Устройство для определения азимутального угла скважины

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 1 21 В 47/02 ОБРЕ ЬСТВУ НИ ДвтоЕСК 0 Му ский инститво СССР02, 1983.о СССР022, 1977. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЗИИУТАЛЬНОГО УГЛА СКВАЖИНЫ(57) Изобретение относится к нефтяной геологоразведочной технике. Цельизобретения - расширение функциональных возможностей путем одновременного определения зенитного и азимутального углов. Устр-во содержит соеди,ненные световодом 1 глубинную и наземную части. Глубинная часть содержит корпус 2, жестко связанные смагнитной стрелкой 4 отражатель 51382934 и диск 6 с изменяющейся по окружности оптической плотностью и концентрические светофильтры 7 и 8 с разнойдлиной пропускания. Наземная частьсодержит оптически взаимодействующиеисточник 12 света и измерительныефотоприемники 17 и 18, опорный фотоприемник 16, светоотделительный блок13, третий 14 и четвертый 15 .светофильтры, сумматор 19, дифференциальные усилители 20 и 21, блок 22 АЦП 1Изобретение относится к нефтянойгеологоразведочной технике, а именнок устройствам для инклинометрии скважин,Целью изобретения является расширение функциональных возможностейпутем одновременного определения зенитного и азимутального углов.На чертеже приведена структурнаясхема устройства.Устройство для,определения азимутального угла скважины содержит соединенные световодом 1 глубиннуючасть, включающую корпус 2, оптическую систему 3, магнитную стрелку 4,кольцевой отражатель 5, диск 6 с изменяющейся по окружности оптическойплотностью, первый 7 и второй 8 концентрические светофильтры с разнойдлиной волны пропускания (светофильтр7- в синей части спектра, светофильтр8 - в красной) и кольцевой сферический уровень 9, заполненный непрозрачной жидкостью 10 с пузырьком 11 воздуха, и наземную часть, содержащуюисточник 12 света, установленный перед ним светоделительный блок 13,третий 14 и четвертый 15 светофильсрыс длинами волн пропускания, соответ.ствукщие светофильтрам 7 и 8, опорный фотоприемник 16, измерительныефотоприемники 17 и 18, сумматор 19,дифференциальные усилители 20 и 21,блок 22 аналого-цифровых преобразователей (АЦБ) и цифровой регистратор; 23. С магнитной стрелкой 4 жесткосвязан кольцевой отражатель,5 и 6 сизменянзцейся по окружности оптической плотностью. С корпусом 2 связан и цифровой регистратор 23, С корпусом .наземной части связан кольцевойсферический уровень 9, заполненныйнепрозрачной жидкостью 10 с пузырьком 11 воздуха. В устр-ве происходитпреобразование величины азимутального угла в интенсивность световогопотока, состоящего из синегои,красногоф света. Их соотношение пропорционально величине зенитного угла.1 ил. 2кольцевой сферический уровень 9. В наземной части перед измерительными фотоприемниками 17 и 18 установлены третий 14 и четвертый 15 свето фильтры. Выходы измерительных фотоприемников 17 и 18 подключены к сумматору 19 и входам дифференциального усилителя 21.К входам дифференциального усили теля 20 подключены выходы сумматора19 и оц фотоприемника 16. Выходы дифференциальных усилителей 20 .и 21 через блок 22 АЦП соединены с цифровым регистратором 23.15 Устройство работает следунзцимобразом. Луч от источника 12 света черезсветоделительный блок 13, световод 1,20 оптическую систему 3, формирующуюпараллельный пучок света, пузырек 11воздуха кольцевого сферическогоуровня 9, светофильтры 7 и 8 и диск6 попадает на отражатель 5. Отраженный свет через светофильтры 14 и 15попадает на фотоприемники 17 и 18,При вертикальном направлении скважины интенсивность "красного" и "синего" света, прошедшего через пузырекЗО 11, смещается, при этом изменяетсясоотношение интенсивностей "синего"и "красного" света, проходящего через,пузырек 11 и попадающего на фотоприемники 17.и 18, Дифференциальныйу усилитель 21 определяет соотношение"синего" и "красного" света, одно.значно определяющее угол наклонаскважины, который поступает на реги- ,стратор 23 через блок 22 АЦП,1382934 Составитель А.РыбаковТехред А.Кравчук Корректор В.Бутяга Редактор И. Николайчук Заказ 1269/27 Тираж 531 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРПроизводственно-полиграфическое предприятие, г,Ужгород, ул.Проектная, 4 При изменении аэимутального направления скважины магнитная стрелка 4 сохраняет свою ориентацию в магнитном поле Земли, а пузырек 11 воздуха смещается относительно магнитной стрелки 4 и диска 6, следовательно, изменяется оптическая плотность на пути проходящего через пузырек 11 света, что приводит к изменению его 10 интенсивности. Интенсивность проходя-, щего света определяется суммарной интенсивностью "синего" и "красногоИ света, т.е. выходной сигнал сумматора 19 пропорционален интенсивности проходящего через пузырек 11 воздуха света, зависит от азимуиального направления скважины. Дифференциальный усилитель 20 определяет соотношение интенсивности света от источника 12 света, определяемой опорньк фотоприемником 16, и интенсивности проходящего через пузырек 11 воздуха света, которое однозначно определяет азимутальное направление 25 скважины, а на,регистраторе 23 фикси-. руется величина азимутального угла. Таким образом, в устройстве происходит преобразование величины ази мутального угла в интенсивность све"Нтового потока, состоящего иэ синего" и "красного" света, соотношение которых пропорционально величине зенитного угла. 35 Формула изобретения Устройство для определения азимутального угла скважины, содержащее 40соединенные световодом глубиннуючасть, включающую корпус и жесткосвязанные с магнитной стрелкой отражатель и диск с изменяющейся поокружности оптической плотностью, сназемной частью, включающей оптически взаимодействующие источниксвета и измерительные фотоприемники,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью расширения функциональныхвозможностей путем одновременного определения зенитного и азимутального углов, оно снабжено связанным с корпусом глубинной части кольцевым сферическим уровнем, заполненным непрозрачной жидкостью с пузырьком воздуха, оптической системой, первым и вторым концентрическими светофильтрами с разной длиной волны пропускания, опорным фотоприемником, установленным перед источником .света свето" делительным блоком, третьим и четвер-. тым светофильтрами, сумматором, двумя дифференциальными усилителями,блоком аналого-цифровых преобразовате лей, цифровым регистратором, причем третий и четвертый светофильтры установлены перед соответствующими изме рительными Фотоприемниками, вьмоды которых соединены с входами первого дифференциального усилителя и сумматора, выход которого подключен к одному из входов второго дифференциального усилителя, другой вход которого соединен с опорным фотоприемником, при этом выходы дифференциальных усилителей через блок анаголоцифровык преобразователей подключены к цифровому регистратору.