SU851306A2 - Устройство дл ориентировани чувствитель-НыХ элЕМЕНТОВ - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРИЕНТИРОВАНИЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

1 ,

Изобретение относитс  к геофизическим исследовани м буровых скважин; особенно сверхглубоких, имеющих субвертикальную ориентировку, когда j требуетс  сохранить посто нное положение датчиков относительно плоскости наклона скважины, и может быть использовано дл  векторной магнитометрии скважин. Кроме того, в изоб- |Q ретении могут примен тьс  датчики и другого назначени .

По основному авт. св. № 234282 известно устройство дл  ориентировани  датчиков магнитного пол , пре- . имущественно феррозондового типа, в плоскости искривлени  скважины, содержащее самоустанавливающийс  ма тниковый блок с размещенными в нем датчиками и токоотводами и контакт ную пару коллектор-токосъемник . В этом устройстве с целью непрерывной передачи сигнала датчика на жилы кабел  и повышени  точности ориентировани  датчика в плос- 95 кости искривлени  скважины ма тниковый блок выполнен в виде двух коаксиальных рамок - ма тников, на внешней из которых установлен коллектор , а во внутренней - датчик.

электрически св заннЕ с коллекторами маломоментными спиральными токоотводами , взаимодействующими через жесткие контакты с корпусом внутренней и внешней рамок 1 .

Однако точность установки гравитационного ма тникового ориентатора в заданном направлении, примен емого в указанном устройстве, зависит, при-прочих равных услови х, от момента вращени  системы, т.е.

М Р-е- since, где Р - вес;

t - плечо;

а, - угол наклона оси вращени  системы по отношению к вертикали .

При малых углах sin о становитс  малой величиной и момент вращени  оказываетс  недостаточным, чтобы преодолеть силы трени . Происходит застой системы, т.е. по вл етс  больша  погрешность ориентировки. Как показывает практика, такое устройство обеспечивает надежную ориентировку при углах наклона от вертикали только больтае 3° , что ограничивает область его применени , особенно при изучении глубоких и

сверхглубоких скважин, которые стрем тс  Оурить вертикально и углы наклона составл ют меньше .

Цель изобретени  - повышение точности ориентировани  при больших углах наклона системы.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в известном устройстве ось вращени  внутренней рамки расположена под углом к оси вращени  внешней рамки , причем последн   закреплена на корпусе устройства посредством сильфонов . Это позвол ет преодолеть мертвую зону почти от О до 3-4, где момент М очень мал, так как sin сх. мен етс  почти от О до 0,050 ,07.

На чертеже показано предлагаемое устройство, разрез в плоскости наклона по заданному направлению 0-0, например , в плоскости наклона скважины

Устройство состоит из внешней рамки 1 с грузом-эксцентриком 2 и полуос ми 3 и 4, на одной из которых .наход тс  коллекторные кольца 5. Концы полуосей вход т в подшипники 6 И 7, встроенные в охранный корпус 8. Во внешней рамке 1 Ьазмещена внутренн   рамка 9, полуоси 10 и 11 которой опираютс  на подшипники 12 и 13, Ось вращени  внутренней рамки О - О не совпадает с осью вращени  внешней рамки О - О и образует с ней угол |Ь . Во внутренней рамке имеютс  груз-эксцентрик 14 и датчики, например Хи Y 15 и 16, причем датчи X имеет груз-отвес 17. Датчик 15 подвешен на кернах и его ось вращени  находитс  в точке А. точки датчиков соединены проводами с .маломоментными спиральными токоотводами 18 и 19. В нижней части груза-эксцентрика 14 имеетс  штифт 20, вход щий в ограничитель поворота внутренней рамки. Вс  система помещена в охранный корпус 8, в котором укреплены щеточные токосъемники 21, контактирующие с коллекторными кольцами 5. Токосъемники соединены проводами с жилами кабел  22.

Внешн   рамка прикреплена к охранному корпусу (или шасси) при помощи сильфонов 23 и 24.

Устройство работает следующим образом.

При перемещении устройства по наклонной линии, например по оси буровой скважины, обе рамки под действием грузов-эксцентриков 2 и 14 стрем тс  установитьс  в плоскости наклона. Благодар  применению скольз щих токосъемников внешн   рамка может поворачиватьс  на угол п 360 ,

где п - любое число. Из-за того, что сила трени  токосъемников 21 довольно значительна , внешн   рамка при малых углах наклона (счита  от вертикали) не точно ориентируетс  по заданному направлению, а с некоторым застоем. Применение второй рамки (внутренней), св занной с внешней маломоментными спиральными токоотводами 18 и 19, как это сделано в известном устройстве, позвол ет освободитьс  от вли ни  засто  внешней рамки на ориентировку датчиков .15 и 16, наход щихс  во внутренней рамке, так как противоположно действующий момент самих токоотводов

5 ничтожно мал по сравнению с устанавливающим моментом внутренней рамки. Однако, опыт работы с известным устройством показывает, что така  система надежно работает только

0 при сравнительно больших углах наклона (больше З). При несоосной внутренней в предлагаемом устройстве, расположенной по отношению к оси вращени  внешней под углом fj , устанавливающий момент внут5 ренней рамки в первом приближении равен

М Р-е- sin (tf + р ) , где MI всегда больше М,

Угол f достаточно сделать 3-4

D и тогда при застое внешней рамки даже в 90° погрешность в ориентировании датчиков, наход щихс  во внутренней рамке, не превысит 3-4 .

Придвижении системы по заданно5 му направлению вертикальные и горизонтальные ускорени  гас тс  сильфонами 23 и 24, благодар  чему улучшаетс  качество записи сигналов, поступающих с датчиков, так как ко0 лебани  их существенно уменьшаютс .

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР 234282, кл. G 01 V 3/18, 1965 (прототип).