Устройство для ориентирования датчиков

 

Изобретение относится к технике геофизических исследований. Цель - повышение точности ориентирования при непрерывных измерениях за счет исключения влияния возмущающего ускорения . Устройство содержит заполненный демпфирующей жидкостью герметичный корпус 1 , внутри которого установлена поплавковая рамка 3 с эксцентрическим грузом 4 и датчиками 7 и 8.Рамка 3 размещена в опорах 2 вращения , жестко связанных с корпусом. На рамке . 3 установлен акселерометр 9,ось чувствительности которого перпендикулярна оси вращения рамки 3. Устройство имеет пороговый элемент 12, ключ 13 и источник 14 высокого напряжения. В качестве демпфирующей жидкости использу 5т электрореологическую жидкость. Сигнал с акселеро метра 9, преобразованньп в электрический , поступает в элемент 12, Он служит для фильтрации небольших ускорений . Уровень срабатьгоания элемента 12 выбирают с учетом обеспечения необходимого быстродействия устройства , зависящего от времени нахож ,цения рамки 3 в свободном состоянии . 2 ил. 17 (Л 4 Oi о ND i Фиг

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Е 21 В 47/022 . Я 11

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4134591/22-03 (22) 15. 10. 86 (46) 23.02.89. Бюл. Ф 7 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики (72) А.H. Русин и Е.А. Салов (53) 622.242(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11.= 732513, кл. Е 21 В 47/02, 1978.

Авторское свидетельство СССР

11 1321810, кл. Е 21 В 47/022, 1986. (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ О Р1ЖНТИ РО ВАНИЯ

ДАТЧИКОВ (57) Изобретение относится к технике геофизических исследований. Цель— повышение точности ориентирования при непрерывчых измерениях за счет исключения влияния возмущающего ускорения. Устройство содержит заполнен-. ный демпфирующей жидкостью герметичный корпус 1, внутри которого установлена поплавковая рамка 3 с эксцентрическим грузом 4 и датчиками 7 и

8. Рамка 3 размещена в опорах 2 вращения, жестко связанных с корпусом.

На рамке . 3 установлен акселерометр

9, ось чувствительности которого перпендикулярна оси вращения рамки 3.

Устройство имеет пороговый элемент

I2, ключ 13 и источник 14 высокого напряжения. В качестве демпфирующей жидкости используют электрореологическую жидкость. Сигнал с акселерометра 9, преобразованньгй в электрический, поступает в элемент 12. Он служит для фильтрации неболь1пих ускорений. Уровень срабатывания элемента 12 выбирают с учетом обеспечения необходимого быстродействия устройства, зависящего от времени на-!

SU >4602>4 А1 хождения рамки 3 в свободном состоянии. 2 ил.

1460214

Изобретение относится к технике для геофизических исследований скважин и может быть использовано в ин-, ! клинометрах для ориентирования датчиков в плоскости искривления скважины.

Цель изобретения - повышение точности ориентирования при непрерывных измерениях эа счет исключения влияния возмущающего ускорения. 10

На фиг. 1 приведено устройство для ориентирования датчиков; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг.l.

Устройство цодержит заполненный демпфирующей жидкостью герметичный 15 корпус 1, внутри которого в опорах 2 . вращения установлена поплавковая рамка 3 цилиндрической формы с эксцентрическим грузом 4 и коллектором 5.

В качестве демпфирующей жидкости, которая заполняет зазор между поплавковой рамкой 3 и корпусом 1, применена электрореологическая жидкость, представляющая собой неполярную дисперсионную среду и твердуют дисперс- 25 ную фазу. Поплавковая рамка 3 сбалансирована в электрореологической жидкости по плавучести,т ° е. ее вес равен выталкивающей силе. Опоры 2 вращения рамки 3 выполнены из дизлектри- 30 ческого материала и жестко связаны с корпусом 1 втулками 6.

На поплавковой рамке 3 размещены датчик 7 азимута, датчик 8 зенитного угла и маятниковый одноосевой акселерометр 9, например типа ЦА-ll. Ось чувствительности акселерометра 9перпендикулярна оси вращения рамки 3 и перпендикулярна плоскости, содержащей ось вращения рамки 3 и ее центр 40 тяжести. В корпусе 1 закреплен щеткодержатель 10, который электрически связан с разъемом 11. На поплавковой рамке 3 установлены также пороговый элемент 12, ключ 13 и источник 14 вы- 45 сокого напряжения, представляющий собой преобразователь высокого напряжения, эапитываемый через разъем 11.

Выход акселерометра 9 соединен с входом порогового элемента 12, выход которого подключен к управляющему входу ключа 13, один выход источника 14 высокого напряжения через ключ 13 соединен с поплавковой рамкой 3, являющейся электродом. Цругой выход источника 14 высокого напряжения соединен с корпусом 1, который служит вторым электродом и связан с коллектором 5 и щеткодержателем 10.

Ус тройс тво рабо тае т следующим образом.

При наклоне устройства в скважине поплавковая рамка 3 под действием эксцентрического груза 4 устанавливается в плоскости искривления скважины и ориентируют датчики 8 и 9 азимута и зенитного угла относительно этой плоскости. Цемпфирование поплавковой рамки 3 при отсутствии возмущающих воздействий осуществляется за счет вязкого трения жидкости в зазоре между поплавковой рамкой и корпусом 1. При протяжке устройства по стволу скважины в процессе непрерывных измерений корпус 1 испытывает воздействие ударов и вибраций, которые полностью передаются на акселерометр 9, так как его ось чувствительности пересекает ось вращения рамки 3. Ускорения, возникающие при этом и совпадающие по направлению с осью чувствительности акселерометра 9, преобразуются акселерометром 9 в электрический сигнал, который по— ступает на вход порогового элемента 12. При превышении выходного сигнала акселерометра 9 уровня срабатывания порогового элемента !2 с выхода последнего поступает сигнал на управляющий вход ключа 13, ключ 13 открывается и напряжение источника 14 высокого напряжения поступает на элек троды — корпус 1 и рамку 3. При этом в зазоре между корпусом 1 и поплавковой рамкой 3 возникает электрическое поле, под действием которого электрареологическая жидкость увеличивает вязкость — схватывается и фиксирует положение рамки 3 относительно корпуса I. По окончании действия ускорения ключ 13 закрывается, источник 14 высокого напряжения отключается от электродов 1 и 3, электрореологическая жидкость возвращается в исходное состояние и поплавковая рамка 3 освобождается. Таким образом, рамка с датчиками не отклоняется от положения равновесия при воздействии на устройство ускорения. Пороговый элемент 12 служит для фильтрации небольших ускорений, не влияющих на точность ориентирования рамки.

Уровень его срабатывания выбран с учетом обеспечения необходимого быстродействия устройства, зависящего эт времени нахождения рамки в свободном состоянии.

А-д

Составитель А. Цветков

Редактор Е. Папп Техред Л.Сердюкова

Корректор Jl. Пилипенко

Заказ 51 6/30 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101 з !4602!

Исключение влияния ускорения на поплавковую рамку с датчиками за счет ее торможения на время действия ускорения позволяет повысить точность ориентирования датчиков и обеспечи5 вает воэможность проведения непрерывных измерений, что ускоряет процесс определения пространственного положения скважин. 10

Формула изобретения

Устройство для. ориентирования датчиков, содержащее заполненный демпфирующей жидкостью герметичный корпус, внутри которого размещена яоплавковая рамка с эксцентрическим грузом и датчиками, установленная в опорах вращения, жестко связанных с корпусом, о т л и ч а ю щ e e c R тем, 2р что, с целью повышения точности ориентирования при непрерывных измерениях эа счет исключения влияния возмущающего ускорения, оно снабжено установленными на поплавковой рамке акселерометром, ось чувствительности которого перпендикулярна оси вращения рамки, пороговым элементом, ключом и источником высокого напряжения и содержит в качестве демпфирующей жидкости электрореологическую жидкость, при этом выход акселерометра соединен с входом порогового элемента, выход которого подключен к управляющему входу ключа, один выход источника высокого напряжения через ключ соединен с поплавковой рамкой, а другой выход — с корпусом, опоры вращения рамки выполнены иэ диэлектрического материала, а ось чувствительности акселерометра перпенднку" лярна плоскости, содержащей ось вращения рамки и ее центр тяжести.