Устройство для измерения направления скважины

2) Авторы . изобрЕтен одственного-обьедйне угольной промышленно Тематическа "Укруглегео экспедиция прои ия" Министерств Украинской ССР) Заявнтел 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯСКВАЖИНЫ ожных ному. ере- вомереннчающе направлениесредах, одское повыше-, рактически низкой на-. В.П, Митяннн, О.П, Пр Т.Н. Фнлимоненко, В,Ф.изобретение относится к гор ,телу и предназначается для изм ния направления скважин во вэры опасных средах.Известен инклинометр, содержащий маятник, фиксирующее устройство, буссоль с реохордом и исполнительный механизм. Причем, в нем буссоль снабжена дополнительным исполнительным механизмом, выполненным в виде взаимодействующих между собой клина со скобой, иглы, свободно установлен-. ной в канале, смещенном относительно оси вращения. буссоли перпендикулярно оси магнитной стрелки, и прямоугольного рычага, свободный конец которого входит в отверстие на оси магнитной стрелки ГО.Рассматриваемый известный инклинометр позволяет измерятьскважин во взрывоопасныхнако заложенное методнчение точности измерений пне подтверждается:из-за одько, В,Г. Рожков,Щенников и И.И, Сторчак дежности работы инструктивно сл электромеханических механизмов фикс цин маятника и магнитной стрелки бу соли, обусловленной высокой аварийностью их механических узлов и значительными электрическими потерями управляющих сигналов в проводниках.Известно также устройство для изя направления скважины, вклюе поворотную рамку с грузом, и которой на осях подвешен изельный узел, содержащий магниттрелку и маятник с соответствую. щими шкалами, и механизм фиксации магнитной стрелки и маятника измерительного узла, состоящий из толкателя и захвата, взаимодействующих с управляемым приводом 2 ).Это устройство также позволяет из мерять направление скважин во взрывоопасных средах, При этом методичес кая точность измерения направления скважины ниже по сравнению с применением вышеописанного инклинометра 870687аналога, однако суммарная точностьизмерения практически та.же, из-заповьппения инструментальной точностиизмеренийобусловленной повьппениемнадежности работы механизма фиксациимаятника и магнитной стрелки (црижатиеее концов вместо прижатия центральнойчасти). Несмотря на вышеперечисленные достоинства устройства прототипапри измерении направления скважин, онкаки инклинометр-аналог обладает также низкой надежностью работы механизма фиксации маятника и магнитнойстрелки измерительного узла, обусловленной конструктивной сложностью механических узлов и наличием гидроударов в гидроприводе механизма фиксации,так как в качестве энергоносителя используется высоконапорный агент скважины.Целью изобретения является повышение надежности работы узла Фиксации положения магнитной стрелки и маятника и упрощения его конструкции.Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее поворотную рамку с грузом и измерительным узлом, магнитную стрелку со шкалой, маятник со шкалой, толкатель и захват, снабжено пневмоаккумулятором с распределителем, а измерительный узел Выполнен в виде шиннопневматической Фрикционной муфты, в которой внутренняя полумуфта выполнена в виде маятнйка, а наружная полумуфта снабжена пневмокамерой, наружный торец которой имеет шкалу, при этом внутренняя полость пневмокамеры соединена через распределитель с пневмоаккумулятором, а магнитная стрелка, снабженная шкалой и толкателем, установлена внутри внутренней полумуфты кинематически связанной с наружной полумуфтой,На Фиг. 1 изображен общий вид предложенного устройства для измерения наг давления скважины,на фиг. 2 - разрез А-А на Фиг, 1.Устройство для измерения направления скважины имеет цилиндрический корпус 1, поворотную рамку 2 с грузом 3, установленную в корпусе посредством подшипников 4, и снабженную измерительными узлами 5, выполненными в виде шиннопневматических Фрикционных муфт, состоящих из внутренних полу- муфт 6, выполненных в виде м .ятников с установленными внутри них магнитными стрелками 7 со шкалаии 8 с эластичными кольцами и толкателями 9, кинематически взаимодействующими с наружными полумуфтами 1 О, снабженными пневмокамерами 11, по наружному торцу которых установлены шкалы угла наклона (на чертеже не показаны), а внутренние полости пневмокамер соединены трубопроводами 12 через управляемый посредством часового механизма 13 и винтовой пары 14 распределитель 15 с поршнем 16 с аккумулятором 17 вневмоэнергоносителя, снабженным ниппелем 18 и мембранным манометром 19.Устройство для измерения напрагления скважины работает следующим образом.Перед началом измерений в предлагаемом устройстве для измерения направления скважины снимается крьппка корпуса 1 и посредством ниппеля 18 заполняется аккумулятор 17 пневмоэнер. гоносителя (азотом или сжатым воздухом в зависимости от степени взрывоопасности среды измеряемой скважины) до заданного давления, определяемого посредством манометра 19, а затем заводится часовой механизм 13 и закреп- ляется крышка корпуса 1, затем устройство с разарретированными измерительными узлами 5 посредством бурового става с 5-ти метровым переходником из немагнитного материала доставляется на забой скважины или посредством лебедки через заанкеренный на забое блок, Ход винтовой пары 14 подобран из условия несрабатывания распределителя 15 до момента окончательной доставки устройства на забой скважины. За счет груза 3 рамка 2 посредством подшипников 4 устанавливается на забое скважины в положении перпендикулярном апсидальной плоскости, а за счет маятникового исполнения внутренних полумуфт 6 оси магнитных стрелок 7 с толкателями 9 устанавливаются вертикально, По истечении выдержки времени срабатывания распределителя 15 его поршень 16, перемещаясь посредством винта, винтовой пары 14 и часового механизма, поочередно соединяет посредством трубопроводов 12 аккумулятор 17 с внутренними полостями. пневмокамер 11 наружных полумуфт 10 измерительных узлов 5. Наполняясь, пневмокамеры 11 поочередно прижимают наружными полумуфтами 10 внутренние полумуфты 6, а посредством толкателей 9 - и магнитные срелки 7 к элластичным кольцам своих измерительных 5 10 15 20 2530 35 Щ 45 50 55870687 Формула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРВ 4442289, кл, Е 21 В 47/02, 1972.352. Авторское свидетельствоВ 41763, кл. Е 21 В 47/022, 970(прототип). узлов 5, так как длина корпуса распределителя 15 и расстояния между его соединительными каналами выбирается из условия необходимой выдержки времени фиксации измерительных узлов. Затем устройство с зафиксированными измерительными узлами 5 извлекается из скважины, снимается крышка корпуса 1 и производится считывание углов наклона и азимута скважины в следую щем порядке (азимут по делению шкал 8 против северных концов стрелок 7, а угол наклона против указателей шкал, установленных на торцах пневмокамер 1 наружных полумуфт 10 измерительных з узлов 5). После считывания. информации об измеренных углах заводится часовой механизм 13 и одновременно с этим винт винтовой пары 14 и поршень 16 распредлителя 15 возвращаются в ис- що ходное положение, разарретируя тем самым измерительные узлы 5, Производится проверка давления пневмоэнергоносителя в аккумуляторе 17 посредством манометра 9, закрепляется крышка корпуса 1, и операции по измерению углов, определяющих направление скважины, повторяются в порядке вышеприведенной последовательности.Выполнение измерительного узла в виде шиннопневматической фрикционной муфты позволяет повысить надежность работы механизма фиксации путем зна-.чительного упрощения его конструкции и, тем самым, уменьшить инструментальную погрешность измерения.Кроме того, такое исполнение механизма фиксации позволяет его исгользовать для нескольких измерительных узлов и достичь требуемой точности измерений в каждой точке инклинометрии трассы скважины или обеспечитьизмерение направления скважины на зданных глубинах за одну посылку устройства в скважину. Устройство для измерения направления скважины, содержащее поворотную рамку с грузом, измерительный узел, включающий магнитную стрелку и маятник со шкалами и механизм их фиксации, состоящий из голкателя и захвата, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения его надежности, оно снабжено йневмоаккумулятором с распределителем, а измерительный узел выполнен в виде шиннопневматической фрнкционной муфты, имеющей внутреннюю полумуфту,выполненную в виде маятника, и наружную полумуфту с пневмокамерой, при этом магнитная стрелка со шкалой и механизмом фиксации установлена внутри внутренней полу- муфты, а толкатель кинематически связан с наружной полумуфтой.870687 Карбачинск Решетни орректо аказ 8516 34 Фи ектная,Составитель. Редактор С. Титова Техред А, А Тираж 630 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РауППП "Патент", г. Ужгород, у Подписноомитета СССоткрытийкая наб д