Автономный инклинометр

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 51) Е 21 В 47/О САНИЕРСНОМУ СВИ РЕТЕН ЕЛЬСТВ тит ксеев СССР980.СР1982. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относится к промысловой геофизике и позволяет увеличить межрегламентный ресурс и повысить надежность работы инклинометра при определении угловых параметров траектории скважины. В корпусе (К) размещены преобразователи 2 и 3 углов, коммутатор 4, аналого-цифровой преобразователь 5, энергонезависимый репрограммируемый блок (Б) 6 памяти и Б 7 управления, связанный через тай3 1615 мер 14 с автономным источником 8 пита ия. Источник 8 выполнен в виде по огового элемента 12.и последоват ьно соединенных виброиндукционно"5 го генератора (Г) 9, детектора 10, Б 11 накопительных конденсаторов и . Б 13 стабилизации питающих напряжений, Пр этом Г 9 выполнен в виде двух об отак, соосно закрепленных в К, и постоянного магнита осевого намагничива ия. Магнит располджЕнмежду обмо ками на подвижном стержне, кот ый размещен в опорах скольжения 348вдоль оси К, При движении К колебания магнита приводят к возникновению в обмотках электродвижущей силы. Напряжение с Г 9 детектируется в детекторе 10 и через Б 11 поступает в Б 13 и далее к шинам питания узлов и Б инхлинометра, Измеренная информация из Б 6 на поверхности выводится в наземный пульт, в котором реализует ся алгоритм вычислений угловых параметров в соответствии с сигналами от преобразователей 2 и 3. 1 з.п, Ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к промысла" 20 в геофизике и предназначено для опр еления угловых параметров:пространственной ориентации траектории скважины.Цель изобретения - увеличение . 25 м 4 жрегламентного ресурса и повышение надежности работы,.На фиг.1 приведена функциональная схема автономногоинклинометра на фйг.2 - схема виброиндукционного генератора.Автономный инклинометр (фиг.1) сдержит корпус, в котором размещенф датчики 1 углов пространственной о иентации в виде ферроэондового пре. 3. о раэователя. 2 азимута и преобразо- . в теля 3 зенитного и визирного углов, крторые подключены к информационньщ водам коммутатора 4. Выход коммутато ра 4 через аналого-цифровой преоб азователь (АЦП) 5 подключен к входу Мзда хранения измерительной информайии, который выполнен в виде энерго 11 езависимого репрограммируемого,бло 1 а 6 памяти. В состав инклинометра ходят также блок 7 управления, автономный источник 8 питания, выполненный в виде виброиндукционного генератора 9, детектора 10. блока 11 какоФительных конденсаторов, порогового Флемента 12 и блока 13 стабилизации Мтающил напряжений, выходы которого подключены к шинам питания узлов И блоков инклинометра. Генератор 9, детектор 10, блок 11 и блок 13 последовательно соединены между собой. С блоком 11 через пороговый элемент 12 связан вход таймера 14, а вход блока 7 управления через таймер 14 связан с автономным источником 8 питания. Выходи блоха 7 управления соединены с управляющиьм входами коммутатора 4 и блока 6 памяти.Энергонезависимый репрограммируемый блок 6 памяти выполнен на базе серийных интегральных схем, в качестве которых могут быть использованы К 1601 РР 1 с электрической записью и стиранием юВиброиндухцианныч генератор (Фиг,2) выполнен в виде двух обмоток 15, соосно закрепленных в корпусе 16 инклинометра, и постоянного магнита 17 осеного намагничиванияМагнит 17 расположен между обмотками 15 на подвижном стержне 18, который подпружинен относительно корпуса 16 пружиной 19 и размещен в опарах 20 скольжения вдоль оси корпуса 16.Автономный инклинометр работает следующим образом,Перед спуском прибора в скважину посредством внешнего наземного пультаосуществляется обнуление блока 6. Затем инклинометр транспортируется в забой. В процессе неравномерного движения вниз на корпус 16 инклинометра воздействуют внешние механические воэ" мущения с переменной частотой Г , ков торые воспринимаются виброиндукционным генератором 9. При этом подвижная система генератора 9 образованная стержнем 18 с магнитом 17, опорами 20 и пружиной 19, совершает сложные колебания, которые содержат частоты вынужденньи и собственных составляющих. Колебание магнита 17 относительно обмоток 15 обусловливает изменение магнитного потока, пронизывающего конту 161534810 20 40 ра обмоток и, соответственно, приводит к возникновению в обмотках ЭДС,Напряжение, снимаемое с генератора 9детектируется в детекторе 10 и поступает в блок 11. При достижении заданного уровня напряжения в блоке 11 через пороговый элемент 12 отрабатывается управляющее воздействие на входтаймера 14. Параллельно напряжение сблока 11 поступает на вход блока 13и далее к шинам питания узлов и блоков инклинометра, обеспечивая тем са -мым весь дальнейший процесс работыинклинометра,Таймер 14 с момента поступления наего вход управляющего воздействия отпорогового элемента 12 начинает отсчет времени, равного или большеговремени транспортирования инклинометра в забой. По истечении данноговремени таймер 14 отрабатывает навход блока 7 старт-импульс "Началоизмерения", Начиная с этого момента,через равные интервалы времени блок7 отрабатывает программу измерений,включающую последовательный опрос сигналов преобразователей 2 и 3, датчиков 1, их коммутацию посредствомкоммутатора 4 на вход АЦП 5, аналогоцифровое преобразование в АЦП 5 и запись в блох 6, В процессе неравномер -ного движения корпуса 1 б инклинометра вверх генератор 9 и источник 8 питания в целом, аналогично его работепри движении вниз, обеспечивают электроэнергией узлы и блоки инклинометра.После извлечения инклинометра изскважины посредством внешнего наземного пульта записанная информация изблока 6 поступает в компьютизированный наземный пульт, в котором реализуется заданный алгоритм вычисленийискомых угловых параметров пространственной ориентации траектории скважиныв соответствии с измеренными сигналами с преобразователей 2 и 3 в блоке датчиков 1 инклинометра.Предлагаемый инклинометр за счетиспользования механической энергиинеравномерного движения инклиномет"ра по стволу скважины позволяет уве-.1 личить межрегламентный ресурс инклинометра. По сравнению с известныминклинометром отпадает необходимостьприменения сменных гальваническихэлементов, что повышает надежностьработы инклинометра. Формула изобретения 1. Автономный инклинометр, содержащий корпус, в котором размещены датчики углов пространственной ориентации в виде ферроэондового преобразователя азимута и преобразователя зенитного и визирного углов, подключенных к информационным входам коммутатора, выход которого через аналогоцифровой., преобразователь подключенк входу узла хранения измерительной информации, блок управления, выходыкоторого соединены с управляющимивходами коммутатора и узла хранения измерительной информации, а вход блока управления через таймер связан савтономным источником питания, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью увеличения межрегламентного ресурса и повышения надежности работы,автономный источник питания выполненв виде порогового элемента и последовательно соединенных виброиндукционного генератора, детектора 1 блока накопительных конденсаторов й блокастабилизации питающих напряжений выходы которого подключены к шинам питания узлов и блоков инклинометра,а вход таймера через пороговый элемент связан с блоком накопительныхконденсаторов, при этом узел храненияизмерительной информации выполнен в виде энергонезависимого репрограммируемого блока памяти.2, Инклинометр по п.1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что виброиндукционный генератор выполнен в виде двух обмоток, соосно закрепленных вкорпусе, и постоянного магнита осевого намагнйчивания, расположенного между обмотками на подвижном подпружиненном относительно корпуса стержне,который размещен в опорах скольжениявдоль оси корпуса,1615348 Составитель А.Цветкоехред Л,олийнык Редактор И.Горн К тор С,Ше Зйкза 39 70 Тираж 488 ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарин