Устройство для определения ориентации геофизических датчиков относительно плоскости искривления скважины

а.ОП ИСАЙ ИЕИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕЯЛЬС 1" ВУ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет осударстеенныи хамит Совета Министров ССС еа делам изаеретенийи аткрытий 3) Опубликовано 05.01,77, Бтолле ь М(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРИЕНТАЦИИ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ ОТНОСИТЕЛЬНО ПЛОСКОСТИ ИСКРИВЛЕНИЯ СКВАЖИНЫ осущестрдом. орп сце Изобретение относится к области промыслово.геофизических исследований, а более конкретно к определению ориентации геофизических датчиков (например, профилемеров) относительно плоскости искривления исследуемой скважины.Известны подобные устройства, состоящие из корпуса, в котором размещен эксцентрично расположенньй груз, свободно вращающийся вокруг вертикальной оси. Для считывания угла поворота груза применяется реохорд 1 .Всем устройствам подобного рода присущ один общий недостаток - значительная погрешность измерений, особенно возрастающая при малых углах наклона скважины. Причиной этого является соизмеримость вращающего момента эксцентричного груза и момента сопротивления, образующегося за счет трения подвижного контакта реохорда. При уменьшении угла наклона скважины эти два момента уравновешиваются, и работа устройства практически прекращается. Увеличению полезного вращающегося момента эксцентричного груза препятствуют ограниченные габариты геофизического датчика, а уменьшению момента сопротивления реохорда препятствует снижение точности и надежности его работы. В тех случаях, когда треоуется соблюдениеточности при работе приборов на малых углах наклона, приходится идти на дополнительное усложнение конструкции, так, например, в известных 5 инклиномсграх 12 при установке груза в требуемое положение реохорд арретируется, т.е, его подвижный контакт отводится от обмотки, а затем для производства измерения вновь прижимается к ней. Очевидно, что при такой системе измерения могут носить лишь точечньй характер.Кроме того, в известных устройствах дляуспокоения груза, последний помещается в герметичньй корпус, заполненньй демпфирующей жидкостью, вследствие чего возникают дополнительные 15 конструктивные трудности, связанные с влением электрического контакта с реохо Цель изобретения - повышение надежности работы устройства и точности ориентации,Указанная цель достигается тем, что в извест ном устройстве, имеющем герметичньй к ус заполненный демпфирующей жидкостью, и эк нт ричный груз, свободно вращающийся вокруг верти кальной оси, на эксцентричном грузе установлен постоянный магнит, а вокруг траектории движения 25 этого магнита расположены герконы, размещенныеориентировано относительно корпуса на наружной его части, при этом корпус выполнен из диамагнитного материала,На фиг. 1 изображено предложенное устройство с частичным вырезом стенки корпуса; на фиг. 2 - устройство в разрезе по горизонтальной плоскости.Устройство имеет корпус 1 из диамагнитного материала, закрьгваюимйся крышкой 2, зазор между ними уплотнен резиновым кольцом 3, корпус имеет фланец 4 для закрепления внутри охранного кожуха геофизического датчика. Внутренняя полость корпуса заполнена демпфирующей жидкостью (например, трансформаторным маслом), В этой полости расположен эксцентричный груз, установленный на опорах 6, позволяющих ему свободно вращаться вокруг вертикальной оси, Груз 5 снабжен постоянным магнитом 7.На внешней части корпуса 1 в специально выфрезерованных пазах находятся герконы 8. Число и расположение герконов на корпусе, выбирают, исходя из конкретных задач, решаемых путем применения данного геофизического датчика. Конфигурация и сила магнита 7 подбираются таким образом, чтобы срабатывал лишь тот геркон, против которого в данный момент находится магнит. Герконы 8 включены в измерительную цепь.Устройство работает следующим образом. При движении геофизического датчика в исследуемой скважине в случае, если ее ствол отклонен от вертикали на какой-то угол, на тот же угол будет отклоняться и продольная ось геофизического датчика, а следовательно и вертикальная ось описываемого устройства. При этом эксцентричный груз 5 будет стремиться развернуться таким образом, чтобы его центр тяжести занял самое низкое положение, т.е, расположился бы в плоскости искривления скважины. Закрепленный на грузе магнит 7 замыкает ближайший к нему геркон, который определенным образом изменяет параметры измерительной цепи устройства (например, величину сопротивления одного из плеч мостовой схемы), передавая на поверхность непрерывную информацию о том,какое положение по отношению к плоскости искривления скважины занимает в данный момент само устройство, а следовательно, и жестко связанный с ним геофизический датчик.Испытания предлагаемой системы показали, что она позволяет производить непрерывные измерения при углах накчона скважины от 2 и более, тогда как существующие подобные системы надежно работают при углах наклона более 8.Изготовлены опытные образцы предлагаемого устройства для скважинных профилемеров и проведены их совместные скважинные испытания. Испытания дали положительный результат (см. акт испытания) .Фор мула изобретенияУстройство для определения ориентации геофизических датчиков относительно плоскости искрив.пегая скважины, состоящее из корпуса, заполненного демпфирующей жидкостью, в котором расположен эксцентричный груз, свободно вращающийсяотносительно вертикальной оси, о т л и ч а ю.щ е е с я тем, что, с целью повышения надежностиработы устройства и точности ориентации, наэксцентричном грузе установлен постоянный магнит, вокруг траектории движения которого расположены герконы, размещенные ориентированно относительно корпуса.2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е еся тем, что корпус выполнен из диамагнитногоматериала, а герконы размещены на наружной частикорпуса,Источники информации, принятые во вниманиепри экспертизе:1, Информационный научно-технический сборник "Нефтегазовая геология и геофизика"; У 13,ВНИИОЭНГ, М, 1971 г., стр, 21.2. Померанц Л, И., Чукин В. Т, "Промыслово-геофизическая аппаратура и оборудование", изд.Недра, М 196 б г., стр. 247.. Лакида Тираж 693НИИПИ Государственного комитета Со по делам изобретений и отк 113035, Москва, Ж - 35, Раушская Заказ 5969 наб., д. 4/5 ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Редактор И. Тимофеев т д Подписноета Министров СССР