Устройство для ориентирования датчиков в скважине

,БО 51) 4 Е 21 В 47/022 ССРРЫТИЙ САНИЕ И РЕТЕ ТЕЛЬСТ Н АВТОРСКО тельск ледов геофи о ССС2, 197СССР2, 197(54) УСТ ВАНИЯ Д (57) И зоб физических изобретени тации за ния поила ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И(56) Авторское свидетельств663827, кл. Е 21 В 47/02Авторское свидетельство781329, кл. Е 21 В 47/00 ОЙСТВО ДЛЯ ОРИЕНТИРОАТЧИКОВ В СКВАЖИНЕ етейие относится к области геоисследований скважин. Цель - повыщение точности ориенчет стабилизации демпфироваковой рамки при изменении тем 1810 А 1, 13, д,Ъ пературы. Устройство содержит герметичный корпус (К) 1, полость которого частично заполнена вязкой жидкостью. В К 1 в опорах 2, жестко связанных с ним, установлена поплавковая рамка (Р) 3 с эксцентричным грузом 4 и датчиками азимута 5 и зенитного угла 6. В нижней части Р 3 со стороны груза 4 выполнена камера 10. Камера 10 сообщается с полостью К 1, а верхняя точка ее расположена ниже уровня жидкости. При наклоне устройства в скважине Р 3 под действием груза 4 устанавливается в плоскости искривления скважины и ориентирует датчики 5 и 6 относительно этой плос кости. При перемещении устройства по скважине К 1 вращается и на него воздействуют удары и толчки, что в свою очередь сказывается на перемещении Р 3. Демпфирование Р 3 осуществляется за счет вязкого1321810 1Изобретение относится к технике для геофизических исследований скважин и может быть использовано в инклинометрах для ориентирования датчиков в плоскости искривления скважины,Цель изобретения - повышение точности ориентации за счет стабилизации демпфирования поплавковой рамки при изменении температуры.На чертеже изображено предлагаемое устройство,Устройство содержит герметичный корпус 1, частично заполненный вязкой жидкостью. В корпусе 1 в опорах 2, жестко связанных с корпусом 1, установлена поплавковая рамка 3 с эксцентричным грузом 4. На поплавковой рамке 3 размещены датчик 5 азимута, датчик б зенитного угла и ротор 7 вращающегося трансформатора, статор 8 которого закреплен в корпусе 1 и электрически связан с разъемом 9. В нижней части поплавковой рамки 3 со стороны эксцентричного груза 4 выполнена камера 10, заполненная вязкой жидкостью и сообщающаяся каналом 11 с внутренней полостью корпуса 1, Камера 10 размещена таким образом, что при минимальной рабочей температуре во всем диапазоне рабочих углов наклона устройства ее верхняя точка расположена ниже уровня жидкости, находящейся в корпусе 1 устройства. Величина зазора между боковой поверхностью поплавковой рамки 3 и корпусом 1 одинакова по всей длине рамки. Величина зазоров между торцами поплавковой рамки 3 и корпусом меньше зазора между боковой поверхностью рамки и корпусом 1.Демпфирование поплавковой рамки зависит от коэффициента демпфирования Р, величина которого определяется известной формулой для плоского движения вязкой жидкости между двумя врацаюшимися друг относительно друга коаксиальными цили ндрами р дЗ Егде,и -трения жидкости в зазоре между Р 3 и корпусом 1. Увеличение объема жидкости в камере при повышении температуры повышает ее уровень в зазоре, что компенсидинамический коэффициент вязкости дем пфирующей жидкости; радиус поплавковой рамки;величина зазора между поплавко. вой рамкой и корпусом;уровень жидкости в зазоре. 10 15 20 25 30 35 40 45 рует влияние изменения вязкости жидкости на величину коэффициента демпфирования. Это обеспечивает стабилизацию демпфирования Р 3 при изменении температуры. 1 ил. 2Температурная стабилизация демпфирования поплавковой рамки достигается стабилизацией коэффициента демпфирования Р и основана на свойстве жидкости при изменениях температуры в рабочем диапазоне устройства одновременно с изменением вязкости изменять свой объем. При этом влияние изменения коэффициента вязкости р демпфирующей жидкости на коэффициент демпфирования (успокоения) Р компенсируется изменением ее уровня 1, в зазоре между поплЪвковой рамкой и корпусом при температурном изменении объема жидкости. Объем жидкости, необходимый для изменения ее уровня в зазоре при температурном расширении на требуемую величину, размещен в камере, выполненной в поплавковой рамке и сообщающейся с полостью корпуса. Для работоспособности устройства полость должна быть заполнена жидкостью во всем диапазоне рабочих углов устройства. Для этого полость выполнена в нижней части поплавковой рамки со стороны эксцентричного груза.Устройство работает следующим образом.При наклоне устройства в скважине поплавковая рамка 3 под действием эксцентричного груза 4 устанавливается в плоскости искривления скважины и ориентирует датчики азимута 5 и зенитного угла 6 относительно этой плоскости. При движении устройства по скважине в процессе измерений происходит вращение корпуса 1 устройства, а также воздействие на него ударов и толчков. Под действием этих факторов поплавковая рамка 3 перемешается относительно корпуса 1, при этом характер ее движения зависит от степени демпфирования. Демпфирование поплавковой рамки 3 осуществляется за счет вязкого трения жидкости в зазоре между рамкой 3 и корпусом . При минимальной рабочей температуре уровень жидкости между поплавковой рамкой 3 и корпусом 1 устройства и ее вязкость обеспечивают оптимальное демпфирование поплавковой рамки 3. При повышении температуры окружающей среды вязкость жидкости уменьшается, вместе с этим происходит ее температурное расширение, в результате которого уровень жидкости в корпусе 1 устройства повышается. Приращение объема жидкости, размешен1321810 Составитель Н. КривкоРедактор И. Шулла Техред И. Верес Корректор В. БутягаЗаказ 2729/22 Тираж 532 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3ной в камере 10, при увеличении температуры повышает ее уровень в зазоре между поплавковой рамкой и корпусом на столько, что позволяет компенсировать влияние изменения вязкости жидкости на величину коэффициента дем пфирования (успокоения) Р, при этом обеспечивается стабилизация демпфирования поплавковой рамки при изменении температуры окружающей среды.Техническим преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с известным является понижение динамических погрешностей при непрерывных изменениях, достигаемое стабилизацией демпфирования поплавковой рамки при изменениях температуры окружающей среды в широком диапазоне углов наклона устройства, что позволяет значительно повысить скорость непрерывных инклинометрических измерений вскважине,Формула изобретенияУстройство для ориентирования датчиков в скважине, содержащее герметичный корпус, полость которого заполнена вязкой жидкостью, поплавковую рамку с эксцентричным грузом и датчиками, установленную в опорах, жестко связанных с корпусом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности ориентации за счет стабилизации демпфирования поплавковой рамки при изменении температуры, полость корпуса заполнена вязкой жидкостью частично, в ниж ней части поплавковой рамки со стороныэксцентричного груза выполнена камера, сообщающаяся с полостью корпуса, причем верхняя точка камеры расположена ниже уровня жидкости в полости корпуса.