Устройство для ориентирования отклонителя

чВ еэйим фА ФФФЬюое 4,:ееоСоюз Советоеее, СоциалистическихР пубп ЗОБРЕТЕН И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ. Кл,21 В 47/024 Государственный комитет Совета Миннстроа СССР по делам иэаоретений н открытий(43) Опубликовано 05,12,77,5 юллетен (45) Дата опубликования описания 245) Заявите 4) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОРИЕНТИРОВАНИ ОТКЛОНИТЕЛЯФ ых дла Целью изобрих недостатков ориентирован редлае телкамиенияины,нийенияэтиха прея от гаемоееметрии назоткла такжазимуткоторьуглов добразуклонитал основ датчи полож скваж значе сравн ями ствол жени Изобретение относится к техикр провМ. - - ки наклонно направленных скважин забойными " тдвигателями. Р ф )фф аИзвестно устройство для . ориентирования, основанное на использовании результатов измерения параметров траектории различными инклинометрами, в том числе содержащими забойные датчики и наземные регистраторы углов азимута, наклона и положения отклонителя.К общим недостаткам таких устройств следует отнести низкую точность ориентирования при значительной трудоемкости и сложности его осуществления силами специально подготовленного персонала. ения является устранение утем автоматизации процесустройство выполнено на ческой системы с забойными емными регистраторами углов онителя, азимута и наклона 20 е узлов задания необходимых а и угла наклона, результат х с регистрируемыми значениля каждой точки траектории ется в необходимый угол полоя и после сравнения с углом фатЮеческого положения отклонителя в виде электрического сигнала передается исполнительному механизму поворота бурильной колонны и, следовательно, отклонителя.Предлагаемое устройство отличается тем, что выходы узлов сравнения, подключенн к узлам задания азимута и угла наклона, подключены к входам преобразователя системы координат, выход которого соединен с входом преобразователя угла в напряжение.На чертеже изображена блок-схема пре гаемого устройства.Узлы задания 1 и 2 соответственно углов азимута и наклона, выполненные, например, в виде потенциометров, снабженных шкалами в угловых градусах, и наземные регистраторы 3 и 4 фактических значений указанных углов телеметрической системы 5 соответственно подключены к узлам 6 и 7 сравнения фактических и заданных значений тех же углов, выполненных, например, в виде магнитных усилителей. Выходы узлов 6 и 7 сравнения подключены к входам преобразователя 8 прямоугольной системы координат в полярную, выполненную, например, на основе поворотного трансформатора. Выход преобразователя 8 через преобразователь 9 угла в напряжение подсоединен к одному из входов узла 10 сравнения, выполненного, например, в виде магнитного усилителя, а второйвход этого узла соединен с наземным регистратором 11 фактического угла положения откло.нителя. Выход узла 1 О через усилитель 12 мощности соединен с исполнительным механизмом 13 поворота бурильной колонны 14 и, следом- тельно, отклонителя 15.Принцип действия предлагаемого устройст.ва заключается в автоматической установке отклонителя в необходимое положение, соответствующее направлению вектора, величина н знак которого определяются разностью факТическихзаданных значений углов азимута н наклонаскважины в каждой точке ее траектории.Фактические значения углов азимута и наклона скважины в каждой точке ее траектории,а также угол фактического положения отклоиителя 15 измеряются забойными датчиками теле.мет ической системы 5,езультаты этих измерений фиксируютсянаэемнымп регистраторами 3,.4 н И, выходноенапряжение которых пропорционально измеряемым углам,Необходимая проектная траектория сква.. жины задается углами ееазимута и наклона спомощью узлов задания 1 и 2 соответственно,выходное напряжение которых пропорциональ;но заданным углам,Сравнение напряжений, пропорциональных заданному и фактическому углам азимута, произвсдит узел 6, а заданному и фактическому углам наклона - узел 7,Величина и фаза сииусоидальиого напряжения, получаемого от узла 6, выполненного, например, в виде магнитного усилителя с выходом на четной гармонике, характеризует результат сравнения вводимых величин. Узел 7 выполнен аналогично узлу 6 н работает в том же режиме.Выходные напряжения узлов 6 и 7 используются как для нроекцнн построения в прямоу-. гольной системе координат некоего вектора, характеризующего собой направление отклонителя, необходимое для проводки скважины по заданной траектории, причем в этой системе координат по оси абсцисс откладывается результат сравнения напряжений, соответствующих заданному и фактическому углам азимута, а по оси ординат - углам наклона. Для сравнения фактического угла положения отклоннтеля, характеризуемого выходным напряжением регистратора 11,.с положением полученного вектора, необходимо характеризовать последний не проекциями, а длиной и углом, т.е. перенести этот вектор нз прямоугольной в полярнуюсистему координат. Этой цели служит преобра.эователь 8, выполненный, например, на базеповоротного трансформатора. Полярный угол,полученный на выходе преобразователя В, преЕ образуется в напряжение преобразователем 9,выполненным, например, в виде поворотногопотенцнометра с приводом движка, управляемым от выхода преобразователя 8.Таким образом, выходное напряжение пре;образователя 9, характеризующее необходимоеположение отклонителя, и напряжение выходарегистратора 11, характеризующее фактическоеположение отклонптеля в скважине, сравниваются узлом 10, выполнениь.м, например, в ви. де магнитного усилителя с.двумя обмотками1 управления.Выходное напряжение узла 10 с помощьюусилителя 12 мощности, воздействует иа привод исполнительного механизма 13, поворачивающего колонну 14 бурильных труб до тех пор;.пока отклонитель 15 не будет установлен вв положении, при котором на входе узла 10 исчезнет рассогласование между напряжениями,характеризующими заданное н фактическое положения отклоннтеля,Формула изобретенияУстройство для ориентирования отклонителя при проводке скважин по заданной траекто рии, содержащее телеметрическую систему сзабойными датчиками н наземнцмн регистраторами углов положения отклоннтеля, азимута инаклона скважины, узел сравнения, подключен-ный своим выходом к исполнительному механизму, а одним из входов - к наземному рем гнстратору угла положения отклонителя, преобразователь угла в напряжение, соединенныйсвоим выходом с,вторым входом упомянутого. зла сравненяя, преобразователь прямоугольной системы координат в полярную и узлысравнения, подключенные к узлам задания ази 49 мута и угла наклона, отличающееся тем, что,с целью повышения точности ориентирования,выходы узлов сравнении, подключенных кузлам задания азимута н угла наклона, подключены к входам преобразователя системыкоординат, выход которого соединен с входомпреобразователя угла в напряжение,акаа 47601 СС осуд 11303 вал ППП Патентэ, г. Ужгоро Тираж 757 арственного комитета делам изобретений Москва, Ж.35, Раущ