SU798279A1 - Инклинометр - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к геофизическим скважинным приборам дл  измерени  параметров искривлени  скважин Известен инклинометр, содержащий корпус, измерительную схему, датчик азимутаi наход щийс  в карданном подвесе, включающим вн ешнюю и внутреннюю рамки совзаимн о перпендикул рньами ос ми вращени , три ма тниковых датчика, включающие параметрические преобразователи углов и ма тники, оси врсодени  которых взаимно; перпендикул рны , а один из них жестко и со осно соединен с внешней рамкой,внутр которой размещены два других ма тниковых датчика ij . В известном инклинометре при малы зенитных углах (менее 5°) вследствие несовпадени  плоскости ориентации внешней рамки-ма тника с плоскостью искривлени  скважины измерение углов и азимутов осуществл етс  с помощью размещенных во внешней рамке двух ма тников и параметрических преобра зователей, например/ реостатных, обеспечивающих получение электрических выходных сигналов, пропорциональ ных составл ющим зенитного угла во взаимно, перпендикул рных плоскост х. При этом точность измерени  азимута и зенитного угла в значительной степени зависит от точности измерени  составл кицих последнего. Точность измерени  составл ющих зенитного угла может быть повьлиена за счет увеличени  чувствительности размещенных во внешней рамке ма тниковых датчиков путем увеличени  длины их ма тников. Однако удлинение этих ма тников приводит либо к увеличению диаметра корпуса, либо к уменьшению диапазона измерени  зенитных углов. Известен также инклинометр, содержащий внешнюю и внутреннюю рамки, три ма тниковых датчика, один из которых размещен на внутренней рамке, а двй других на внешней, преобр%5юватели углов, измерительную схему 2j. Недостаток инклинометра - низка  точность измерени . Целью данного изобретени   вл етс  повьпиение точности измерени , параметров искривлени  скважин. Указанна  цель достигаетс  тем, что преобразователь углов одного из расположенных на внешней рамке ма тниковых датчиков выполнен двухсекционным , а ма тниковые датчики, размещенные на внешней рамке, имеют разную

длину и параллельные оси вращени , причем ма тник, размещенный на внутренней рамке, имеет длину, равную длине большего ма тника, размещенного на внешней рамке.

А также тем, что оси вращени  раэ мещенных ,на внешней рамке ма тников совмещены, а двухсекционный преобразователь имеет разнесенные вдоль оси вращени  внешней рамки секции. А также датчик двухсекциойного преобразовател  снабжен конечным переключателем .

На фиг. 1 изображена схема выполнени  инклинометра; на фиг. 2 - электрическа  схема соединени  преобразователей; на фиг. 3 - соосно установленные ма тники, вид сбоку.

Инклинометр состоит из корпуса, электрической измерительной схемы и свободно вращающейс  на вертикальной оси внешней рамки - ма тника 1 (см. фиг. 1) с эксцентрично расположенным грузом 2. Дл  измерени  аксидальных углов внешн   рамка - ма тник 1 совместно с неподвижно закрепленным относительно корпуса преобразователем (на чертеже не показаны) образуе ма тниковый датчик. Во внешней рамкема тнике 1 размещены два других взаимно перпендикул рных ма тниковых датчика, один из которых включает в себ  ма тник 3 и реостатный преобразователь с реохордом 4 и щеткой 5, а другой выполнен с двухсекционным реостатным преобразователем и двум , отличающимис  по длине, ма тниками б и 7, последовательно f реагирующими на возрастание.зенитного угла. Двухма тникова  система датчика может быть различной по конструкции , например выполненной в виде плоской двухзвенной кинематической пары, имеющей две параллельныеоси вращени  и реализуемой путем шарнирного присоединени  ..ма тника 7 к концу ма тника 6. Дл  уменьшени  габаритов внешней рамки-ма тника 1 ма тники 6 и 7 установлены в ней соосно с возможностью взаимодействи  с разнесенными вдоль оси вращени  рамки-ма тника 1 секци ми преобразовател , включающими соответственно реохорды 8 и 9 и щетки 10 и 11. Дл  осуществлени  возможности последовательного реагировани  на возрастание зенитного угла ма тников 6 и 7, последний соединен с щеткой 11, смещенной относительно центра его т жести в сторону, противоположную размещению груз а 2.

Каждый из ма тников 3, б и 7 дл  ограничени  их углового перемещени  и предохранени  щеток 5, 10 и 11 от повреждений снабжен упорами, жестко св занными с внешней рамкой-ма тником

1.

Ма тники 3 и 6 идентичны по конструкции и имеют по сравнению с

ма тником 7 большую длину, величина которой определ етс  поперечным размером внешней рамки-ма тника 1 и максимальным зенитным углом, при котором происходит совмещение плоскоети ориентации упом нутой рамки с плоскостью искривлени  скважин. Обычно величина этого угла, завис ща  от конструктивных особенностей инклинометров , не превышает 5°. Исход  из чего, максимальные углы отклонени  ма тников 3 и б от оси вращени  внеш ей рамки-ма тника 1 должны.быть.равны углу б преимущественно равному 5. Максимальный угол 62 определ етс  требуемым диапазоном измерени  зенитных углов б скважин и равен б2рб-б.( . Дл  сохранени  неизменным числа измерительных каналов, необходимых дл  регистрации отклонений ма тников, в датчик с двухсекционным преобразователем и двум  ма тниками введен чувствительный к зенитному углу конечный переключатель дл  поочередного включени  в измерительную схему участков реохордов 8 и 9. Конечный переключатель может быть различннп по конструкции, однако должен срабатывать в момент отрыва ма тника 7 от упора 12 или при соприкосновении ма тника б с упором 13.Наиболее простым по конструкции  вл етс  конечный переключатель, использующий выход щетки 10 с контактной дорожки реохорда 8 при достижении ма тником б упора 13. При этом реохорды 8 и 9 должны быть последовательно включены в измерительную схему (фиг. 2).

Дл  измерени  азимута во внешней рамке-ма тнике 1 над ма тником 3 при помощи внутренней рамки карандова подвеса установлен горизонтальный датчик азимута (на чертеже не показаны ) , одна из осей врщени  которого расположена в плоскости ориентации внешней рамки-ма тника 1.

Инклинометр работает следующим образом .

При отклонении инклинометра на малый зенитный угол, при котором момент , вращающий внешнию рамку-ма тник 1, недостаточен дл  установлени  плоскости ее ориентации в плоскости искривлени  скважины, измерение параметров последней осуществл ют с помощью мa тн кoв 3 и б,и соответствующих им преобразователей. При дальнейшем отклонении инклинометра происходит совмещение плоскости ориентации внешней рамки-ма тника 1 с плоскостью искривлени  скважины, в результате чего щетка 5 под действием ма тника 3 займет положение, при котором снимаелолй с реохорда 4 выходной сигнал эквивалентен углу отклонени , равному О. После этого щетка 10 под действием ма тника 6.выходит из соприкосновени  с монтажной дорожкой реохорда 8 (см.

Claims (3)

1. Формула изобретения

   1.Инклинометр,содержащий внешнюю и внутреннюю рамки, три маятниковых датчика, один из которых размещен на внутренней рамке, а два других на 15 внешней, преобразователи углов, измерительную схему, отличаю щи йс я тем, что, с целью повышения точное сти измерения параметров искривления скважин, преобразователь углов одного jq из расположенных на внешней рамке маятниковых датчиков выполнен двухсекционным, а маятниковые датчики, размещенные на вшешней рамке, имеют разную длину и параллельные оси вращения,причем маятник, размещенный на внутренней рамке, имеет длину, равную длине большего маятника, размещенного на внешней рамке.
2. 2. Инклинометр поп. 1, отличающийся тем, что оси вращения размещенных на внщиней рамке маятников совмещены, а. двухсекционный преобразователь имеет разнесенные вдоль оси вращения внешней рамки секции.
3. 3. Инклинометр по пп. 1 и 2 , отличающийся тем, что, с целью поочередного включения в измерительную схему секций преобразователя, датчик двухсекционного преобразователя снабжен конечным переключателем.