Инклинометр

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнкСоцналнстнческнхРеслублнк(22) Заявлено 03.03,80 (21)2890736/22-03 151 М. Кл.з с присоединением заявки Мо(23) Приоритет Е 21 В 47/02 Государствейиый комитет СССР по делам изобретеиий и открытийОпубликовано 07,11.82, Бюллетень Мо 41 Дата опубликования описания 07. 11.827 114 ХИТА.Г.А. Вакульчук, В.О. Галета, А.С. МазйицкиЩцВ.К. МельничукА.В. Решетников, Н,Я.1 федодийф ; ЯЯг,.и В.А, Яковцев : В.ФЯп-,(72) Авторы изобретения Государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности фукргипроНИИнефтьф(54) ИНКЛИНОМЕТР Изобретение относится к геофизическим исследованиям в скважинах, в частности, к техническим средствам измерения параметров кривизны скважин.5Известен прибор типа ИШ, состоящий из резисторных датчиков азимута и угла отклонения, установленных в карданном подвесе, и коммутирующего устройства с электромагнитным при" водом, осуществляющего арретирование измерительной системы и поочередное подключение азимутального и углового датчиков. Разделение измерительной цепи и цепи электромагнита осув 1 ест вляется с помощью поляризованного реле, которое является йепригодным для работы в условиях глубоких скважин 11.Известен также инклинометр, содержащий наземный блок, включающий генератор переменного напряжения, измерительный узел, контакт, конденсатор, дроссель, скважинный блок,.включающий коммутирующий механизм, состоящий из электромагнита, включающего обмотку, якорь, шток, собачки, храповик и жестко связанные с ним кулачки, рамку с. установленным э ней датчиком азимута, состоящим из корпуса, в котором расположена магнитная стрелка, жестко связанная с корпусом, игла, кольцевой резистивныйэлемент, и датчиком угла отклоненияот в ртикали, состоящим из оси, отвеса, на котором закреплен ползуноки резистивный элемент, жестко связанный с рамкой (2.Недостатком укаэанного устройстваявляется то, что в момент подачиимпульса повышенного напряжения,необходимого для пробоя разрядникаи срабатывания электромагнита,измерительная цепь подвергаетсядействию .этого же напряжения, чтонередко приводит к выходу из строярезистивных элементов датчика илипробою изоляции. Для фиксации измеряемого углового параметра на поверхности применяется мостовая схемас ручным уравновешиванием, что приводит к существенным потерям временипри каждом замере э скважине.Цель изобретения - повышение,надежности работы.Указаннная цель достигается тем,что скважинный блок снабжен двумяисточниками постоянного напряжения,включающим две обмотки трансформатора, два выпрямителя, обмачку релес нормально замкнутым контактом,при этом к выходу выпрямителя первогоисточника напряжения подключена обмотка электромагнита, а параллельно ей по схеме с временной задержкой поключена обмотка реле нормально,замкнутого контакта, расположенного вцепи питания обмотки электромагнита, причем к выходу выпрямителявторого источника постоянного напряжения, через коллекторные кольца и 10щетки, подключены выходы резистивныхэлементов датчика азимута и датчикаотклонения угла отклонения от вертикали,На фиг. 1 представлена конструктивная схема скважинного прибора;на фиг. 2 - электрическая схемаинклинометра, включающего скважинный прибор и нарезаемый блок.Скважинный прибор содержиткоммутирующий механизм, измерительное устройство и источники постоянногонапряжения.Коммутирующий механизм (фиг. 1)состоит из электромагнита, включающего обмотку 1 и якорь 2, штока 3,собачки 4, храповика 5, с которымжестко связаны кулачки 6 и 7, ще- .ток 8 и 9, толкателя 10..Измерительное устройство содержитрамку 11 с установленными в ней датчиком азимута, включающим корпус 12,магнитную стрелку 13, с которой жестко связан ползунок 14, иглу 15,кольцевой резистивный элемент 16 (оЦ,и датчиком угла отключения от вертикали, включающим ось 17, отвес 18,на котором закреплен ползунок 19, ирезистивный элемент 20 (В), жесткосвязанный с рамкой 11На рамке установлены коллекторные кольца 21-24, 40рычаги 25 и 26, штоки 27 и 2 Й, свя.занные между собой кольцом 29,эксцентричный груз 30. Полуоси 31 и32, на которых установлена рамка 11,совместно с полуосями 33 и 34, 35 и 4536, на которых установлены соответственно датчик азимута и отвес датчика угла отклонения, образуют карданный подвес.,Один из источников постоянногонапряжения (фиг 2) включает обмотку 37 трансформатора 38 и выпрямитель33, а другой - обмотку 40 и выпрямиель 41. К первому источнику напряения, а именно, к выходу выпрями. еля 39 подключена обмотка 1 электромагнита, а параллельно ей - обмоткареле 42, нормально замкнутые контакты 43 которого расположены в цепипитания обмотки электромагнита. Резистор 44 и кФнденсатор 45 образуют цепь задержки срабатывания реле 42. Ко второму источнику напряжения,а именно, к выходу выпрямителя 41подключаются выводы резистивных. 65 элементов 16 и 20 через коллекторные кольца 21-24 и щетки 8 и 9Дроссель 46 и конденсатор 47 разделяют цепи переменного тока, питающего первичную обмотку трансформатора 38, и постоянного тока, питающего Резистивные элементы 16 (3,) и20 (9),В наземном блоке размещены генератор 48 переменного напряжения,измерительный прибор 49, контакт 50,конденсаторы 51 и 52, дроссель 53.Наземный блок связан со скважиннымприбором одножильным каротажнымкабелем 54.Инклинометр работает следующимобразом.Переменное напряжение от генератора 48 подается в скважинный приборзамыканием контакта 50. При этомпеременный ток от генератора 48подается через конденсатор 51,бель 54, конденсатор 47 в первичнуюобмотку трансформатоРа 38. В обмотке 1 электромагнита, питаемой от выпрямителя 39 через контакт 43, протекает постоянный ток,якорь 2 приводится в движение ичерез шток 3 и собачку 4 поворачивает храйовик 5 и связанные с нимкулачки 6 и 7. При срабатыванииреле 42 происходит разрыв контакта43 и отключение обмотки электромагнита. Номиналы резистора 44 и конденсатора 45 подобраны таким образом, чтобы время задержки срабатывания реле было достаточньпи для перемещения якоря 1 и поворота храповика. На фиг. 1 коммутирующий механизм показан в позиции, в которой к выпрямителю 41 через щетки 8 и коллекторные кольца 21 и 22 подключен резистивный элемент 16 датчика азимута (см. также фиг. 2); при этом напряжение питания датчика одновременно через дроссели 46, 53 и кабель 54 подается на цифровой прибор 49 В этой позиции осуществляется контроль, и в случае надобностй, подстройка напряжения питания резистивных элементов путем изменения величины переменного напряжения иа выходе генератора 48. Для перевода коммутирующего механизма в следующую позицию контакт 50 необходимо разомкнуть, а затем снова замкнуть. При этом происходит поворот храповика 5 еще на один зуб, кулачок 7 своим выступом воздействует на толкатель 10, а через него. кольцо 29 на штоки 27 и 28. В этой позиции к прибору 49 подключается напряжение, снимаемое с участка резистивного элемента 16, ограниченного ползунком 14, т,е. пропорциональное величине азимута , Измерение угла 6 отклонения от вертикали осуществляется в позиции,.когдакулачок 6 прижимает щетку 9 к коллекторным кольцам 23 и 24, подключая к выпрямителю 41 и одновременно через кабель 54 к прибору 49 резистивный элемент датчика угла 9,Наличие в схеме реле с временной задержкой дает возможность отключить обмотку электромагнита без выключения ,питания с поверхности, тем самым упростить управление скважинным прибором. Кроме того, схема питания прибора и схема информации позволила отказаться от мостовой схемы измерения и применить в качестве индикатора углового параметра на поверхности быстродействующий цифровой прибор. Таким образом удалось сократить время, затрачиваемое на измерения в скважине, почти вдвое, а общее время, с учетом спуска и подьема, сократить на 25. Объем работ, выполняемый одним инклинометром за год, составляет не менее 6 тыс. рублей.Сокращение времени, затрачиваемого на проведение инклинометрических работ на 25 дает годовую экономию 1000 руь.Формула изобретенияИнклинометр, содержащий наземный блок, включающий генератор переменного напряжения и измерительный узел, скважинный блок, включающий коммутирующий- механизм, состоящийиз электромагнита, рамку с установленным в ней датчиком азимута, вкорпусе которого расположена магнитная стрелка и кольцевой резйстивный элемент, установленные на игле, и датчиком угла отклонения отвертикали, состоящим из оси, отвеса,на котором закреплен ползунок и резистивный элемент, жестко связанный0 с рамкой, о т л и ч а ю щ и й с. ятем, что, с целью повышения надежности его в работе, скважинный блокснабжен двумя обмотками трансформатора, выпрямителяи электромагнит-15 .ным реле с нормально замкнутым кон-.тактом, при этом к выходу выпрямителя первой обмотки подключена обмотка электромагнита, а параллельно ейпо схеме с временной задержкой под;у ключеиа обмотка электромагнитногореле, расположенного в цепи питанияобмотки электромагнита, к выходувыпрямителя второй обмотки подключены выходы резистивных элементов датчика азимута и датчика угла отклонения от вертикали.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Калинин А,Г. Искривление буровых скважин. М., Гостоптехиздат,1963, с. 161-165.2. Мазницкий А.С. и др. Маркшейдерско-геофизические работы на месторождениях нефти и газа. М., фНедра, 1979, с. 119-124,972068 г э 8502/1 Тираж 623 Подписное НИИПИ Государственного комитета ССС по делам иэобретений и открытии 13035, Москва, Ж, Ваушская наб., д. 4/ Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул, Проектная,Составитель И. Карбачинская,актор П. Макаревич Техред З.Кастелевич Корректор. Ферен