Устройство контроля искривления скважины

(57) Изобретениелению пространстствола скважины.скорости передач опее относится к Р д венной ориентации Цель - увеличение и информации и новыонтроля искривления о содержит корпус, фируюцей жидкостью, ичным грузом, питаюнститут.Штанько,в, М.П.Ивагашов ение точностикважины. Устраполненный демпамку с эксцент тво СССР02, 1986. 4 й СОЮЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И О ПОКРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР ТОРСНОМУ СВИДЕТ146 щнй бесконтактный вращающийся трансформатор (БВТ), состоящий из подвиж-, ной части (ПЧ) 5 и неподвижной части (НЧ) 6, бесконтактный узел 23 передачи информации с рамки, преобразователи 7,8 угловых параметров, источник 9 вторичного питания, генератор 10 возбуждения, аналого-цифровой преобразователь 14, аналоговый коммутатор 11, делитель 12 частоты, двоичный счетчик 13, генератор 15 синусоидального напряжения, буферный регистр 16. Дополнительное устр-во имеет два компаратора 17, 18, блок 19 модуляции, содержащий двенадцать ключей 20, блок 21 демодуляции, содержащий двенадцать детекторов 22. Узел 23 выполнен в виде двенадцати БВТ. В корпусе устр-ва закреплены его НЧ 24, а на оси вращения рамки установлены ПЧ 25. Источник 9, генератор 1 О, преобразователи 7,8, коммутатор 11, делитель 12 частоты, счетчик 13,9109преобразователь 14, компаратор 17, блок 19 модуляции расположены на рамке. Блок 21 демодуляции, генера" тор 15, компаратор 18, регистр 16 установлены в корпусе устр-ва. Преобразователи 7,8 угловых параметров возбуждаются генератором 10 и поочередно подключаются через коммутатор 11 на вход преобразователя 14. Синусоидальное напряжение генератора 15 проходит через питающий БВТ на входы ключей 20, модулируется сигналами разрядов преобразователя 14 и поступает на ПЧ 25. Информация снимается с НЧ 24 и поступает через детекторы 22 в регистр 16. Сигналы на выходахдетекторов 22 аналогичны сигналамразрядов преобразователя 14. Применение устр-ва позволяет передаватьинформацию в параллельном коде иуменьшать погрешность, связанную с изменением положения устр-ва во время опроса преобразователей 7,8. 2 ил.1Изобретение относится к бурению скважин и может быть использовано при определении пространственной ориентации ствола скважины.Цель изобретения - увеличение ско рости передачи. информации и повышение точности контроля искривления сква- . жины.На фиг, 1 представлена конструкция бесконтактного узла передачи информации в параллельном коде; на фиг.2 - Функциональная схема устройства контроля искривления скважины.Устройство содержит корпус 1, заполненный демпфирующей жидкостью, свободно вращающуюся в опорах 2 и 3 рамку - маятник 4, питающий бесконтактный вращающийся трансформатор с постоянным коэффициентом трансформации, состоящий из подвижной части 5, установленной на оси вращения рамки 4, и неподвижной части 6, закрепленной в корпусе 1 устройства, первичные преобразователи (ПП) 7 и 8 измеряемых угловых параметров, источник 9 вторичного питания (ИВП) генератор 10 возбуждения (ГВ), аналоговый кому 2мутатор 11, делитель 12 частоты, двоичный счетчик 13, аналого-цифровойпреобразователь (АЦП) 14, генератор15 синусоидального напряжения (ГСН)буферный регистр 16, первый и второйкомпараторы 17 и 18, блок 19 модуляции, содержащий двенадцать аналого-,вых ключей 20, блок 21 демодуляции,содержащий двенадцать детекторов 22,бесконтактный узел 23 передачи информации (БУПИ), выполненный в виде двенадцати бесконтактных вращающихсятрансформаторов с постоянными коэффициентами трансформации, неподвижныечасти 24 которых закреплены в корпусе1 устройства, а подвижные части 25закреплены на оси вращения рамки 4,причем ИВП 9, ГВ 10, ПП 7 и 8, коммутатор 11, делитель 12 частоты, двоичный счетчик 13, АЦП 14, компаратор17, блок 19 модуляции расположенына рамке 4, а блок 21 демодуляции, ГСН 15, компаратор 18 и буферный регистр 16 установлены в корпусе 1 устройстваВыход ГВ 10 соединен с входами первичных преобразователей 7 и 8, вы 1469 1.09ходы которых через аналоговый коммутатор 11 подключены к входу АЦЛ 14.Выходы последнего подсоединены к управляющим входам аналоговых ключей 205блока 19 модуляции, выходы которыхсвязаны через подвижные и неподвижные части 25 и 24 бесконтактных вращающихся трансформаторов БУЛИ 23 свходами детекторов 22 блока 21 демодуляции. Выходы последних подключенык входу буферного регистра 16, тактовый вход которого соединен с выходомвторого компаратора 18. Вход последнего подключен к выходу ГСН 15 и свя зан с неподвижной частью 6 питающегобесконтактного вращающегося трансформатора, подвижная часть 5 которогосвязана с ИВП 9, информационными входами аналоговых ключей 20 и входом 2 Опервого компаратора 17. Выход последнего подключен к тактовому входуАЦП 14 и соединен через делитель 12частоты и двоичный счетчик 13 с управляющим входом аналогового коммутатора 11.Устройство работает следующим образом.Синусоидальное напряжение с ГСН 15поступает на обмотку неподвижной части 6 питающего бесконтактного вращающегося трансформатора с постояннымкоэффициентом трансформации при любом угле поворота подвижной части 5.Напряжения, имеющие различную амплитуду, зависящие от числа витков вкаждой обмотке подвижной части 5, поступают на вход ИПВ 9, в котором переменное напряжение преобразуется впостоянное, стабилизируется и поступает на шины питания электрических.узлов и блоков, расположенных на,рамке 4,Синусоидальное напряжение с обмоток подвижной части 5 питающего бесконтактного вращающегося трансформатора также поступает на вход первогокомпаратора 17, в котором преобразуется в тактовые импульсы с частотой,равной частоте синусоидального напряжения, Тактовые импульсы с первого50компаратора 17 поступают на тактовыйвход АЦП 14 и вход делителя 12 частоты, в котором частота тактовых импульсов делится до частоты, необходи 55мой для переключения двоичного счетчика 13, управляющего переключениеманалогового коммутатора 11. Частотапереключения последнего определяется временем, необхопимьи для опроса входных сигналов с ПЛ 7 и 8.ПП 7 и 8 возбуждаются ГВ 10 и поочередно подключаются через коммутатор 11 на вход АЦЛ 14, в котором сигналы преобразуются в параллельный двенадцатиразрядный цифровой код. Выходы двенадцати разрядов АЦП 14 соответственно подключены к управляющим входам аналоговых ключей 20, блока 19 модуляции, на аналоговые входы которых поступает синусоидальное напряжение с подвижной части 5 питающего бесконтактного вращающегося трансформатора.Синусоидальное напряжение, модулированное сигналами разрядов АЦП 14 с выходов ключей 20 блока 19 модуляции, поступает на обмотки подвижных частей 25 бесконтактных вращающихся трансформаторов бесконтактного узла 23 передачи информации, далее снимается с неподвижных частей 24 этих трансформаторов и поступает на входы детекторов 22 блока 21 демодуляции.Сигналы на выходах детекторов 22, аналогичные сигналам разрядов АЦП 14, поступают в буферный регистр 16, на тактовый вход которого поступают тактовые импульсы, преобразованные вторым компаратором 18 из синусоидального напряжения, вырабатываемого ГСН 15. С буферного регистра 16 цифровой код либо записывается в оперативное запоминающее устройство, либо передается по каналу связи на поверхность земли в блок регистрации и вычислений (не показано).Изобретение позволяет передавать информацию с большей скоростью,обусловленной передачей информации в параллельном цифровом коде, осущест-. влять измерения с более высокой точностью, которая достигается уменьшением погрешностей, связанных с изменением положения устройства во время опроса первичных преобразователей.Формула из обр ет ения Устройство контроля искривления скважины, содержащее корпус, заполненный демпфирующей жидкостью, в котором установлена в опорах рамка с эксцентричным грузом, осб вращения которой совпадает с продольной осью корпуса, первичные преобразователи угловых параметров пространственнойориентации корпуса, установленные на рамке, узел подвода питания к рамке, включающий питающий бесконтактный вращающийся трансформатор с постоянным коэффициентом трансформации, не 5 подвижная часть которого закреплена в корпусе устройства, а подвижная часть установлена на оси вращения рамки, бесконтактный узел передачи информации с рамки, источник вторичного питания, генератор возбуждения, п-разрядный аналого-цифровой преобразователь, аналоговый коммутатор, делитель частоты, двоичный счетчик, генератор синусоидального напряжения буферный регистр, причем источник вторичного питания, аналого-цифровой преобразователь, аналоговый коммутатор, делитель частоты, двоичный счетчик и генератор возбуждения расположены на рамке, генератор си" нусоидального напряжения и буферный регистр установлены в корпусе, при этом выход генератора возбуждения 25 соединен с входами первичных преобразователей, выходы которых подключены к соответствующим входам аналогового коммутатора, выход которого соединен с входом и-разрядного анало- ЗО го-цифрового преобразователя, тактовый вход которого подключен к входу делителя частоты, выход которого соединен через двоичный счетчик с управляющим входом аналогового коммутатоЗБ ра, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения скорости передачи информации и повышения точности контроля, она снабжено первым и вторым компараторами, блоками модуляции иао демодуляции, содержащими соответственно п-аналоговых ключей и детекторов, причем бесконтактный узел передачи информации с рамки выполнен ввиде и-. бесконтактных вращающихсятрансформаторов с постоянными коэффициентами, неподвижные части которыхзакреплены в корпусе устройства, аподвижные части установлены на осивращения рамки, при этом первый компаратор и блок модуляции расположены на рамке, а второй компаратор иблок демодуляции установлены в корпусе, причем выходы и-разрядного аналого-цифрового преобразователя подсоединены к управляющим входам соответствующих аналоговых ключей блокамодуляции, выходы которых связанычерез подвижные и неподвижные частибесконтактных вращающихся трансформаторов с постоянными коэффициентамитрансформации бесконтактного узлапередачи инФормации, с входами соответствующих детекторов блока демодуляции, выходы которых подключены квходу буферного регистра, тактовыйвход которого соединен с выходом второго компаратора, вход которого подключен к выходу генератора синусоидального напряжения и связан с неподвижной частью питающего бесконтактного вращающегося трансформатора с постоянным коэффициентом трансформации,подвижная часть которого связана систочником вторичного питания, информационными входами аналоговых ключей блока модуляции и входом первогокомпаратора, выход которого подключен к входу делителя частоты.В,146910924Составитель А. Рыбаков Редактор И. Касарда Техред.А.Кравчук Корректор В,Гирняк Заказ 1331/34 Тираж 514 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина,101