Инклинометр для исследования сверхглубоких-•.: v-pi. скважинi b-. 5ai, ri: ; a

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТ Зависимое от авт. свидетельстваявлено 22 1 Ч.963 ( 832334/26-25 с присоединением заявкиМПК Е 21 Ь Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР. Руденко, М. И. Тесленко и Л, Н.нструкторское бюро геофизическогоГлавгеологии УССР Рогозинский-ТеряеЮровицкийприборостроения ытн аявитель НКЛИНОМЕТР ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СВЕРХГЛУБОКЦ СКВАЖИНодписная группа1 Данное изобретение относится к приборам для измерения угла и азимута искривления буровых скважин. Известные инклинометры типа ИШ, ИШи т. д. не пригодны для исследования сверхглубоких скважин. Связано это с тем, что большой диаметр измерительной системы, переключающего механизма и других элементов не позволяет увеличить толщину стенки охранного кожуха, что необходимо для работы при больших давления. имеющих место в сверхглубоких скважинах. Значительный вес измерительной системы создает момент трения в опорах, который становится недопустимо большим при высоких температурах, При арретированци измерительной системы и датчиков возникают усилия, смещающие магнитную систему из установившегося положения, что приводит к значительным ошибкам измерений, не допустимым прц измерениях в сверхглубоких скважинах, Кроме этого, в инклинометрах отмечается заклинипацце арретирующего устройства. При арретцровании датчика азимута це ооеспечивается равномерное усилие прижатия ползунка к реохорду в диапазоне измеряемых углов, чго приводит к частому разрыву тонкого провода реохорда и резкому снсскенисо надежности приборов. Принцип системы арретировация датчика азимута не позволяет измерять азимут при углах наклона прибора свыше 45 -50. Высоко поднятый центр тяжести буссоли заставляет утяжелять ее корпус, что приводит к увелпчению трения в опорах измерительноц системы. В механизмах переключения процс ходит преобразование усилия электромагнита,направленного вдоль оси прибора, во вращательное в плоскости, перпендикулярной этой оси, что усложняет механизм ц требует изготовления кулачковых систем высокого класса 10 точности. Щетки, применяемые для работы сцсслсссслрссд ескнм коллектором рамки, накладываются по касательной к его наружной поверхности. Поэтому прц малейшей неточности устассовки щеток происходит поворот рам кц относительно плоскости кривизны на угол,величина которого входит в погрешность измерения азимута ц сказывается на погрешности измерения угла.В предлагаемом инклпнометре в результате 20 применения новой конструкции измерительнойсистемы и переклсочающего механизма указанные недостатки устранены. Точность измерений ц термоустойчцвость ццклцнометра повыше;сы благодаря тому, что в цзмерцтельноц 25 системе применено фиксирующее устройство,ь которз.,с точка воздействия па арретпрусошцй рычаг совмещена с осью вращения буссол:с, а магнитная стрелка ц реохорд расположены ццже осц вращения буссоли.30 Цилиндрический коллектор заменен торцо 1731545 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 вым, что позволило упростить конструкцию и повысить точность измерений. Благодаря применению в переключающем механизме последовательной кулачковой системы, преобразующей усилие электромагнита в поступательное движение фиксирующих штоков, достигается надежная фиксация коллектора и чувствительных элементов.На чертеже показана схема основных элементов измерительной системы и переключающего механизма с токосъемным щеточным устройст,вом.Измерительная система содержит собранные в корпусе 1: датчик угла, включающий отвес 2, опирающийся на две полуоси 3, контактную стрелку 4 и реохорд 5; датчик азимута, включающий корпус б, кольцевой реохорд 7, керн 8, шток 9, арретирующий рычаг 10, возвратную пружину 11; магнитную систему, состоящую из двух, магнитных стержней (на чертеже не видны), расположенных параллельно друг другу, контактной стрелки 12 и обоймы 13, арретирующего устройства, включающего элементы 14, 15, 1 б, 17 и две возвратные пружины 18; коллектор 19 и груз 20.Датчик азимута установлен на двух полуосях 21; корпус измерительной системы устанавливается на двух полуосях 22 и 23, Центр тяжести измерительной системы смещен с ее оси при помощи груза 20 так, что плоскость, проходящая через ось измерительной системы, и ее центр тяжести располагаются в плоскости искривления скважины. Переключающий механизм с токосъемным устройством содержит электромагнит 24, шток 25, храповой механизм 2 б, эксцентриковые кулачки 27, фиксирующие штоки 28, связанные с горизонтально расположенными щетками 29,В отличие от существующих систем керн 8 не скреплен с магнитной системой, что позволило значительно уменьшить вес последней, а также быстро и легко менять керн в случае его износа. Контактная стрелка 12 перемещается над реохордом 7. Азимут пропорционален сопротивлению, заключенному между началом реохорда и концом стрелки.Для снятия показаний контактная стрелка прижимается к реохорду. При движении вниз шток 14 через рычаг 1 б прижимает стрелку 4 к реохорду 5 угла, а шток 15 через рычаги 17 и 10 прижимает стрелку 12 к,реохорду 7 азимута, при этом магнитная система приподнимается с керна 8. Система арретирующего устройства обладает тем преимуществом, что она исключает возможность смещения буссоли в момент фиксации, так как усилие от рычага 10 передается вдоль оси вращения буссоли. Совмещение точки воздействия рычага 17 на рычаг 10 с осью вращения буссоли значительно упрощает фиксирующее устройство.Переключающий механизм выполнен так, что поступательное движение якоря электро. магнита 24 и 25 через храповое колесо 2 б передается к эксцентриковым кулачкам 27, которые через штоки 28 периодически воздействуют на горизонтально расположенные щетки 29 и прижимают их на торец коллектора 19.Благодаря такой конструкции переключающего механизма и токосъемника операция арретирования и прижатия щеток исключает погрешности при измерениях.Таким образом, инклинометр данной конструкции приспособлен для работы в сверхглубоких скважинах и позволяет более точно производить замер азимута и угла искривления скважин, чем существующие инклинометры,Предмет изобретения 1. Инклинометр для исследования сверхглубоких скважин, состоящий из прочного кожуха с герметичным электровводом, измерительной системы малого диаметра, переключающего механизма и удлинителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, термоустойчивости и прочности инклинометра, в измерительной системе применено фиксирующее устройство, в котором точка воздействия на арретирующий рычаг совмещена с осью вращения буссоли, а магнитная стрелка и реохорд расположены ниже оси воащения буссоли.2. Ипклинометр по п. 1, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и позышения надежности,в работе, в нем применен торцовый коллектор,3. Инклинометр по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью надежной фиксации коллектора и чувствительных элементов, в переключающем механизме применена последовательная кулачковая система, преобразующая усилие электромагнита в поступательное движение фиксирующих штоков.