Устройство для определения пространственного положения скважины

по Аелак изобретен еткрыти(72) Авторы изобретени лесников и В. С сесоюзный научно-исследовательский и проектно-к истр институт добычи угля гидравлическим спосо о(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РОСТРАНСТВЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ СКВАЖИНЫ2 Изобретение относится к устройствам для измерения угла наклона скважины и ориентирования измерительных приборов (деформометров, прессиометров и других) в ней.Известен инклиномер, который содержит маятник, фиксирующее устройство, буссоль с реахордом и исполнительный механизм. Буссоль снабжена дополнительным механизмом, выполненным в виде взаимодействующих клина со скобой, иглы, свободно установленной в канале, смещенном относительно оси вращения буссоли и перпендикулярном оси магнитной стрелки, прямоугольного рычага, свободный конец которого входит в отверстие на оси магнитной стрелки 1 .Недостатками этого устройства являются невозможность использования его в скважинах малого диаметра и необходимость извлечения прибора из скважины для определения измеренного угла отклонения ее после очередного замера.Известно также устройство для определения угла наклона, состоящее из верхнего и нижнего цилиндрических корпусов, соединенных штангами, исключающими взаимный поворот корпуса относительно продольной оси. Внутри штанг расположен провод, идущий от нижнего цилиндра к кабельной головке, расположенной на верхнем цилиндре. Измерительные части, расположенные в верхнем и нижнем цилиндрах совершенно идентичны. Внутри каждого корпуса во взаимно перпендикулярных плоскостях закреплены два трубчатых уровня Ч-образной формы. На прямолинейные участки трубок о надеты катушки индуктивности. В трубкузалита токопроводящая жидкость, например ртуть, верхняя часть их заполнена легкой демпфирующей жидкостью, В верхней части трубок имеется винт для регулирования степени демпфирования. Ниже уров ней расположены генераторы и блоки питания 2.Недостатками данного устройства являются сложность конструкции прибора, потребность сложной регистрирующей аппаратуры при производстве измерений, невозможность использования устройства в скважинах малого диаметра и сравнительно небольшой диапазон измеряемых углов(0 - 60). Все это, а также наличие в измерительном узле устройства электрических цепей, имеющих реактивное сопротивление, затрудняет использование этого устройства в шахттных условиях, его эксплуатацию, снижает точность, надежность и производительность измерений.Целью изобретения является расширение диапазона измерений.Поставленная цель достигается тем, что измерительные элементы выполнены в виде круглой изогнутой в кольцо нетокопроводягцей трубки, внутри которой размещены провода с разными сопротивлениями и ртутный контакт.Для измерений в скважинах различного диаметра и устранения влияния неровностей и каверн в них устройство снабжено центрирующими опорами, выполненными в виде плоских пластин.На фиг, 1 представлено устройство, общий вид, разрез; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1.П редлагаемое устройство состоит из корпуса 1, крышек 2 и 3, которые резьбовым соединением и прокладками 4 герметично соединены с корпусом 1. Крышка 3 служит одновременно для ориентирования и досылки измерительных приборов в скважине. На крышках 2 и 3 закреплены пружинные направляющие опоры 5. В полости корпуса 1 расположены два кольцевых реостатных датчика для определения вертикального угла наклона скважины 6 и для ориентирования приборов 7. Реостатные датчики 6 и 7 установлены в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, выполнены в виде круглой нетокопроводящей, например стеклянной, изогнутой в кольцо трубки 8. Внутрь трубки 8 помещены провод 9 с малым электрическим сопротивлением и провод 10 с большим сопротивлением, а также капля ртути 11, которая выполняет роль скользящего контакта (движка) и заполняет сечение трубки 8 таким образом, что не происходит демпфирование ее воздухом.Провода 9 и 10 выполнены из неамальгамирующих металлов, Кольцевые реостатные датчики 6 и 7 закреплены в корпусе 1 во взаимно перпендикулярных плоскостях посредством крепежного узла, который включает хомуты 12 - 14, амортизирующие прокладки 15 и стопорные винты 16. На контактной колодке 17 распаяны с одной стороны провода 18 от реостатных датчиков 6 и 7, с другой стороны - провода 19 гибкого кабеля 20, который фиксируется в крышке 2 с помощью гайки 21 и прокладки 22.Предлагаемое устройство работает следуюшим образом. 5 10 15 20 25 Зо 35 4В скважину, пробуренную в горном массиве с помощью досылочного приспособления, соединяемого с крышкой 2, помещается предлагаемое устройство для измерения вертикального угла наклона и ориентирования приборов в ней, После досылки устройства в скважину на необходимое расстояние определяют угол отклонения скважины от горизонтали с помощью датчика 6 следующим образом. Капля ртути 11, перемещаясь по трубке 8, непрерывно контактирует с проводами 9 и 10, что вызывает изменение сопротивления цепи. Сигнал об изменении сопротивления проходит по проводам электрической цепи (9, 10, 18, 19) и поступает на регистрирующую аппаратуру, например тензостанцию ИИД - 2. По зафиксированным показаниям регистрирующей аппаратуры и тарировочным данным предлагаемого устройства определяется вертикальный угол отклонения скважины.При ориентировании в скважине измерительного прибора (например, типа деформометр, прессиометр и другие) предлагаемое устройство соединяется с ним с помощью крышки 3, и в этом случае в работе находится реостатный датчик 7. Измерение угла поворота прибора аналогично измерениям при определении вертикального угла скважины. Для измерения траектории искривления скважины с помощью предлагаемого устройства по мере перемещения его по длине скважины с определенным шагом определяется вертикальный угол.Предлагаемое устройство позволяет снизить затраты времени и упростить процесс проведения измерений в промышленных условиях, применять простейшую регистрирующую аппаратуру. Устройство для определения пространственного положения скважины, содержащеекорпус с крышками, установленные в двухвзаимно перпендикулярных плоскостях измерительные элементы, отличающееся тем,что, с целью расширения диапазона измерений, измерительные элементы выполненыв виде круглой изогнутой в кольцо нетокопроводящей трубки, внутри которой расположены провода с разными сопротивлениямии ртутный контакт.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМо 442289, кл. В 21 В 47/02, 1974.2. Авторское свидетельство СССРМо 597822, кл. В 21 В 47/022, 1976.889836 0 ИИП Редактор Л. КопецкаяЗаказ 10918/51 113035, Млиал ППП Составитель И. КарбачТехред А. БойкасТираж 630 Государственнелам изобрете сква, Ж - 35,Патент, г. У ого комитетаний и открытРаушская набжгород, ул. П нскаяКорректор М. ДемчиПодписноеСССРийд. 4/5роектная, 4