purpose of their calibration or 5 metrological certification.

Известно устройство ориентации скважинных приборов - инклинометров, содержащее колонку с подставкой, снабженной трем регулировочными винтами, горизои- 10 тальную ось, вмонтированную в верхней части колонки, и зажим-заи лку. состо щую из базовой призмы (опорное плечо).A device for orientation of downhole tools - inclinometers, containing a column with a stand equipped with three adjustment screws, a horizontal axis mounted in the upper part of the column, and a clamp-lock is known. consisting of a base prism (support arm).

Недостатком указанного устройства вл етс отсутствие возможности ориентации 15 . приборов относительно азимутального и апсидального опорных направлений.The disadvantage of this device is the lack of orientation 15. devices relative to the azimuth and apsal support directions.

Наиболее близким к изобретению вл етс устройство ориентации скважинных приборов, содержащее колонку с подстав- 20 кой. поворотный стол с образцовыми средствами ориентации, отсчетными шкалами, горизонтальной осью с зажимным устройством , состо щим из базовой и зажимной призм. На горизонтальной оси установлена 25 параллельна ей измерительна база, между колонкой и горизонтальной осью установлена дополнительна ось, перпендикул рна оси колонки и горизонтальнойоси , а базова призма установлена 30 на горизонтальной оси симметрично поворотного стола.Closest to the invention is a downhole tool orientation device comprising a column with a 20-post. rotary table with exemplary orientation tools, reference scales, horizontal axis with clamping device consisting of base and clamping prisms. On the horizontal axis, 25 is installed parallel to the measuring base, an additional axis is installed between the column and the horizontal axis, perpendicular to the axis of the column and the horizontal axis, and the base prism is mounted 30 on the horizontal axis symmetrically to the rotary table.

Основным недостатком устройства вл етс цанговый зажим, не позвол ющий размещение скважинных приборов 35 различных диаметров (практически диаметры скважинных приборов колеблютс от 10 и до 90 мм), что снижает точность ориентации .The main drawback of the device is the collet clamp, which does not allow the placement of downhole tools 35 of different diameters (practically the diameters of downhole devices vary from 10 to 90 mm), which reduces the orientation accuracy.

Целью изобретени вл етс повыше- 40 ние точности ориентации скважинного прибора в пространстве.The aim of the invention is to improve the accuracy of the orientation of the downhole tool in space.

Цель достигаетс тем, что зажим выполнен в виде цилиндра (трубы), установленного на горизонтальной оси, на торцах внутри 45 которого размещены базовые призмы и прижимные планки с винтами, снабженными консольными упорами переменной длины .The goal is achieved by the fact that the clamp is made in the form of a cylinder (pipe) mounted on a horizontal axis, on the ends inside of which there are basic prisms and clamping plates with screws equipped with cantilever abutments of variable length.

На фиг. 1 изображено устройство, об- 50 щий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - зажимной узел устройства, зафиксированный при повороте на 90°.FIG. 1 shows a device in general form; in fig. 2 is a view A of FIG. one; in fig. 3 - clamping unit of the device, fixed when rotated 90 °.

Устройство содержит колонку 1 на подставке 2 и св занный с ней лимб 3с ножлусс 55 горизонтальных углов. На колонке установлен поворотный стол 4 с возможностью вращени вокруг вертикальной колонки 1,The device comprises a column 1 on a stand 2 and the associated limb 3c nokluss 55 horizontal angles. A rotary table 4 is mounted on the column rotatably around a vertical column 1,

На поворотном столе смонтирована горизонтальна ось 5 с проточкой б, используема в качестве дополнительной опорной базы, На оси 5 установлен лимб 7 шкалы вертикальных углов, нониус 8 этой шкалы установлен на столе 4, К оси 5 крепитс зажимной узел, состо щий из цил14ндра (трубы) 9. внутри которого на подшипниках 10 установлен с возможностью вращени цилиндо 11, снабженный базовыми призмами 12 и двум прижимными винтами f3. Цилиндр 11 фиксируетс внутри цилиндре 9 при ггомощи винта 14 с прижимной планкой 15. Кроме того, на зажиме установлены лимб (шкала) 16 апсидальных углов и алидада (нониус) 17. Подставка 1 снабжена регулировочными винтами 18. Зажим 9 крепитс к стопу 4 посредс твом упорных и прижимных винтов 19, с помощью которых производитс поворот (юстировка) горизонтальной оси относительно колонки 1.A horizontal axis 5 with a groove b is used on the turntable, used as an additional support base. On axis 5 there is a limb 7 of the vertical angle scale, a vernier 8 of this scale is mounted on the table 4, A clamping assembly consisting of a cylinder (pipe ) 9. inside which, on bearings 10, a cylinder 11 is rotatably mounted, equipped with base prisms 12 and two clamping screws f3. The cylinder 11 is fixed inside the cylinder 9 with the screw screw 14 with the presser bar 15. In addition, the clamp has a dial (scale) of 16 apsidal angles and an alidade (nonius) 17. The stand 1 is equipped with adjusting screws 18. The clamp 9 is attached to the foot 4 by means of stop and clamping screws 19, with which the horizontal axis is rotated (adjusted) relative to column 1.

На фиг. 2 показан контрольный цилиндрFIG. 2 shows control cylinder

20с площадкой 21 и упором 22 дл креплени теодолита. Прижимные винты 13 снабжены консольными упорами 23 переменной длины, необходимыми дл ;зажима скважинных приборов диаметром 10-90 мм с одного хода винта 13. При перемене диаметра скважинного прибора мен етс место фиксации консоли 23 канавками 24.20 with a pad 21 and an anvil 22 for fastening the theodolite. The clamping screws 13 are provided with cantilever abutments 23 of variable length necessary for clamping downhole tools with a diameter of 10-90 mm from one stroke of the screw 13. When the diameter of the downhole tool changes, the fixing point of the console 23 is changed by grooves 24.

Применение консольных упор переменной фиксированной длины позвол ет существенно снизить габариты стола, так как применение обычного винта ограничивает свободу вращени зажима вокруг его продольной оси (фиг. 3). При вывернутом положении виНт 13 упираетс в стол 4 и не дает возможности поворота зажима.The use of a cantilever stop of variable fixed length significantly reduces the size of the table, since the use of a conventional screw limits the freedom of rotation of the clamp around its longitudinal axis (Fig. 3). When turned out, the vint 13 rests on the table 4 and does not allow the clamp to rotate.

Устройство ориентации настраивают следующим образом.The orientation device is set as follows.

В зажимное устройство 9 устанавливают контрольный цилиндр 20, располагай его горизонтально, и производ т ориентировку колонки 1 по направлению вектора силы т жести. Дл чего, враща регулиро.вочные винты 18 подставки 2, добиваютс такого положени колонки 1. чтобы при повороте стола4 с контрольным цилиндром вокруг вертикальной оси на 360° зенитный угол оставалс посто нным. Затем на площадкуA control cylinder 20 is installed in the clamping device 9, position it horizontally, and the column 1 is oriented in the direction of the gravity vector. For this, rotating the adjusting screws 18 of the stand 2, achieve the position of column 1. so that when the table 4 rotates with the control cylinder around the vertical axis by 360 °, the zenith angle remains constant. Then to the pad

21контрольного цилиндра устанавливают буссоль, Поворачивают стол до тех пор, пока стрелка буссоли не установитс на нулевом значении своей шкалы. После чего, провора- чива алидаду и лимб шкалы горизонтальных углов, устанавливают нулевые значени на этой шкале и фиксируют их. Поворотом лимба вертикальных (зенитных) углов устанавливают значение, равное 90°С зенитных углов, и фиксируют его.21 of the control cylinder set the compass. Turn the table until the compass needle is at the zero value of its scale. After that, turning the alidade and the dial of the horizontal angle scale, set zero values on this scale and fix them. By turning the limb of the vertical (zenith) angles, a value equal to 90 ° C of the zenith angles is established, and it is fixed.

Контрольный цилиндр извлекают из зажима и устанавливают объект, подлежаифчй ориентации.The control cylinder is removed from the clamp and set the object to be orientated.

Поворотом (цилиндра) зажима вокруг продольной оси добиваютс нулевых noie aНИИ поперечного уровн оптического квадрата. Затем, поаорачи лимб шкалы апсцдапьных углов, устанавливают нулевое показание этой шкалы. Извлекают контрольный цилинда из зажима и устанавливают прибор, подлежащий прецизионной ориентацгач в пространстве. Затем контрольный цилиндр 20 размещают, rt)f iзонтально . в площадку 21 закрепл ют буссоль ё показана} и поворотом стола 4 вокруг вертикальной реи добиваютс нулевых показаний буссоли. Устанавливают нулевое показание лимбаг 3 горизонтальных углов и фиксируют лимб 3с жзмиусом. Затем на контрольный цилинд разме(цают квадрант (не показа и враи ением зажима вокруг продольной оси и вертикали добиваютс нулевых показаний поперечного и продольнюго уровйей квадракга, показани к0горого должны быть предварительно установлены на угол ЭО. Вращением лим&( 16 и иониуса 17 апсидальных лов, а также лимба 7 и нониуса 8 зенитных углов устанавт ёают им нулевые значени и фикСИруЙ}Т1«Х .By turning the (cylinder) clamp around the longitudinal axis, zero noie aII of the transverse level of the optical square is achieved. Then, adjusting the scale of the upscale angle dial to set the scale to zero. Remove the control cylinder from the clamp and install the device to be a precise orientation in space. Then the control cylinder 20 is placed, rt) f i is horizontal. in area 21, the compass is fixed} and by turning the table 4 around the vertical line, zero readings of compass are obtained. The limbag is set to a zero reading of 3 horizontal angles and is fixed to the limb 3c. Then on the control cylinder (quadrant is not shown (not showing the clamping around the longitudinal axis and the vertical, zero transverse and longitudinal levels of the quadrakg are obtained), the readings must be pre-set at the EO angle. Rotation of the lim & as well as limb 7 and nonius 8, the zenith angles set them to zero and fixes} T1 "X.

После выполнени указанных операций установка ориентации скважинных приборов считаетс прив занной к данной точке пространства и ориентированной относительно вектора силы т жести, геомагнитного меридиана и апсидального Опорного направлени . . При использовании изобретени повышаетс производительность, надежность, точноЬть и увеличиваетс количество провер емых параметров.After performing these operations, the installation of the orientation of downhole devices is considered to be tied to a given point in space and oriented relative to the force vector of gravity, the geomagnetic meridian and the apsidal Reference Direction. . When using the invention, the productivity, reliability, accuracy and the number of parameters to be checked increase.

Claims

The invention The device of orientation of borehole devices in space, containing a column with a stand, a rotary table with exemplary orientation tools, reference scales, a horizontal axis and a clamping unit with a base prism, which is based on the fact that (aiming at improving the orientation accuracy, clamping the node is made in the form of a hollow cylinder attached to a horizontal axis, inside of which a second hollow cylinder is axially arranged with} rotation relative to the first cylinder, inside which the base plate is fixed Rizma and clamping plates, the screws of which are made with cantilever stops of variable length.

Zj

Fig

fej