устройство для контроля параметров траектории скважины

Формула изобретения

Устройство для контроля параметров траектории скважины - азимута, зенитного угла и угла установки отклонителя, содержащее корпус с впускным и выпускными каналами сжатого воздуха и размещенный в нем чувствительный элемент маятникового типа в виде сферы со смещенным вниз центром тяжести, в которой установлены магнитная система и демпфирующий элемент, феррозонды и вторую магнитную систему, отличающееся тем, что вторая магнитная система установлена в сфере перпендикулярно первой магнитной системе, феррозонды установлены напротив полюсов обеих магнитных систем, а в качестве демпфирующего элемента использованы размещенные на вогнутой площадке внутри сферы сыпучие твердые немагнитные вещества.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к промысловой геофизике и может быть использовано для определения углов пространственной ориентации скважин.

Известно устройство для определения направления оси вертикальных скважин, в котором тяжелый шарик имеет возможность двигаться по сферической поверхности. Положение шарика регистрируется его фотографированием на пленку на фоне сферической вогнутой поверхности, с нанесенными на ней концентрическими окружностями [1].

Недостатком устройства является его низкое быстродействие.

Известен инклинометрический преобразователь для определения азимута скважины, содержащий корпус и подвижный элемент с тремя степенями свободы, внутри которого установлен постоянный магнит со смещенным центром тяжести и находящийся во взвешенном положении в плотной нейтральной жидкости [2].

Недостатком этого преобразователя является зависимость его чувствительности от температуры.

Прототипом является устройство для контроля параметров траектории скважины, содержащее датчик для измерения зенитного угла и датчик положения угла установки отклонителя. Чувствительным элементом в первом датчике является сфера со смещенным посредством груза центром тяжести, в которую установлена магнитная система, состоящая из двух цилиндрических параллельных друг другу магнитов. Во втором датчике чувствительным элементом является конусный шип с магнитом, центр тяжести которого ниже оси его вращения. Магнит поворачивается на опорах, установленных в конусе, а плоскость качания этого магнита, служащего ротором преобразователя угла, совпадает с плоскостью, проходящей через ось симметрии конуса и центр тяжести конуса [3].

Недостатком прототипа является то, что измерение азимута, зенитного угла и угла установки отклонителя производится двумя датчиками, установленными в различных корпусах, демпфирующий элемент имеет недостаточную термостойкость из-за наличия жидкости.

Настоящее изобретение позволяет получить новый технический эффект повышения устойчивости к температурным изменениям и расширение функциональных возможностей преобразователя.

Этот технический эффект достигается тем, что две магнитные системы установлены перпендикулярно друг другу в одном датчике в виде сферы со смещенным вниз центром тяжести, а в качестве демпфирующего элемента использованы сыпучие немагнитные вещества.

На чертеже изображено устройство, общий вид.

Устройство для контроля параметров траектории скважины содержит корпус 1, чувствительный элемент маятникового типа в виде сферы 2 со смещенным посредством груза 3 центром тяжести, подвешенный в опоре без трения, в которую установлены магнитные системы 4 и 5 перпендикулярно друг другу, напротив полюсов которых находятся феррозонды 6 и 7. Внутри сферы 2 на вогнутой площадке находятся сыпучие немагнитные вещества 8 (немагнитные металлические шарики). В корпусе 1 выполнен впускной канал 9 для подачи сжатого воздуха через микроотверстия 10 и выпускные каналы 11 для отвода этого воздуха.

Работа устройства для контроля параметров траектории скважины происходит следующим образом.

При подаче сжатого воздуха в впускной канал 9 корпуса 1 через микроотверстия 10 вес сферы 2 уравновешивается главным вектором давления воздушной пленки и сфера «всплывает» и ориентируется с помощью магнита 4 по магнитному меридиану и устанавливается горизонтально под действием веса груза 3. Выходной сигнал феррозонда 6 зависит от взаимного расположения его с магнитной системой 4, а выходной сигнал феррозонда 7 зависит от положения магнитной системы 5.

Таким образом, по положению корпуса 1 относительно сферы 2 определяется азимут, зенитный угол и угол установки скважины.

Предложенное устройство позволяет упростить конструкцию датчика траектории скважины, повысить стабильность и точность контроля траектории скважины по трем параметрам одновременно за счет снижения зависимости выходных сигналов устройства от температуры.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР № 597821. Датчик угла отклонения от вертикали. Опубликовано в 1978 г.

2. Авторское свидетельство СССР № 757695. Устройство для определения азимутального и зенитного угла скважины. Опубликовано в 1980 г.

3. Авторское свидетельство СССР № 1155732. Устройство для контроля параметров траектории скважины. Опубликовано в 1985 г.