Преобразователь наклона скважины и угла установки отклонителя бурового инструмента

(19) (И) 7 02 51)4 Е АНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ КЛОНА СКВАЖИНЬ И"ЕЛЯ БУРОВОГО 2 1) ныи институт и Всесоюзный ий и проектноут геофизичес- го-разведочных им, науч конских В корпусе преобраех взаимно перпенятников установленылов поворота. Выажины,наклона ск зователя ( дикулярных первичные ходы П 2 и торы 5 и б на тр ях ма -4 уг скважи (72) Г.В, и А, (53) (56) В 11 Р.А. Султанаько, В,Н, Яки ючены через детекм компараторов .8 3 подк к вход м вхо м которых подклюного напряжения. вто льство СССР47/02, 1983,к 7 оп н исто ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 11530504045178/22-0328,03.8607.08,87. Бюл. ВУфимский авиациоерго Орджоникидзо-исследовательсрукторский инстисследований геолнГ.В, Миловзоров,Коган, О.Н, ШтанН, Сергеев622.243.7(088.8)Авторское свидет53050, кл, Е 21 В(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬИ УГЛА УСТАНОВКИ ОТКИНСТРУМЕНТА 57) Изобретение относится к промысоной геофизике и позволяет повысить очность измерений при больших углах13284 Выходы П 2-4 соответственно подключены к информационным входам коммутаторов (К) 11 и 12 Выход К 12 подключен к одному из входов К 14, Выход К 14 подключен через последовательно соединенные детектор 15, фильтр 16 низких частот, П 17 постоянное напряжение - временной интервал, логический элемент И 18 и двоичный счетчик (ДС) 19 к первому входу блока 20 формирования выходного кода. К входам ДС 19 через последовательно соединенные делитель 22 частоты и ДС 23 и элемента И 18 непосредственно подключен генератор 21 прямоугольных импульсов. Дополнительно П снабжен четвертым К 13 и третьим компа 97ратором 10, входами соединенным свыходами детекторон 5 и 6. Выходыкомпараторов 9-10 подключены к адресным входам К 11-13 и к третьемувходу блока 20, К информационнымвходам К 13 подключены выходы П 3 иК 11, а к выходу - вход К 14, В зависимости от изменения показанийП 2-4 переключаются К 11 - 13 и пропускают на К 14 сигналы либо с П 2и 3, либо с П 3 и 4, В блок 20 поступают три двоичных кода: информационный с ДС 19 и распоэнавательные сДС 23 и компараторов 8-10, которыезаписываются как одно машинное слово,За одно измерение в блоке 20 регистрируются два слова. 1 ил, 1Изобретение относится к промыссловой геофизике, может быть использовано для определения наклона скважин и положения отклонителя бурового инструмента и является усовершенствованием изобретения по авт. св. Ф 1153050.Цель изобретения - повышение точности измерений при больших углах наклона скважины.На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого преобразователя.Преобразователь наклона скважины и угла установки отклонителя бурового инструмента содержит генератор 1 возбуждения, первичные преобразователи 2-4 (ПП) углов поворота, закрепленные на трех взаимно перпендикулярных осях маятников, установленных в корпусе так, что ось одного из них (ПП 4) совпадает с продольной осью преобразователя, детекторы 5 и 6 подключенные к выходам ПП 2 и 3, источник 7 опорного напряжения (ИОН), компараторы 8 и 9, первые входы которых подключены к детекторам 5 и 6 а вторые входы - к ИОН 7, компаратор 10, входы которого подключены к детек торам 5 и 6, коммутаторы 11-14, выходы коммутаторов 12 и 13 подключены к информационным входам коммутатора 14. К информационным входам 2коммутаторов 11 и 13 подключены выходы ПП 2-4 в следующем порядке: первый ПП 2 - к первому, второму и четвертому входам коммутатора 11; третийПП 4 - к второму, третьему и четвертому входам коммутатора 12, Выходкоммутатора 11 подключен к первому,второму и третьему информационнымвходам коммутатора 13, к четвертомуинфорМационному входу коммутатора 13подключен второй ПП 3,Выход коммутатора 14 через последовательно соединенные детектор 15,фильтр 16 низких частот (ФНЧ), преобразователь 17 постоянное напряже.ние - временной интервал подключенк первому входу логического элемента(ЛЭ) И 18, выход которого подключенк входу первого двоичного счетчика19, выход которого подключен к первомувходу блока 20 формирования выходногокода, а к второму входу ЛЗ И 18 подключен выход генератора 21 прямоугольных импульсов, последний также под 25ключен через делитель 22 частотык входу второго двоичного счетчика23, который в свою очередь подключенк управляющему входу коммутатора 14и второму входу блока 20 формированиявыходного кода, Лдресные входы коммутаторов 11 и 12 соединены параллельно и подключены к выходам компараторов 8 и 9. Выходы компараторов 8и 10 подключены к адресным входам коммутатора 13, выходы компараторов 8-10 объединены в шину и подключены к третьему входу блока 20 формирования выходного кода.5Преобразователь работает следующим образом,При реальном положений прибора в скважине углы поворота ПП 2-4 связаны 10 с искомыми углами наклона Е и установки отклонителя бурового инструмента с зависимостями 40 зпгде; 158 / г созГ 86 1Р 3При этом в начальном положении(.6 = О, ч= 0) ось вращения первогомаятника находится в плоскости наклона скважины, а угол поворота третьегоПП 4 равен нулю, При малых углах наклона скважины ( В = 5 - 10) устанавливающий момент третьего маятника,являющийся произведением плеча на 25проекцию силы тяжести на ось, перпендикулярную оси вращения, являетсянеэффективным, поскольку величина последней близка к нулю, и поэтому погрешность измерения др с уменьшением ЗОугла 8 до нуля возрастает по гиперболе до бесконечности,Аналогично погрешность дд возрастает с увеличением угла наклона вокрестностях точек Ч= 0и = 180,35д/ - в окрестностях точек = 90 и270 , и в то же время в промеожутках Оо с ч с 90 90 с с с 180,180 с Ч( 270 и 270 ( р (360,д) д при д ( з и д (д.при даСигналы, пропорциональные углами р , с ПП 2 и 3 через детекторы5 и 6, где происходит их преобразование в постоянное напряжение, поступают на первые входы компараторов 8 и 9, на вторые входы которыхпоступает опорное напряжение с ИОН 7Компараторы 8 и 9 и ИОН 7 настроенытак, что при входном сигнале компара-торов 8 и 9, превышающем некоторыйзаранее выбранный уровень Б , соответствующий выходному сигналу ПП 2 и3 при углах, например, я = 10, происходит переключение компаратора 8или 9 в состояние "1". Сигналы сдетекторов 5 и 6 поступают также накомпаратор 10, который при р 7 р, пе-реключается в состояние "1",При малых углах наклона скважины(р , р, ) компараторы 8 и 9 находятся н состоянии 0" и на адресныхвходах коммутаторов 11 и 12 присутствует код 0-0, что соответствует подключению к выходу коммутаторов 11и 12 первого входа р . Компаратор 10опри рр. находится в состоянии"0", а при р, с р, - в состоянии 1,и на адресных входах коммутатора 13присутствует код 0-0 или 0-1, чтосоответствует подключению к выходукоммутатора 13 первого или второговходов В, и В , к которым подключен1выход коммутатора 11При этом наинформационные входы В и В, коммутатора 14 поступают сигналы р и1с ПП 2 и 3,При больших углах наклона скважины,например,ь,; р( рс р ), компаратор 8 переключается в состояние"1" и на адресных входах коммутаторов 11 и 12 присутствует код 0-1,что соответствует подключению к выходу коммутатора 11 и 12 второговхода В, Компаратор 10 находится всостоянии "0" и на адресных входахкоммутатора 13 присутствует код 1-0,что соответствует подключению к выходу коммутатора 13 третьего входа Всоединенного с вьгходом коммутатора11, при этом на информационные входыВ и В коммутатора 14 поступаютРсигналы ь, и рсПП 2 и 4, аППЗисключается, так как его погрешностьзначительна. Соответственно исключается ПП 2 при 1 ь ) рр( , с Рол)при коде адреса коммутаторов 11 и 121-0 и коде адреса коммутатора 130 - 1.При углах наклона скважин, когдаФ 7о и Рр компараторы 8 и 9находятся в состоянии "1", на адресных входах коммутаторов 11 и 12 присутствует код 1-1, что соответствуетподключению к выходам коммутаторов11 и 12 входов В, При этом, если), компаратор 10 находится всостоянии "0" и на адресных входахкоммутатора 13 присутствует код 1-0,что соответствует подключению к выходу коммутатора 12 третьего входаВ , который соединен с выходом коммутатора 11, При этом на информационные входы В и В коммутатора 14опоступают сигналы р и р с ПП 2 и 4,В случае, если р ; , компаратор10 переключается в состояние. "1"28497 6Щий собой двоичный код состояееиякоммутатора 14,. поступает в блок 20Формирования выходного кода. Кромейтого, на третий вход последнего поступает сигнал с компараторов 8-10.представляющий собой распознавательный код входных сигналов,Таким образом, в блок 20 формирования выходного кода поступают три 10. двоичных кода: один информационныйс первого двоичного счетчика 19 идва распознавательных с второгодвоичного счетчика 23 и компараторов 8-10, которые записываются какодно машинное слово. За одно измерение в блоке формирования выходногокода регистрируются два машинныхслова. Составитель е, Рыбаков Тсхрад Х.,Сердюкова Редактор И, ГоркаКорректор В.Бутяга Заказ 34 б 2/35 Тираж 532 Подписное ВНИИПИ Гогударс Гвенного комитета СССР по Длам изобретений и сткрьетий 113035,. (Осква, У(-35, Раушская наб д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 и на адресных входах коммутатора13 присутствует код 1-1, при этомк выходу коммутатора 12 подключаетсячетвертый вход В , который соепинен9с ПП 3, При этом на инфоРмациоееньеевходы В, и В., коммутатора 14 поступают сигналы е":е и /., с ПП 3 и 4.Преобразование сигналов, посту пающих на информационные входы коммутатора 14, ееротлсходит сгеедуеощимобразом,На управленощий вход коммутатора14 с второго двоичного счетчика 23поступают последовательно управляющие коды с помощью которых коммутатор 14 обеспечивает последовательную передачу на выход входных сигналов которые, проходя через цетектор 15, ФНЧ 1 б, преобразователь 17постоянное напряжение - временной интервал и преобразуясь во временныеелнтерналы, поступаеот на первый входЛЭ К 1 д на второе. вход кое орое а поступают тактовые импульсы с генератора 21, а с выходга ЛЭ И 18 на входпервого двоичного счетчика 19 доступаот пачки тактовых импульсов,пропорциональных входнеше сигналам,количество когорьех подс еитываетсяпервым двоичньм счетчиком 19 ипреобразуясь в Двоичный коц, поступает на первый вход блока 20 Форели-.рования выходного кода,Одновреме:.;но с генератора 21 наВхоц ДелиГеля 22 частоты поступаюттактовые импульсы, частота которыхдел 1 лтся до частотье, ,необходимой дляпереключения второго,цвоичного счетчика 3, управляюш=го переключениемкоммутатора 4, Частота переключенияпоследнего определяется времеееем.необходимым лля Опроса вхоцных сьегнзлов с ПП 2-4. Сигнал с выхода второгодвоичного счетчика 23, представляео -Формула изобретенияПреобразователь наклона скважиныи угла установки отклонителя буровогоинструмента по авт, св, У 1153050,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности измеренийпри больших углах наклона скважины,он дополнительно снабжен третьимкомпаратором и четвертым коммутатором, причем входы третьего компара 30 тора подключены соответственно квыходам первого и второго детекторов, выходы третьего и первого компараторов соединены с третьим входомблока формирования выходного кодаи с адресными входами четвертогокоммутатора, к первому, второму итретьему информационным входам которого подключен выход первого коммутатора, четвертый информационныйвход соединен с выходом второго первичного преобразователя, при этомвыход четвертогс коммутатора подключен к первому инФормационномувходу третьего коммутатора,