Феррозондовый преобразователь угла наклона скважины

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 47 0 1 у 4 Е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ Щ( ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 761557 6.06. 8 3,12.8 фимский инстит . Н. Ко 22.241 вторск 83, кл орское 33, кл В 47Ленина авиацрджоникидзе(54) (57) ФЕРРОЗОНДОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА НАКЛОНА СКВАЖИНЫ, содержащий корпус и установленные в немнаружную и внутреннюю рамки, феррозонд, размещенный на внутреннейрамке, две взаимно перпендикулярныекатушки индуктивности, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности и стабильности из,мерения угла наклона, катушки индуктивности жестко закрепленыв корпусе, а их магнитные оси расположены под углом 45 относительнооси чувствительности феррозонда.Изобретение относится к промысловой геофизике и может быть использовано в системах управления проводкой наклонно направленных скважин.Цель изобретения- повьппение точности и стабильности измерения угла наклона скважины.На .чертеже представлена блок-схема феррозондового преобразователя угла наклона скважины.Устройство содержит наружную 1 и внутреннюю 2 рамки, составляющие карданный подвес. На внутренней рамке 2 перпендикулярно ее вертикальной оси вращения укреплен феррозонд 3 и маятник 4. Снаружи рамок в корпусе инклинометра закреплены две взаимно перпендикулярные катушки 5 и б индуктивности, причем их магнитные оси находятся под углом 45 относительно оси чувствительности феррозонда 3, обмотка возбуждения феррозонда 3 подключена к выходу генератора 7 возбуждения, сигнальная обмотка феррозонда 3 подключена к входу . Фильтра 8, выход которого присоединен к первому входу первого фазового детектора 9, второй вход которого соединен с вторым выходом генераторавозбуждения, а выход первого фазового детектора 9 соединен с входом первого интегратора 10,который в свою очередь через разделительный конденсатор 11 своим выходом подключен к первому входу второго фазового детектора 12, выход которого подключен к входу второго интегратора 13, выход которого соединен с входом устройства 14 регистрации, первый выход генератора 15 подключен к второму входу второго фазового детектора 12, а второй выход генератора 15 подключен к входу коммутатора 16, два выхода которого подключены соответственцо к катушкам 5 и 6 индуктивности.Принцип действия преобразователя заключается в следующем.В наклонной скважине под действием маятника 4 наружная рамка 3 поворачиваясь устанавливает ось вращения внутренней рамки 2 перпенди-. кулярно плоскости наклона скважины. При этом плоскость внутренней рамки 3, на которой укреплен феррозонд, за счет смещенного центра тяжести сохраняет горизонтальное положение, дополнительные катушки 5 и б индук тивности, закрепленные жесткос корпусом инклинометра, изменяютсвое положение относительно осичувствительности феррозонда пропор ционально углу наклона инклинометра. Через коммутатор 16 низкочастотный ток подается с выхода генератора 15 поочередно в дополнительныекатушки 5 и 6 индуктивности, в которых создается переменное магнитное поле, проекция вектора которого на ось чувствительности феррозонда 3 пропорциональна синусуили косинусу угла наклона инклино метра, в зависимости от того, какаякатушка 5 или 6 индуктивностив данный момент подключена. Приэтом с учетом первоначального смещения магнитных осей катушек 5 20 и 6 индуктивности относительнооси чувствительности феррозонда 3она угол 45 выполняется соотношение: Нз;9 дс,5 - -46 оН 5 25 где 9 - угол наклона инклинометра;з, - проекция магнитного векто ра катушки 5 индуктивности на ось чувствительности феррозонда 3," з - проекция магнитного вектора катушки 6 индуктивности 35 на ось чувствительностиферрозонда 3. оНачальное смещение 45 можно скомпенсировать в устройстве 14 регист рации.Генератор 7 возбуждения питаетферрозонд 3. Выделение второй гармоники осуществляется полосовымфильтром 8. Детектирование осущест вляется фазовым детектором 9. Пульсирующее модулированное частотойгенератора 15 напряжение сглаживается интегратором 10. Постоянная времени последнего выбирается такой, 50 что происходит сглаживание высокочастотного напряжения второй гармоники, но в то же время не подавляется низкочастотное напряжениес частотой генератора 15. Раздели тельный конденсатор позволяет отделить низкочастотное модуляционноенапряжение от постоянного напряжения, снимаемого с выхода первого1199917 Составитель А.ЦветковТехред О.Ващишина Редактор Н.Бобкова Корректор Л.Патай Тираж 539 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и отКрытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 7840/36 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 интегратора 10, значение которого пропорционально азимуту. Для однозначного определения угла наклона скважины в устройстве использован второй фазовый детектор 12, тактируемый низкочастотным напряжением, снимаемым с генератора 15, а также второй интегратор 13.Предлагаемое техническое решение обладает по сравнению с известным повышенной точностью измерения угла наклона скважины и повышенной стабильностью, так как стабильность катушек индуктивности, а также ихидентичность значительно вышестабильности дополнительного.феррозьндаи его идентичности с основным феррозондом. Кроме того, в предлагаемом , техническом решении феррозондизмеряет не абсолютную величинуполя, создаваемого катушками индуктивности, а их относительное значе О ние, При этом мультипликативная сос"тавляющая погрешности тракта преобразования от феррозонда до выходавторого интегратора устраняется,