Claims (2)
Изобретение относитс к геологораз ведочной технике и может быть использовано дл определени пространственного положени скважин, пройденных в породах с любыми магнитными свойствами . Известен инклинометр, содержащий корпус, датчик азимута, датчик зенитного угла, световоды, источник света и светочувствительный слой (фотобумага , фотопленка) pj Известное устройство имеет низкую чувствительность и стабильность работы , обусловленную большим рассто нием от источника света до светочувствительного сло , и может быть испол зовано только в немагнитныхПородах. Известен фотометрический инклинометр , позвол ющий измер ть азимут скважины в породах с магнитными свойствами . Достигаетс это тем, что датчик азимута выполнен в виде гироскопа с укрепленным на его оси световодом в форме фокона, узкий торец которого установлен против светочувствительного сло , а широкий торец против источника света. Датчик зенитного угла выполнен в виде цилиндрического световода, частично заполненного жидкостью , при этом светочувствительный слой расположен на наружной стороне световода . Существенным недостатком этого прибора вл етс измерение азимута на принципе Гироскопа. Применение гироскопа в инклинометре снижает надежность и точность работы его работы в подземных услови х эксплуатации, требует высококвалифицированных специалистов дл обслуживани . Такой прибор дорог, сложен в изготовлении, имеет низкую надежность и точность в работе, и требует тщательного ухода при эксплуатации. Цель изобретени - повышение надежности и точности определени кривизны . Указанна цель достигаетс тем, что устройство имеет установленные в корпусе на заданном рассто нии, по крайней мере,два фотометрических инклинометра, а корпус выполнен в ви де гибкой трубы. На фиг. 1 представлена принципиальна схема предлагаемого устройства , на фиг. 2 - пример определени азимутов и зенитных углов скважин по результатам наблюдений в скважине Устройство дл определени угла наклона и направлени состоит из фот метрических инклинометров 1-3, кажды из которых включает светочувствитель ный слой , источник 5 света, цилинд рический световод 6, камеру с жидкостью 7. Фотометрические инклинометры 1-3 установлены в корпусе из гибкого материала на заданном рассто нии , светочувствительные слои этих инклинометров ориентированы о тносительно друг и закреплены в камере неподвижно. На фиг. 1 приве ден случай, когда продольные оси камеры инклинометров наход тс в одной вертикальной плоскости (апсидальной плоскости), В этом случае каждый инк линометр может зарегистрировать угол отклонени его оси от вертикали (зенитный угол). Предлагаемое устройство дл опред лени угла наклона и направлени скв жины работает следующим образом. В соответствии с ожидаемой кривиз ной скважины инклинометры 1-3 устанавливают в корпусе 8 на заданном рассто нии и закрепл ют неподвижно. На поверхности замли, перед началом измерений, корпус располагаетс в одной вертикальной плоскости так, что каждый инклинометр 1-3 располага етс под некоторым известным зенитны углом. По команде с наземного пульта или с встречного программного устрой ства кратковременно .включаютс источ ники 5 света каждого инклинометра. Свет от источника 5 распростран етс по цилиндрическому световоду 6 до поверхности жидкости, отражаетс от нее и засвечивает часть фотобумаги светочувствительного сло 4, наход щейс выше уровн жидкости. Это вл етс исходной опорной информаци ей о расположении фотобумаги относительно друг друга и трубы 8, а та же об исправном состо нии инклинометра . 2 . 4 Устройство на каротажном кабеле, тросе или с помощью бурильных труб опускают в скважину до тех пор, пока инклинометр не займет положение на участке скважины, азимут которого известен (в частном случае это усть ескважины ), а инклинометры 2 и 3 не займут положени на участках скважины, положение в пространстве которых необходимо определить. По команде с наземного пульта или с автономного встроенного в прибор программного устройства включают источники 5 света каждого инклинометра на необходимое врем выдержки, после чего инклинометры извлекают из скважины. С каждого инклинометра 1 -3 снимают фотобумагу k и обрабатывают е после чего провод т вычислительные операции в соответствии с фиг. 2. На фиг. 2 показан общий вид на фотобумагу, развернутую и наклеенную на плоский лист. На фотобумаге видны следы уровней жидкости каждого инклинометра . Кривые уровней жидкости слабого фона - результат освещени фотобумаги перед началом измерений (исходна информаци ). Кривые сильного фона - результат освещени фотобумаги в скважине в момент измерений. Фотобумагу каждого чувствительного устройства в соответствии с кривой ела- бого фона разворачивают и наклеивают на плоский лист бумаги ориентировано друг под другом. На фиг. 2 обозначено: 1, 2 и 3,, соответственно, фотобумага первого, второго и третьего инклинометров; , 5 и 6 кривые следов уровн жидкости , соответственно, первому, второму и третьему инклинометрам перед измерени ми (исходна информаци ); 7 8 и 9 - кривые следов уровней жидкости на фотобумаге, соответственно, первогр, второго и третьего инклинометров в процессе измерени в скважине (информаци о зенитных углах и азимутах скважины в заданных ее точках); 10 рассто ние , пропорциональное известному азимутуо(, точки скважины первого устройства ; 11 - рассто ние, завис щее от зенитного угла Обточки скважины , азимут которой известен; 12 и 13рассто ни , определ ющие искомые азимутыоСоИ oi соответственно, второго и третьего чувствительных устройств 14 и 15 рассто ни , определ ющие 5 искомые зенитные углы 02 Oj, соответственно , второго и третьего чувствительных устройств. Кривые следов уровней жидкости, зарегистрированные на гибком светоУУ-Вствительном слое .(фотобумаге) ,. вл ютс удобным документальным подтверждением измеренных значений угло кривизны скважины в заданных точках, а также свидетельством исправного со то ни инклинометра перед началом из мерений. Предлагаемое устройство просто по конструкции, удобно в эксплуатации, дешево в изготовлении и не требует высокой квалификации при его обслужи вании. В св зи с тем, что в устройст ве отсутствуют сложные механические вращающиес и трущиес части, а также сложные электронные узлы, оно обладает высокой, точностью и надежностью работы в полевых услови х. Изме рени легко могут быть выполнены сил ми буровой бригады. Применение статистических методов обработки измерений одновременно в трех и более точках позвол ет существенно повысить надежность и том- , ность определени положени скважины в пространстве в любых магнитных средах. Особенно эффективно применение предлагаемого устройства при оперативном контроле кривизны скважины силами буровой бригады в процессе ее бурени ,а также после искусствен2д ного отклонени скважины на данную траекторию. Повышенные надежность и точность работы устройства позвол ет более оперативно и точно определить пространственное положение скважины и своевременно применить меры дл предотвращени отклонени скважины от заданного направлени . Это, в свою очередь, вл етс резервом повышени эффективности геологоразведочных работ . Формула изобретени Устройство дл определени угла наклона и направлени искривлени скважины, содержащее установленный в-Корпусе фотометрический инклинометр , включающий цилиндрический световод , частично заполненный(жидкостью, светочувствительный слой и источник света, отличающеес тем, что, с. целью повышени надежности и точности определени кривизны, оно Q имеет установленные в корпусе на заданном рассто нии, по крайней мере, два фотометрических инклинометра, а корпус выполнен в виде гибкой трубы . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР h 56178, кл. Е 21 В 7/02, 1977. The invention relates to geological engineering and can be used to determine the spatial position of wells that have been traversed in rocks with any magnetic properties. An inclinometer is known, comprising a housing, an azimuth sensor, a zenith angle sensor, light guides, a light source and a photosensitive layer (photographic paper, photo film). Pj The known device has a low sensitivity and operating stability due to a large distance from the light source to the photosensitive layer, and can be used It is called only in non-magnetic Breeds. A photometric inclinometer is known for measuring the azimuth of a well in rocks with magnetic properties. This is achieved by the fact that the azimuth sensor is made in the form of a gyroscope with a focon-shaped optical fiber fixed on its axis, the narrow end of which is mounted against the photosensitive layer and the wide end against the light source. The sensor of the zenith angle is made in the form of a cylindrical light guide partially filled with liquid, while the photosensitive layer is located on the outer side of the light guide. A significant disadvantage of this device is the measurement of the azimuth on the principle of the gyroscope. The use of a gyroscope in an inclinometer reduces the reliability and accuracy of its operation in underground conditions of operation, and requires highly qualified specialists for servicing. Such a device is expensive, difficult to manufacture, has low reliability and accuracy in operation, and requires careful maintenance during operation. The purpose of the invention is to increase the reliability and accuracy of curvature. This goal is achieved by the fact that the device has at least two photometric inclinometers installed in the housing at a given distance, and the housing is made as a flexible pipe. FIG. 1 is a schematic diagram of the proposed device; FIG. 2 is an example of determining azimuths and zenith angles of wells based on observations in a well. The device for determining the angle of inclination and direction consists of 1-3 photometric inclinometers, each of which includes a photosensitive layer, a source of 5 light, a cylindrical light guide 6, a chamber with liquid 7. Photometric inclinometers 1-3 are installed in a housing made of flexible material at a given distance, the photosensitive layers of these inclinometers are oriented relatively to each other and fixed in the camera still. FIG. 1 shows the case where the longitudinal axes of the inclinometer chamber are in the same vertical plane (apsidal plane). In this case, each inclinometer can register the angle of deviation of its axis from the vertical (zenith angle). The proposed device for determining the angle of inclination and direction of the well acts as follows. In accordance with the expected curvature of the well, the inclinometers 1-3 are mounted in the housing 8 at a predetermined distance and fixed in place. On the surface, before the measurement, the housing was located in the same vertical plane so that each inclinometer 1-3 is located at a certain known zenith angle. Upon a command from a ground control unit or from an oncoming software device, the sources 5 lights of each inclinometer are switched on briefly. The light from the source 5 propagates along the cylindrical light guide 6 to the surface of the liquid, is reflected from it and illuminates a portion of the photo paper of the photosensitive layer 4, which is above the liquid level. This is the initial reference information about the position of the photo paper relative to each other and the tube 8, and the same about the good condition of the inclinometer. 2 4 The device on the wireline cable, cable or drill pipe is lowered into the well until the inclinometer takes up a position on the well site whose azimuth is known (in the particular case this is the wellhead) and inclinometers 2 and 3 will not take up the positions on the sites wells, the position in space of which is necessary to determine. Upon a command from the ground control panel or from the autonomous software device built into the device, sources of light 5 of each inclinometer are inserted for the required holding time, after which the inclinometers are removed from the well. Photographic paper k is removed from each inclinometer 1 -3 and processed and then computational operations are performed in accordance with FIG. 2. In FIG. 2 shows a general view of photographic paper, unrolled and glued onto a flat sheet. Photo paper shows traces of fluid levels for each inclinometer. The curves of the liquid levels of a weak background are the result of the photo paper illumination before the start of measurements (initial information). Strong background curves are the result of photo paper illumination in the well at the time of measurement. The photographic paper of each sensitive device is folded and glued onto a flat sheet of paper and is oriented under each other in accordance with the curve of a shiny background. FIG. 2 marked: 1, 2 and 3 ,, respectively, the photographic paper of the first, second and third inclinometers; , 5 and 6 curves of traces of liquid level, respectively, to the first, second and third inclinometers before measurements (initial information); 7, 8 and 9 are curves of traces of fluid levels on photographic paper, respectively, of primary, second and third inclinometers in the process of measuring in a well (information about the zenith angles and azimuths of a well at given points); 10 is a distance proportional to the known azimuth (u (the well points of the first device; 11 is the distance depending on the zenith angle of the turning of the well whose azimuth is known; 12 and 13 distances determining the required azimuth of the co oi, respectively, of the second and third sensitive devices 14 and 15 distances defining the desired zenith angles 02 Oj, respectively, of the second and third sensitive devices. The trace curves of the fluid levels recorded on a flexible light-UV layer (photo paper) are a convenient document. by confirming the measured values of the angle of curvature of the well at given points, as well as evidence of a good inclinometer before starting the measurements. The proposed device is simple in design, convenient to use, cheap to manufacture and does not require high qualification in its maintenance. Since there are no complicated mechanical rotating and rubbing parts in the device, as well as complex electronic components, it has high, precise and reliable work in field conditions. Measurements can be easily performed by the drilling crew. The use of statistical methods for processing measurements at three or more points at the same time allows us to significantly increase the reliability and volume of determining the position of a well in space in any magnetic media. The application of the proposed device is especially effective in the on-line monitoring of the curvature of a well by the forces of a drilling crew during its drilling, as well as after artificially deviating a well to a given trajectory. Increased reliability and accuracy of the device allows more quickly and accurately determine the spatial position of the well and timely apply measures to prevent the well from deviating from a given direction. This, in turn, is a reserve for improving the efficiency of geological exploration. Claims The device for determining the angle of inclination and the direction of curvature of a well, contains a photometric inclinometer installed in-hull, including a cylindrical light guide, partially filled (with a liquid, a photosensitive layer and a light source, characterized in that it is designed to increase the reliability and accuracy of curvature determination, it Q has at least two photometric inclinometers installed in a housing at a given distance, and the housing is made in the form of a flexible pipe. into account when examining 1. USSR author's certificate h 56178, class E 21 B 7/02, 1977.
2.Авторское свидетельство СССР по за вке № , кл. Е 21 В J7/02, 1977.2. USSR author's certificate for application no., Cl. E 21 B J7 / 02, 1977.
ФИ.FI.