Инклинометр

(5)5 Е 21 В ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 3 ИСИЫ 8- -,-6 к" ГРЗТЕ:А ИЗОБРЕТЕНИ ЛИСАНИ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 3-03 юл, %21ый научно-исследотепромысловой геых, Л.А.Куклина,паненко (088.8) свидетельство ССЕ 21 В 47/02, 197свидетельство ССЕ 21 В 47(022, 19(57) Изобретение относится к промысловой геофизике и предназначено для определения визирного, зенитного и азимутального углов скважины. Цель - расширение функциональных возможностей эа счет обеспсчения измерения магнитного азимута, В заполненном жидкостью корпусе (К) 1 размещены два основных поплавка-маятника (ПМ) 2,3. оси вращения которых образуют с продольной осью К 1 ортогональный трехгранник. С осями вращения ПМ 2,3 связаны вательский офизикиС.К.Прище,(21) 4464442/21569403 два датчика 4,5 угловых перемещений, Кроме того, в К 1 размещены два дополнительных ПМ б, 7 с установленными на них феррозондами (Ф) 8, 9. Оси вращения ПМ 6, 7 и оси вращения ПМ 2, 3 попарно параллельны, Оси чувствительности Ф 8 и 9 перпендикулярны осям вращения ПМ б и 7 и Изобретение относится к промысловой геофизике и может быть использовано для определения зенитного угла и магнитного азимута наклонно направленных скважин, а также визирного угла.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения измерения магнитного азимута.На фиг, 1 представлена кинематическая структурная схема инклинометра; на фиг, 2 - пример выполнения поплавка-маятника с ферроэондом,Инклинометр содержит корпус 1, заполненный вязкой жидкостью, в котором размещены два основных поплавка-маятника 2 и 3, оси вращения которых связаны с датчиками 4 и 5 угловых перемещений и установлены в опорах вращения в корпусе 1. Оси вращения поплавков-маятников 2 и 3 Образуют с продольной осью корпуса 1 инклинометра ортогональный трехгранник, т.е. взаимно перпендикулярны и перпендикулярны продольной Оси корпуса 1.Кроме того, инклинометр содержит два дополнительных поплавка-маятника 6 и 7 с установленными на них феррозондами 8 и 9, Оси чувствительности феррозондов 8 и 9 расположены перпендикулярно осям вращения соответствующих дополнительных поплавков-маятников 6 и 7, а также плоскостям, проходящим через оси вращения и центры тяжести дополнительных поплавков-л,ватников б и 7, При этом оси вращения дополнительных поплавков-маятников б и 7 попарно параллельны осям вращения поплавков-маятников 2 и 3.Поплавок-маятник с феррозондом (фиг.2) содерххит следующие узлы и детали: маятник 10 с регулировочным грузом 11, установленный в подшипниках 12 в шасси корпуса 13, поплавок 14, конструктивно выполненный в виде двух шайб из легкого материала, посаженный на оси вращения маятника, ферроэонд 15, закрепленный по посадочным размерам в пазу маятника 10, колодки 16,и 17, посредством которых осуществляется крепление токоподвода 18, свитого В спираль, а также крышки 19, фик 5 10 15 20 25 30 35 40 перпендикулярны плоскостям, проходящим через оси вращения и центры тяжести ПМ б и 7. По величине сигналов Ф 8, 9 и величине углов поворота ПМ 2, 3 и 6, 7, измеренных датчиками 4, 5, определяют зенитный, виэирный и азимутальный углы, 2 ил. Ф сирующие подшипники 12 в шасси корпуса 13, Корпус инклинометра имеет легкий защитный кожух 20, навинчивающийся на шасси корпуса 13, его внутренняя полость заполнена вязкой жидкостью.Инклинометр работает следующим образом.При наклоне инклинометра и повороте его вокруг продольной оси поплавки-маятники 2, 3 и. б, 7 поворачиваются вокруг своих осей вращения под действием собственных моментов вращения. Датчики 4 и 5 угловых перемещений измеряют углы поворотов поплавков-маятников 2 и 3. Связь между углами (ф 1,ф) поворотов поплавков-маятников 2, 3, зенитным углом 0 и визирным углом р выражается фо м лами В = агс 9 щ тр 1+тя 1 р=агс 9 " 1 юр Вследствие попарной параллельности осей вращения датчики 4 и 5 угловых перемещений показывают одновременно и углы поворотов дополнительных поплавков-маятников б и 7, которые устанавливают оси чувствительности феррозондов в горизонтальную плоскость, Сигналы Ь 8, М феррозондов 8, 9 пропорциональны проекциям горизонтальной составляющей геомагнитного поля на их оси чувствительности и, следовательно, позволяют определить азимут а, значение которого вычисляется по формуле+93 пф 1 +т 83 пф а = агс 9г- Ь 831 Пф 1 С 03 ф 2-Ъ 931 Пфсо 3 ф 1Угол Р между осями чувствительности феррозондов составляет р = агсссб (9 пф 131 пф) и в отличие от известных конструкций инклинометров изменяется в процессе работы прибора,Введение в конструкцию двух дополнительных поплавков-маятников обеспечивает измерение азимутального угла, что расширяет функциональные воэможности инклинометра. Кроме того, он не имеет сложных деталей, технологичен в изготовлеТираж 488 Подписное осударственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5и ГКНТ СССР город, ул.Гагарина, 101 оизводственно-издательский комбинат "Патент нии и отличается простотой настройки, которая сводится к установке осей чувстви тельности ферроэондов в горизонтальную плоскость посредством регулировочных грузов при угле 0 =0 и аналогичной регули ровке поплавков-маятников, связанных с датчиками угловых перемещений до получе- . ния равенства угловф 1 =ф =О.Предварительные лабораторные испытания инклинометра показали, что погреш ность измерения зенитного угла Ж 0,3, погрешности измерения визирного угла и азимута соответственно: Ьр= 2,0, Ьа= 2,0 при О,0 иЬр=0,5, да=1,0 при д = Формула изобретенияИнклинометр, содержащий заполненный жидкостью корпус, в котором размещены два основных поплавка-маятника, оси 20 вращения которых образуют с продольной осью корпуса ортогонэльный трехгранник,:; два датчика угловых перемещений, связанных с осями вращения, основных поплавков-маятников, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения измерения магнитного азимута, он снабжен размещенными в корпусе двумя дополнительными поплавками-маятниками, на каждом из которых установлен феррозонд, а оси чувствительности ферроэондов расположены перпендикулярно осям вращения дополнительных поплавков-маятников и перпендикулярно плоскостям, проходящим через центры тяжести и оси вращения дополнительных поплавков-маятнйков, при этом оси вращения дополнительных поплавков-маятников и оси вращения основных поплавков-маятников попарно параллельны.