Преобразователь зенитного угла

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 99234(22) Заявлено 02 Л 431 (21) 3272445/22-03 У)М К з с присоединением заявки Мо Е 21 В 47/022 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытийОпубликовано 3001,83. Бюллетень Ио 4 Дата опубликования описания 3001.83 Г.Н. Ковшов, Н.Н. Солонина и Т.С. Белоъф, г(72) Авторы изобретения Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе(71) Заявитель 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЗЕНИТНОГО УГЛА Изобретение относится к промысло"вой геофизике и может быть использо-.вано для контроля параметров направления бурения.Известно устройство для измерениякривизны и азимута буровых скважин,состоящее из рамки с эксцентричнымгрузом, маятника-поплавка,электрического преобразователя 11 .Недостаток известного устройства "низкая точность ориентирования рамки в плоскость наклона при малых углах вследствие возникновения моментов сухого трения в осях подвеса зенитного маятника и низкая виброустойчивость. Увеличение виброустойчивости данного устройства связано сувеличением габаритов и веса чувствительного элемента, а это приводит кувеличению сил трения в осях подвеса,к снижению точности измерения.Известен также преобразователь зенитного угла, содержащий заполненныйжидкостью корпус, рамку, в которойзакреплен чувствительный элемент, заполненный двумя несмешивающимися жидкостями и включающий кольцевой уровень с перегородкой 2,Йедостатком этого преобразователяявляется нерациональное использование диаметральных размеров и, следо-вательно, громоздкость конструкциипреобразователя.5 Цель изобретения - уменьшение габаритов и повышение виброустойчивости.Поставленная цель достигается тем,что в преобразователе зенитного угла,содержащем заполненный жидкостьюкорпус, рамку, в которой закрепленчувствительный элемент, заполненныйдвумя несмешивающимися жидкостями ивключающем кольцевой уровень с перегородкой, чувствительный элементснабжен набором сообщающихся междусобой трубок, установленных эксцентрично в рамке.Использование части чувствительного элемента в качестве эксцентричного груза позволяет уменьшить диаметральные габариты преобразователяи повысить виброустойчивость.На фиг. 1 показан преобразовательзенитного угла, общий вид, на фиг.2схема чувствительного элемента.Преобразователь состоит из заполненного кремнеорганической жидкостьюкорпуса 1, рамки 2, выполненной в виде цилиндрического поплавка, подшипников 3, чувствительного элемента(ЧЭ) 4, жестко закрепленного на рамке 2, электрического преобразователяугла 5, крышки 6, герметично штепсельного разьема 7.ЧЭ состоит из набора сообщающихсямежду собой трубок 8, кольцевого уроня 9, перегородки 10, двух несмешивающихся жидкостей 11 и 12 с различными магнитными проницаемостями и уделными весами, двух измерительных об"моток 13. Сердечниками обмоток 13являются части кольцевого уровня 9,заполненного жидкостями 11 и 12,Преобразователь работает следующим образом,В исходном положении зенитныйугол равен нулю и с электрическогопреобразонателя угла 5, снимаетсянулевой сигнал. При отклонении скважины от вертикали рамка 2, помещенная в корпус 2, под.действием эксцентричного угла 8 поворачиваетсяи кольцевой уровень 9 устанавливается в плоскость наклона скважины.Граница раздела жидкостей в кольцевомуровне 9 перемещается от исходногоположения до текущего, Меняется соотношение жидкостей 11 и 12 н сердечниках измерительных обмотОк 13. Спреобразователя угла 5 снимаетсяэлектрический сигнал, функциональносвязанный с изменением зенитного угла. в10 25 35 40 Предложенный преобразователь зенитного угла может использоваться .для контроля зенитного угла непосредственно в процессе бурения. Частотный диапазон вибраций на забое достаточно широк, максимальные перегрузки приходятся на интервал 20- 30 Гц, Для снижения погрешностей преобразователя от вибрации частота собственных колебаний У ЧЭ должна быть значительно ниже частоты вибрации, Значение частоты собственных колебаний И для жидкостного ЧЭ определяетсящ: - о Е2 %аФ(1)где д - ускорение силы тяжести;длина ЧЭ,О - зенитный угол скважины.Иэ соотношения (1) следует, чтодля уменьшения Чо необходимо унеличивать длину ЧЭ. Например, при длинеЧЭ= 2 м, %О = 0,48 Гц. Погрешность такого преобразователя причастоте вибрации 20 Гц и перегрузке10 не превышает 0,3 град., тогда какдля преобразователя с зенитным маятником погрешность от вибрации составляет 2-3 град,Выполнение ЧЭ преобразователя ввиде гидравлически связанных кольцевого уровня и трубок позволяет увеличить длину ЧЭ, а следовательно,уменьшить частоту собственных колебаний, что ведет к повышению ниброустойчивости преобразователя, нприменение трубок в качестве эксцентричного груза позволяет уменьшитьдиаметр преобразователя,Формула изобретенияПреобразователь зенитного угла,содержащий заполненный жидкостью .корпус, рамку, в которой закреплен чувствительный элемент, запслненный двумя несмешивающимися жидкостями ивключающий кольцевой уровень с перегородкой, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью уменьшения габаритон и повышения виброустойчиности,чувствительный элемент снабжен набором сообщающихся между собой трубок,установленных эксцентрично в рамке.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Анторское свидетельство СССРУ 628926, кл. Е 21 В 47/02, .1978.2,Авторское свидетельство СССР позаявке 92920930/03,кл,Е 21 В 47/02,1980992734 вНИИПИ Заказ 398/3 Тираж 601 Подписно илиал ППП "Патент",