Устройство для определения кривизны и направления отклонителя

) Приоритет Государственный комитет Совета Министров СССР(43) Опубликовано 30.04.78, Бюллетень16 (45) Дата опубликования описания 25.04.78(71) Заявители Уф ий авиационный институт им. С. Орджонфилиал АН СССР дзе и Башкирский 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРИВИЗНЪ СКВАЖИНЫ И НАПРАВЛЕНИЯ ОТКЛОНИТЕЛЯы при отклонении от вердействием эксцентрично узов разворачивается так,Изобретение относится к области промысловой геофизики и служит для измерения зенитного угла и направления отклонителя всистемах контроля за направлением скважины в процессе бурения.Известен датчик для измерения азимутаскважины в процессе бурения, в которомротор снабжен струной, проходящей черезподшипниковые узлы и закрепленной в корпусе, к концам которой подведен переменныйток 11,Во время работы датчика на струну подается переменное напряжение такой частоты,при которой в струне возникают поперечныеколебания в результате взаимодействия магнитного поля струны и двух магнитов, поддействием которых в опорах уменьшаетсятрение,Недостатком датчика является наличиетрения в опорах ротора и невозможность измерений при больших углах отклонения отвертикали,Известно устройство для определения кривизны скважины, содержащее корпус, установленную на его наружной поверхности рамку, выполненную в виде поплавка, и два магнита 21,В процессе работтикали рамка подрасположенных гр что ось вращения поплавка устанавливается перпендикулярно к плоскости наклона, а поплавок поворачивается относительно оси вращения грузом, В результате сигналы, снима емые с электрических преобразователей, пропорциональны зенитному углу скважины и направлению отклонителя.Недостатком его является невысокая точность измерения при малых зенитных углах.0 Целью изобретения является повышениевиброустойчивости и точности измерения.Для этого предлагаемое устройство для определения кривизны скважины и направления отклонителя снабжено двумя дополни тельными расположенными совместно с основными магнитами по продольной оси корпуса, при этом магниты установлены попарно в торцах рамки и обращены друг к другу одноименными полюсами.20 На чертеже изображено предлагаемое устройство,Оно выполнено в виде скважинного снаряда, имеющего герметичный цилиндрический корпус 1, полость заполнена жидкостью с вы соким удельным весом, Наружная рамка 2 сэксцентрично укрепленным грузом 3 выполнена в виде поплавка и центрируется в корпусе 1 радиальными магниторезонансными подвесами, состоящими из статоров 4 и 5, укреп ленных в корпусе, и роторов б и 7, установ3ленных на наружной рамке. Статор 5 магпиторезонансного подвеса представляет собой симметричный многополюсный магнитопровод, на полюсах которого расположены обмотки возбуждения. Ротор 6 магниторезонансного подвеса выполнен в виде диска из ферромагнитного материала. Для осевой подвески наружной рамки 2 использованы основные 8, 9 и дополнительные 10, 11 постоянные цилиндрические магниты.В отверстии наружной рамки 2 в подшипниках 12 и 13 установлен поплавок 14, который разворачивается грузом 15, смещенным относительно оси его вращения. Электрические сигналы, пропорциональные поворотам наружной рамки 2 и поплавка 14, снимаются с преобразователей углов направления отклонителя 16 и зенитного 17 посредством бесконтактной трансформаторной токопередачи. Электрические провода подводятся к устройству через герметичный штепсельный разъем 18. Жидкость заливается через отверстия, зажимаемые винтами 19 и 20. Для компенсации изменения объема жидкости при изменении температуры предусмотрен вакуумный пузырь.Изменением питающего напряжения и подбором емкостей выбирается рабочая точка подвеса на зарезонансном участке токовой характеристики таким образом, что при приближении ротора 6 к одному из полюсов статора 5 сила притяжения уменьшается, а при удалении возрастает так, что центральное положение ротора есть устойчивое положение равновесия. Жидкость демпфирует колебания, сопровождающие работу магниторезонансного подвеса.Взаимодействие постоянных магнитов 8 и 10, 9 и 11, обращенных друг к другу одно 604977именными полюсами, создает усилие, которое уравновешивает остаточный вес наружной рамки. Рабочий зазор между магнитами регулируется прокладками 21, 22.5 При наклонах корпуса наружная рамкаразворачивается и устанавливается перпендикулярно к плоскости наклона. Сигналы о перемещении наружной рамки и поплавка снимаются с соответствующих преобразова телей углов.Отсутствие сил сухого трения в опорах наружной рамки позволяет без снижения точности уменьшить массу эксцентричного груза, что повышает виброустойчивость устройства, 15 а также обеспечивает возможность полнойгидростатической разгрузки опор наружной рамки при уменьшенных габаритах.20 Формула изобретенияУстройство для определения кривизныскважины и направления отклонителя, содержащее корпус, установленную на его наруж 25 ной поверхности рамку, выполненную в видепоплавка, и два магнита, отличающеесятем, что, с целью увеличения виброустойчивости и повышения точности измерения, оноснабжено двумя дополнительными магнитаЗ 0 ми, расположенными совместно с основнымипо продольной оси корпуса попарно в торцахрамки и обращенными друг к другу одноименными полюсами.Источники информации,Зб принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР262805,кл. Е 21 В 47/012, 1970.2. Авторское свидетельство СССР 402640,кл. Е 21 В 47/022, 1972.604977 Составитель В, Шестимироваова Техред Н. Рыбкина Корректоры: Л. Денискина и Н. Федорова еда ктор аказ 509/15Н ПодписиССР пографпя пр. Сапунова Изд.374 Государственного комитета Со по делам изобретений и 113035, Москва, 7 К, Раушс