Инклинометр

(54) (57) ИНКЛдатчики угловмационным входкоторого черепреобразовател нфор- ыход д УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРРЕ ИЙ И ОТНРЫТИЙ(прототип). блока памяти, блок управления, выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора и блока памяти, а вход блока управления подключен к выходу таймера, и автономный источник питания, первый выход которого через тумблер соединен с таймером, блоком управления и блоком памяти, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения энергопотребления от автономного источника питания и уменьшения уровня помех, таймер выполнен в виде последовательно соединенных генератора импульсов стабильной частоты, счетчика и коммутационного реле, через контакты которого второй выход авто- Е номного источника питания связан с датчиками и аналого-циФровым преобразователем, причем последний управляющий выход блока управления под-ключен на вход Сброс" счетчика таймера, а блок памяти выполнен в виде мультиплексных регистров.Изобретение относится к областинефтяных и газовых скважин и можетбыть использовано для определениягеометрических параметров пространственного положения забоя скважины.Известен инклинометр однократйого действия, содержащий корпус,чувствительные элементы датчиковазимутального и зенитного углов,автономный источник электрическоготока, реле времени, арретир, устройство считывания информации 1 ,Недостатком данного устройстваявляется низкая точность измеренийи сложность считывания информации.Известно также глубинное Устройство для цифровой записи параметровтраектории скважины, содержащеепервичные преобразователи, коммутатор, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), блок управления, таймер,счетчик адреса и блок памяти (2 .Недостатком этого устройстваявляется низкая точность измерений,поскольку в нем не предусмотренарегистрация измерений именно вмомент остановки движения приборапо скважине и поэтому измерениямогут быть произведены при случайных отклонениях подвесов первичныхпреобразователей.Известен также инклинометр, содержащий датчики углов, подключенные к информационным входам коммутатора, выход которого через аналого-цифровой преобразователь подключен к входу блока памяти, блок 35управления, выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора и блока памяти, а вход блокауправления подключен к таймеру,и автономный источник питания, первцй выход которого через тумблерсоединен с таймером, блоком управления и блоком памяти З.Данное устройство обладает более высокой точностью измерений 45по сравнению с другими аналогами,так как регистрация измерений производится в фиксированные моментыостанова движения прибора по скважине,Недостатком известного устройстваявляется большое энергопотреблениеот автономного источника питания,обусловленное тем, что, начиная смомента включения таймера передспуском устройства в скважину изаканчивая считыванием записаннойинформации из блока памяти, запитаннцми,являются все узлы и блокиустройства. Кроме того, к недостаткуможно отнести большой объем избыточной информации, записываемой в блокпамяти. Информационная избыточностьзаключается в большом количестветочек измерения, приходящемся на еди-ницу длины траектории скважины65(в данном случае единицей длины является одна свеча колонны труб).С другой стороны, для скважин, проходка которых осуществляется в твердом грунте с многократными заменами долота, каждые последующие измерения с использованием известного,инклинометра будут дублировать предыдущие. А для скважин, проходка которых осуществляется в мягком податливом грунте, без смены долота, многократные измерения по траектории скважины с использованием известного устройства вообще не имеет практической ценности для проходки данной конкретной скважины, которая уже имеет вполне определенное пространственное положение забоя, а могут лишь носить характер геофизических исследований.Целью изобретения является снижение энергопотребления от автономного источника питания и уменьшение уровня помех.Поставленная цель достигается тем, что в инклинометре, содержащем датчики углов, подключенные к инФормационным входам коммутатора, выход которого через аналого-цифро- вой преобразователь подключен к входу блока памяти, блок управления, выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора и блока памяти, а вход блока управления подключен к выходу таймера и автономный источник питания,первый выход которого через тумблер соединен с таймером, блоком управления и блоком памяти, таймЕр выполнен в виде последовательно соединенных генератора импульсов стабильной частоты, счетчика и коммутационного реле, через контакты которого второй выход автономного источника питания связан с датчика-, ми и АЦП, причем последний управляющий выход блока управления подключен на вход "Сброс" счетчика таймера, блок памяти выполнен в виде мультиплексных регистров.На чертеже представлена Функциональная схема предлагаемого устройства.Инклинометр однократного измерения с цифровой записью параметров содержит датчики 1 (азимута, зенитного угла и угла установки отклонителя), коммутатор 2, АЦП 3, блок 4 памяти с регистрами, блок 5 управления, таймер б выполненный в виде последовательно соединенных генератора 7 импульсов стабильной частоты, счетчика 8, коммутационного реле 9 с контактами 10, тумблер 11 и автономный источник 12 питания.Устройство работает следующим образом.1078040 Составитель И. КарбачинскаяТехред О,Неце Корректор Л. Пилипенко Редактор Г. Волкова Заказ 889/23 Тираж 564 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж,Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 При,включении тумблера 11 от ав-, тономного источника 12 питания запи- тываются генератор 7 импульсов стабильной частоты, счетчик 8, блок 5 управления и регистры блока 4 памяти и таймер начинает счет времени. После этого инклинометр транспортируется в забой скважины, По истечении времени большего, чем время дос.тижения инклинометром забоя, таймер 6 отрабатывает импульс на вход блока 5 управления, разрешая.его ра боту. Затем срабатывает коммутационное реле 9 и замыкает койтакты 10, При этом происходит предварительная установка в ноль счетчиков блока 5 управления и регистров в блоке 4 памяти и запитываются датчики 1 и АЦП 3. После этого блок управления отрабатывает программу опроса сигналов с датчиков 1, их аналого-цифровое преобразование в АЦП 3 и запись в регистры блока 4 памяти и командой по последнему выходу сбрасывается счетчик 8 в ноль, запрещая тем самым его дальнейшую работу. Реле 9 обесточивается и размыканнем контактов 10 отключает датчики 1 и АЦП от автономного источника 12 питания.Таким образом, начиная с этого момента, остаются запитанными только таймер 6, блок 5 управления и регистры блока 4 памяти, После извлечения инклинометра вместе с изношенным долотом на поверхность земли, происходит считывание информационных кодов из регистровблока памяти, их дальнейшая расшифровка и обработка.Предлагаемое устройство по срав нению с известным обладает меньшимэнергопотреблением и кроме того, внем устранена информационная избыточность. Снижение энергопотребления от автономного источника пита ния достигается тем, что наиболееэнергоемкие узлы и бпоки устройствазапитываются только в моментыизмерения, а на периоды транспортировки в забой и обратно - отключа ются. Постоянно запитанными являются лишь цифровые элементы таймера, блока управления и регистры вблоке памяти.А применение цифровыхмикросхем на основе МОП-структурсводит к минимуму потреблениепостоянно запитанных блоков инклинометра. Информационная избыточность устраняется в предложенномустройстве тем, что измеряются геометрические параметры пространственного положения только точки забоя скважины, а это в свою очередьпозволяет упростить блок памяти, иупростить организацию записи информационных кодов в регистры, чтотакже снижает в конечном итогеэнергопотребление, устройства, упрощает его структуру в целом и увеличивает его ресурс.