Инклинометр

(51) 4 Е 21 В 47/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ А ВТОРСНОЬЮ СВИДЕТЕЛЬСТВУ видетельство СССРЕ 21 В 47/02, 1973 моориентирующуюс более 4-5 в пло скважины, датчик щий механизм пос Самоориентирую состоит из пологкорпуса 1, устано двух полуосей 2 и ного прибора с во опорах скважинодноо с зможностью свестко связанннса 4. с помощью коа размещен вн го вращения, и ж корпусом 1 дебалаДатчик азимута карданного подвес ьца 5три ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Специальное конструкторское бюро электрофотографических аппаратов Государственного производственного объединения "Оргтехника"(56) Геофизические методы исследования скважин. - Справочник геофизики, т. 2, М.: Гостоптехиздат, 196 1, с. 360-361.Авторское сУ 443966, кл.(54) (57) 1, ИНКПИНОМЕТР, содержащийполый корпус, подпружиненное коромысло с прорезью и хвостовиком, подпружиненную дугу, арретирующий узели установлЕнный на карданном подвеседатчик азимута с реостатным преобразователем, магнитной стрелкой и под.пружиненным сердечником с концевой Изобретение относится к геофизическим скважинным приборам для измерения параметров искривления сверхглубоких нефтяных и газовых скважин.Цель изобретения - расширение диапазона измерения зенитного угла и уменьшение поперечного габарита устройства.На чертеже представлена кинематическая схема измерительной части инклинометра (скважинного прибора).Инклинометр имеет измерительную часть, содержащую рамку-маятник, сагайкой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона из мерения зенитного угла, корпус выполнен в виде самоориентирующейся рамки- маятника, коромысло - в виде рычага, установленного с возможностью поворота на кольце карданного подвеса, а прорезь - перпендикулярной рычагу, расположенному в одной плоскости с дугой, совмещенной с плоскостью ориентации рамки-маятника, при этом хвостовик смещен относительно прорези к концу рычага.2Инклинометр по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области прилипания, эа счет уменьшения поперечного габарита, датчик снабжен маятниковым грузом, размещенным на концевой гайке, а кольцо карданного подвеса расположено под реостатным преобразователем, наружный диаметр которого превышает внутренний диаметр кольца карданного подвеса. при зенитных. углах кости искривления азимута и фиксируюеднего.щаяся рамка-маятник цилиндрического вленного с помощью3146910 корпуса 1 и включает следующие основные элементы: корпус 6, реохорд 7, контактное кольцо 8, маятниковый груз 9, подпружиненный сердечник 10 с гай 5 кой 11, магнитную стрелку 12 с камни- евой опорой 13 и контактную пластину14. При этом магнитная стрелка 12 с помощью камниевой опоры 13 установлена на острие сердечника 10 и жестко связана с контактной пластиной 14, которая совместно с реохордом 7 и контактным кольцом 8 образуют реостатный преобразователь. Причем, для уменьшения поперечного габарита корпуса 1, а следовательно, и скважин- ного прибора в целом, указанный преобразователь имеет наружный диаметр (по реохорду 7), превышающий внутренний диаметр кольца 5, и расположен 20 над ним. Для обеспечения горизонтирования датчика путем сохранения местоположения его центра тяжести под плоскостью размещения внутренних 15 и 16 и внешних 17 и 18 полуосей коль ца 5, на гайке 11 сердечника 10 смонтирован дополнительный маятниковый .груз 19, Причем кольцо 5 с помощью полуосей 17 и 18 подвешено к корпусу 1 таким образом, что полуоси 15 и 16 30 всегда лежат в плоскости ориентации рамки-маятника, т.е. в плоскости, проведенной через центр тяжести дебаланса 4 и полуосей 2 и 3.Фиксирующнй механизм датчика азимута представляет собой коромысло, выполненное в виде рычага 20, поворотно смонтированного на кольце 5 с возможностью взаимодействия с дугой 21 Причем рычаг 20 лежит в одной 40 плоскости с дугой 21, совмещенной с плоскостью ориентации рамки-маятника. При этом рычаг 20 имеет поперечную прорезь 22 и введен в замыкание с кольцом 5 при помощи пружины 23. В45 прорези 22 размещен сердечний 10 таким образом, что рычаг 20 расположен между корпусом 6 датчика азимута и гайкой 11. Свободный (подпружиненный) конец рычага 20 жестко соединен с хвостовиком 24, имеющим отверстие50 для подвижного соединения с дугой 21. Последняя составляет единое целое с подпружиненной при помощи пружины 25 перекладиной 26, центр которой жестко,55 соединен с тягой 27, образующей с по- мощью охватывающей перекладину 26 П- образной вилки 28 одноподвижную поступательную кинематическую пару с корпусом 1 рамки-маятника. Для осуществления поступательного движениядуги 21 под действием штока 29 арретирующего узла (не показан) тяга 27посредством рычага 30 кинематическисвязана с указанным штоком.Инклинометр работает следующим образом,В разарретированном состоянии (см.чертеж) происходит успокоение рамкимаятника и магнитной стрелки 22. Приэтом, в случае отклонения скважинногооприбора на малый зенитный угол (до 5 )плоскость ориентации рамки-маятникавследствие малости момента вращенияпоследней не совпадает с плоскостьюискривления скважины. Это приводитк тому, что датчик азимута горизонтируется под действием маятниковых грузов 9 и 19 путем поворота относительно полуосей 15 - 18 кольца 5Благодаря этому ось вращения магнитнойстрелки 12 совпадает с осью сердечника 10, Причем, в зависимости отвеличины угла застоя рамки-маятникадатчик азимута, а следовательно, итакие элементы, как сердечник 10 ихвостовик 24 могут совершать до своего успокоения качательные движенияв одной из взаимно перпещикулярныхплоскостей на угол отклонения от исоходн ого с ос тоя ния, не превышающи й 5При отклонении скважинного приборана большой зенитный угол (свыше 5 ),когда момент вращения рамки-маятникастановится достаточным для совмещенияплоскости ее ориентации с плоскостьюискривления скважины, сердечник 10датчика азимута при успокоении последнего занимает среднее положениев прорези 22 рычага 20, совпадающеес указанными плоскостями, а хвостовик 24 приобретает возможность перемещения вдоль дуги 21 в сторону дальнего ее конца (в сторону действиядебаланса 4) на угол 45-50После успокоения элементов измерительной части инклинометра происходитсрабатывание арретирующего узла, поддействием которого шток 29 перемещается по направлению, указанному начертеже стрелкой. При этом дуга 21перемещается вниз, сжимая пружину 25,Хвостовик 24 Фиксируется на участкедуги 21, отжимая рычаг 20 от кольца 5 и растягивая пружину 23. Средняячасть рычага 20 на одном из участковсвоей прорези 22 фиксирует гайку 11Заказ 1331/34ВНИИПИ Госуда Тираж 51твенногокоми113035, Моск Подписноепо изобретениям и открытиям при ГКНТ СС-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 1 5 1469 и перемещает вниз с ее помощью сердечник 1 О при одновременном сжатии его собственной пружины. При этом контактная пластина 14 магнитной стрелки 12 фиксируется на контактном5 кольце 8 и участке реохорда 7,сопротивление которого является эквивален.том измеряемого азимута.При разарретировании измерительной 1 О части инклинометра ее элементы занимают новое исходное положение, опре 08 6 деляемое зенитным углом ствола скваИспольэование предлагаемого устройства позволяет при сохранении достигнутой повышенной точности измерения азимута увеличить диапазон измерения по зенитному углу и одновременно уменьшить поперечный габарит скважинного прибора по сравнению с прототипом.г го 18 г 33 г 6 гХ