Устройство для определения азимутального угла скважины

Союз Советских Социалистимеских РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ/02 с присоедине заявки осударстаенный комет Соаета Ииннстраа ССС по делам изобретенийн открытий 23) Приоритет43) Опубликовано 15,04,78.Бюл45) Дата опубликования описан ень 14 К 622,241,7(72) Автор изобретено О, В, Тарха 71) Заявит РОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЗИМУТАЛЬНОГО УГЛА СКВАЖИНЫ 4) Изобретение отнрительной техники ивано для измерения ится к области измеможет быть использозимутальных углов На фиг,йство; наток,оказано предлагаг, 2 - схема соед мое устнения обройс с по о содержит немагн осями 2 и 3, Во тный корованиях скважин,Известен преобразователь азимута, содержаший поплавок с магнитной стрелкой, размешенные в герметичном корпусе. Поплавокрасположен на роторе связанном с воздушным, трансформаторным преобразователемугла, которь 1 й соединен с тремя парами ци Олиндрических обмоток, расположенньгх наоси подвижной системы и в корпусе 11,При повороте магнитной стрелки в соответствии с направлением магнитного поляЗемли сигнал на выходе трансФорматорного 15преобразователя пропорционален положениюмагнитной стрелки,Недостатками такого вида преобразователяявляются сравнительно низкая чувствительность из-за использования воздушного транс форматора и низкая точность передачи сигнала по амплитуде,Наиболее близким решением к изобретениюявляется преобразователь содержаший корпус, поплавок, на котором размешен ротор 1 25 с двумя магнитными стрелками, Ротор устройства связан с трансформаторным преобразователем угла, Между магнитными стрел ками помещена центрирующая струна 2,Недостатки преобразователя - низкая чувствительность трансформаторного преобразователя и малая надежность из-за подвижных токоподводов у роторной обмотки,Цель изобретения - повышение надежности работы и чувствительности устройства,Указанная цель достигается благодарятому, что устройство снабженоферромагнитным кольцом, жестко связанным с корпусом и размешенным концентрично относительно одного из магнитов имеющего продольную намагниченность, а второй магнитразмещен в статоре, который жестко связан с корпусом, при этом диамагнитнаятрубка установлена концентрнчно относительно струны,корпуса жестко установлена центрирующаяструна 4,Концентрично относительно оси центрируюшей струны свободно установлена диамагнитная труба 5 с прецизионными. подшипниквмн скольжения в основаниях,На трубе в верхней части жестко размещен чувствительный элемент, выполненный в виде магнитной стрелки 6,В средней части на трубе жестко уста- Оновлен плоский магнит 7 с центральнымиоуглами в 60С нижним концом трубы жестко соединенцилиндрический магнит 8 с продольным намагничиванием, магнит 8 свободно размешен внутри ферромагнитного кольца 9, жестко связанного с корпусом и установленногоконцентрично относительно магнита 8,Плоский магнит свободно размещен внутри статора 10, который жестко связан с 20корпусом через диэлектрические изоляторы 11,На статоре размещены шесть обмоток,окаждая из которых занимает угол в 60,Обмотки соединены в две трехфазные фзвезды", включенные параллельно и встречно, ИУстройство работает следующим образом,Под действием магнитной пружины, возникающей между магнитом 7 и статором 10,магнитом 8 и кольцом 9, система, состояшая из трубы 5, чувствительного элемента6 магнитов 7 и 8 зависает в воздухе, Сдругой стороны, под действием сил тяжести корпус 1 благодаря наличию полуосей 2и 3 устанавливается вертикально, При этом Збчувствительный элемент (магнитная стрелка)6 устанавливается по магнитному полю Земли,При изменении магнитного азимута скважины измеряется и расположение элемента 4 О6, Но вместе с ним изменит свое положениеи магнит 7. Таким образом, магнитномуазимуту скважины соответствует определенное размещение магнита 7,С другой стороны, индуктивные сопротив-ления обмоток зависят от углового положения магнита 7 и изменяются по синусоиодальному закону со сдвигом в 60 относительно друг друга, В соответствии с этимизменяются и падения напряжения на соот- фветствующих обмотках: 0 =0 51 вА 61 пю 02 = 0, 510 х ЬО 51 п ц) 1 С г) О = 0 51 т Аф(20 61 п (ВФЛА 12 о (3) 0 =О бщ А+180 йп а 1+1 го 14) ,О - 0 51 п А+24 о э 1 п (в+240О = О Мп А+300 51 п вС+240 (Ь ) Поскольку звездыф включены встречно, то между "нулевыми" узлами "звезд" появится напряжениео о-о +и -о+о -о ст)оо 4 2 В 4 5 б выражения (1) - (6) и используя тригонометрические формулы преобразования, получим0О с О( 2 А ш 1 ) ( 8 ) где Ы, - азимутальный угол поворота чув ствительного элемента 6 и магнита 7,Благодаря исключению в устройстве подвижных токопроводов, поплавка и благодаря выходному сигналу по фазе удается повысить надежность и чувствительность устройства,формула изобретения Устройство для определения азимутального угла скважины, содержащее корпус,центральную струну, диамагнитную трубу ижестко связанные с ней магниты, статор ичувствительный элемент, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышениянадежности работы и чувствительности, оноснабжено ферромагнитным кольцом, жесткосвязанным с корпусом и размещенным концентрично относительно одного из магнитов, имеющего продольную намагниченность,а второй магнцг размещен в статоре, который жестко связан с корпусом, при этомдиамагнитная труба установлена концентрично относительно струны,Источники информации принятые во внимание при экспертизе;1, Авторское свидетельство СССРф.285860 кл, Е 21 В 47/02 1968.2, Авторское свидетельство СССР602671 ис аз 1811/3 ЦНИИПИ Тираж 734 сударственного ко по целвм изоб 113035, Москва, Подпнмитета Совета Министрретений н открытийЖ, Рауаская наб.,еССС