SU757696A1 - Датчик угла наклона 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к скважинной измерительной технике и может быть использовано в нефтяной промышленности.

Известен инклинометр, состоящий 5 из двух приборов - верхнего и нижнего, соединенных жестко отрезком штанги длиной от 10 до 50 м [1}. Каждый прибор содержит измеритель апсидальных углов и электромагнит. В нижнем 10 приборе, кроме того, имеется измеритель зенитного угла. Чувствительный элемент измерителя апсидальных углов представляет собой эксцентрически расположенный относительно оси прибо-^5 ра груз с острием на конце. При арретировании прибора острие эксцентрического груза накалывает отверстие на бумажном диске, закладываемом в измеритель агсидального угла. Арре- 20 тирование прибора производится электромагнитом, управляемым с поверхности по кабелю. После выполнения измерения инклинометр поднимают и из него извлекают бумажные диски с наколотыми 25 отверстиями, по которым оценивают вертикальные углы и направление наклона.

Недостатками инклинометра ИМА-ИУ-2 являются низкая производительность, 30

2

так как измерения проводятся во время стоянок на точках, при этом число точек измерения за одну спуско-подъемную операцию ограничено, что приводит к задалживанию времени скважины для проведения измерений; восприимчивость чувствительных элементов инклинометра к механическим воздействиям; низкая точность и разрешающая способность результатов измерений, так как производится многократное преобразование измеряемых величин.

Известен датчик угла наклона, включающий в себя заполненную двумя несмешивающимися жидкостями кольцевую полость, на внутренних стенках которых установлены электроды, и измерительную цепь ΜНедостатком этого датчика является низкая точность измерения, связанная с недостаточной чувствительностью.

Целью изобретения является повышение точности измерения за счет увеличения чувствительности.

Указанная цель достигается тем, что электроды, размещенные на одной иэ стенок полости, имеют слой диэлектрика, причем одна из несмешивающихея жидкостей - электропроводящая, а другая - диэлектрик.

3

757696

4

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого датчика,' на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение чувствительной полости датчика; на фиг. 4 - развертка поверхности электродов.

_х Датчик угла наклона содержит корпус с крышкой, в котором помещена замкнутая чувствительная полость 1, заполненная двумя несмешиБающимися жидкостями 2 и 3, на противоположных поверхностях 4 и 5, образующих полость 1, размещены в форме противолежащих элементов электроды 6-13, образующие емкостные преобразователи. Включенные в измерительную цепь 14 электроды 6,8,10 и 12,размещенные на поверхности 4, покрыты слоем диэлектрика 15, разделяющим эти электроды от'заполняющих полость 1 жидкостей 2 и 3. Жидкость 2 - диэлектрик, жидкость 3 - электропроводящая. Для компенсации температурных изменений объемов жидкостей в чувствительной полости, последняя отделена эластичной мембраной 16 от компенсационной части полости 1.

При наклоне датчика разделяющая жидкости 2 и 3 граница· перемещается внутри чувствительной полости 1 относительно первоначального положения, принятого за исходное. В зависимости от величины и направлений перемещения границы раздела жидкостей в полости относительно первоначального происходит изменение емкости емкостных преобразователей: конденсатора Сл, образованного электродами 6 и 7, на величину дС ; конденсатора С2, образованного электродами 8 и 9, на величину конденсатора С образованного электродами 10 и 11, на величинуь.С*, конденсатора Сд , образованного электродами 12 и 13, на величину дСд. Измерительной цепью 14 замеряют эти величины, по которым и определяют угол и направление наклона датчика.

Исполнение датчика принципиаль'но не требует различия между величинами диэлектрической проницаемости непроводящей жидкости 2 и слоя диэлектрика 15, разделяющего электроды 6, 8, 10 и 12 от жидкостей в полости. Это позволяет обеспечить подбор,таких материалов (непроводящей жидкости и слоя диэлектрика), которые имели бы одни и те же числовые значения величин диэлектрической проницаемости и идентифицированную характеристику температурного влияния, что значительно повышает эффективность использования предлагаемого датчика в условиях, когда изменяется температура в процессе измерения.

Так, например, при использовании бензола в качестве непроводящей жидкости и слоя диэлектрика, выполненного из полиэтилена, которые близки по своим диэлектрическим свойствам, погрешности, связанные с изменением температуры в диапазоне от 0 до 200°С не будут превышать 15%.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Датчик угла наклона, включающий в себя заполненную двумя несмешивающимися жидкостями кольцевую полость, на внутренних стенках которой установлены электрода, и измерительную цепь, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет увеличения чувствительности, электрода, размещенные на одной из стенок полости, имеют слой диэлектрика, причем одна из несмешивающихся жидкостей - электропроводящая, а другая - диэлектрик.