Устройство для контроля положения бурового снаряда в пространстве

ез Советскмк цмалмстмчеснмк Ресяубями СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ К А) Дополнительное к нд-ву М, Кл,Э(53 в леман тени Опубликовано 07.05. 82. Ьтол Дата опубднковання оянсанн нь РЬ 17 УЙК 622,241.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕН БУРОВОГО СНАРЯДАВ ПРОСТРАНСТВЕся к бурению, вому бурению скваоительстве и прие подземных комонтролязмеренияа примекопов,в и светоярименеки, ноом. Стниедостат 3 Конструкция этих устройств и их отдельных элементов достаточно сложна, так как все устройства содержат самостоятельные элементы для измеренияМ каждого параметра, определяющего направление скважины и положение бурово- го снаряда (зенитный угол, азимутальнаправление, крен, курс и т.п.), при я ложе одням ное Изобретение относитчастности к направленнжин в горном деле, стрбестраншейной прокладкмуникаций.Известные устройства для кположения буровых снарядов иискривления скважин основаныкении маятников, отвесов, гирос. поплавков, индуктивных датчикоптических приборов 11 и 121Известные устройства нашлние в различных областях технтак и не решили проблемы в целобладают рядом существенных очеркасского института им йсйопьзовании маятников и отвесов устройства становятся чувствительнымик вибрации и необходимо демпфированиеэлементов. Известные устройства не обес-,печивают кругового контроля положениябурового снаряда при вращении корпусаснаряда вокруг его продольной оси, чаото наблюдающемся у автономных буровыхснарядов, и работают эффективно толькопри ограничениях углов отклонения снаряда от заданной траектории.Известно также устройство для контроля искривления которое содержитсферическую камеру, фотоэлемент, источник света, электрическую линию связи ивторичную аппаратуру 31,то устройство применяют для изме- только небольших отклонений от ального положения, йевозможно нение устройства,дпя контроля по- ня бурового снаряда при движении клонным и горизонталытым траектооно чувствительно к вибрациям,3 9262Цель изобретения - расширение пределов определяемого положения бурового снаряда в пространстве.Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительными фотоэлементами, равномерно установленными на внутренней поверхности сферической камеры, а источник света расположен в центре камеры, внутрь которой помещена капля непрозрачной жидкости, 10 На фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 - контролирующий, элемент, разрез,15В корпус бурового снаряда 1 помещен контролирующий элемент 2, имеющий фар му шара, и жестко закреплен в хвостовой секции бурового снаряда, Контролирующий элемент 2 соединен с многожильным кабелем 3, по которому сигнал выводится на поверхность, где расположены усилитель 4 и индикатор положения .5. Все элементы устройства получают питание от блока питания 6, Устройство содержит полый шар 7, внутри которого находится капля 8 непрозрачной жидкости. В центре полого шара 7 расположен источник света 9 в виде миниатюрной лампы накаливания, подвешенной на растяжках 10, которые одновременно являются и токопроводами для подвода напряжей ния к источнику света 9. По поверхнос.ти шара 7 в отверстиях установлены фоточувствительные элементы 11 таким образом, чтобы их линзы (чувствитедь- .ЗЗ . ный слой) находились на уровне внутренней поверхности корпуса шара 7.Фоточувствительные элементы образуют координатное поле, размеры которого. 40 определяют степень точности показаний устройства. Фоточувствительные элементы 11 одним своим выводом соединяются с блоком питания 6, а другим - с усилителем 4 с помощью многожильного кабеля 3, От усилителя 4 сигнал поступа 45 ет на индикатор 5 положения, который представляет собой развернутое координатное поле, в точности повторяющее координатное поде контролирующего элемента, только в индикаторе фоточув 50 ствительные элементы заменены на алектрические индикаторные лампочки. Координатное поле контролирующего элемента ориентируется по горизонтальному положению бурового снаряда, по отношению к которому в дальнейшем судят о текущем положении бурового снаряда в пространстве. 55 4Устройство для контроля положениябурового снаряда в пространстве работает следующим образом.Так как шаровой корпус контролирующего элемента 2, имеющего форму пологошара, закдючен в корпус бурового снаряода и жестко соединен с ним, то при изменении положения корпуса бурового снаряда в пространстве корпус контролирук- щего элемента будет перемещаться вместе с ним, При этом капля непрозрачнойжидкости (например ртути) все времязанимает нижнее положение.в полом шаровом корпусе 7 контролирующего элемента 2 и закрывает собой по очередиодин фоточувствительный алемент задругим в направлении изменения положения бурового снаряда. Все остальные фоточувствительные элементы 11 остаютсяосвещенными источником света 9, Комбинация затемненного и освещенных фоточувствительных элементов 11 и формирует сигнал об изменении положения бурового снаряда в пространстве, Сигнал об.изменении положения бурового снарядав пространстве с контролирующего элемента по многожильному кабелю поступает на вход усилителя. 12, а затем усиленный сигнал подается на вход индикатора13 положения. Все устройство получаетпитание от блока питания 6,Введение дополнительных фотоэлементов и капли непрозрачной жидкости хотя и несколько усложняет конструкциюпредлагаемого устройства, зато позволяет получить ряд преимуществ по сравнению с известнымиеПредпагаемое устройство имеет относительно малые размеры контролирующего элемента, что очень важно при разработке и конструировании автономныхбуровых снарядов, обеспечивает круговойконтроль положения бурового снаряда впространстве; обладает помехоустойчивостью в услових электрических и магнитных полей и виброустойчивостью. Спомощью. одного измерительного устройства контролируются два параметра(крен и дифферент), причем одновременно.В. устройстве полностью применяетсябесконтактная схема,Лдя непрерывного определения положения бурового снаряда в пространственеоодимо, чтобы площадь, занимаемаянепрозрачной каплей жидкости на внутренней поверхности сферической камеры,обеспечивала всегда закрытие одногоиз фотоэлементов.5 928265 6ф о р м у л а и з о б р е т е н и я источник света распопожен в центрекамеры, внутрь которой помещена капляУстройство для контроля положения непрозрачной жидкостн.бурового снаряда в пространстве, содер- Источники информация,жащее сферическую камеру, фотоэлемент, % принятые во вннманне при экспертизеисточник света, электрическую линию и 1. Михайловский В. Н., Иванов С. К.вторичную аппаратуру, о т л.и ч а ю - Измерение кривизны скважищ Киев,щ е е с я тем, что, с целью расшнрения АН УССР, 1960, с, 83.пределов определяемого положения бу-2, Системы контроля за траекторнейрового снаряда в пространстве, оно снаб э отвала скважины за рубежом. Обзорнаяжено дополнительными фотоэлементами, информация. М., ВНИИОЭНТ, 1980,равномерно установленными на внутрен, Патент США, % 3289510,ней поверхности сферической камеры, а кл, 33-306, опубпик. 1974. нрототип).926255 Составитель В. Варламовиз Техред А. Ач Корректор А. Дзятк Редактор А. Заказ 2921/21 илиал ППП "Патент, г, Ужгород,ктная,ВНИИПИ по дел 1 13035, раж 624 Подписноеосударственного комитета СССРизобретений и открытийосква, Ж, Раушская наб., д.