Устройство для контроля параметров траектории скважины

Изобретение относится к промысловой геофизике и может быть использовано для определения углов пространственной ориентации скважин. Техническим результатом изобретения является повышение устойчивости к температурным изменениям и расширение функциональных возможностей. Для этого в корпусе устройства для контроля параметров траектории скважины выполнены впускной и выпускные каналы и размещен чувствительный элемент маятникового типа для измерения азимута, зенитного угла и угла установки отклонителя, выполненный в виде сферы со смещенным вниз центром тяжести, в которой установлены две перпендикулярные друг другу магнитные системы и демпфирующий элемент. Напротив полюсов обеих магнитных систем установлены феррозонды. При этом в качестве демпфирующего элемента использованы размещенные на вогнутой площадке внутри сферы сыпучие твердые немагнитные вещества. 1 ил.

 

Изобретение относится к промысловой геофизике и может быть использовано для определения углов пространственной ориентации скважин.

Известно устройство для определения направления оси вертикальных скважин, в котором тяжелый шарик имеет возможность двигаться по сферической поверхности. Положение шарика регистрируется его фотографированием на пленку на фоне сферической вогнутой поверхности, с нанесенными на ней концентрическими окружностями [1].

Недостатком устройства является его низкое быстродействие.

Известен инклинометрический преобразователь для определения азимута скважины, содержащий корпус и подвижный элемент с тремя степенями свободы, внутри которого установлен постоянный магнит со смещенным центром тяжести и находящийся во взвешенном положении в плотной нейтральной жидкости [2].

Недостатком этого преобразователя является зависимость его чувствительности от температуры.

Прототипом является устройство для контроля параметров траектории скважины, содержащее датчик для измерения зенитного угла и датчик положения угла установки отклонителя. Чувствительным элементом в первом датчике является сфера со смещенным посредством груза центром тяжести, в которую установлена магнитная система, состоящая из двух цилиндрических параллельных друг другу магнитов. Во втором датчике чувствительным элементом является конусный шип с магнитом, центр тяжести которого ниже оси его вращения. Магнит поворачивается на опорах, установленных в конусе, а плоскость качания этого магнита, служащего ротором преобразователя угла, совпадает с плоскостью, проходящей через ось симметрии конуса и центр тяжести конуса [3].

Недостатком прототипа является то, что измерение азимута, зенитного угла и угла установки отклонителя производится двумя датчиками, установленными в различных корпусах, демпфирующий элемент имеет недостаточную термостойкость из-за наличия жидкости.

Настоящее изобретение позволяет получить новый технический эффект повышения устойчивости к температурным изменениям и расширение функциональных возможностей преобразователя.

Этот технический эффект достигается тем, что две магнитные системы установлены перпендикулярно друг другу в одном датчике в виде сферы со смещенным вниз центром тяжести, а в качестве демпфирующего элемента использованы сыпучие немагнитные вещества.

На чертеже изображено устройство, общий вид.

Устройство для контроля параметров траектории скважины содержит корпус 1, чувствительный элемент маятникового типа в виде сферы 2 со смещенным посредством груза 3 центром тяжести, подвешенный в опоре без трения, в которую установлены магнитные системы 4 и 5 перпендикулярно друг другу, напротив полюсов которых находятся феррозонды 6 и 7. Внутри сферы 2 на вогнутой площадке находятся сыпучие немагнитные вещества 8 (немагнитные металлические шарики). В корпусе 1 выполнен впускной канал 9 для подачи сжатого воздуха через микроотверстия 10 и выпускные каналы 11 для отвода этого воздуха.

Работа устройства для контроля параметров траектории скважины происходит следующим образом.

При подаче сжатого воздуха в впускной канал 9 корпуса 1 через микроотверстия 10 вес сферы 2 уравновешивается главным вектором давления воздушной пленки и сфера «всплывает» и ориентируется с помощью магнита 4 по магнитному меридиану и устанавливается горизонтально под действием веса груза 3. Выходной сигнал феррозонда 6 зависит от взаимного расположения его с магнитной системой 4, а выходной сигнал феррозонда 7 зависит от положения магнитной системы 5.

Таким образом, по положению корпуса 1 относительно сферы 2 определяется азимут, зенитный угол и угол установки скважины.

Предложенное устройство позволяет упростить конструкцию датчика траектории скважины, повысить стабильность и точность контроля траектории скважины по трем параметрам одновременно за счет снижения зависимости выходных сигналов устройства от температуры.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №597821. Датчик угла отклонения от вертикали. Опубликовано в 1978 г.

2. Авторское свидетельство СССР №757695. Устройство для определения азимутального и зенитного угла скважины. Опубликовано в 1980 г.

3. Авторское свидетельство СССР №1155732. Устройство для контроля параметров траектории скважины. Опубликовано в 1985 г.

Устройство для контроля параметров траектории скважины - азимута, зенитного угла и угла установки отклонителя, содержащее корпус с впускным и выпускными каналами сжатого воздуха и размещенный в нем чувствительный элемент маятникового типа в виде сферы со смещенным вниз центром тяжести, в которой установлены магнитная система и демпфирующий элемент, феррозонды и вторую магнитную систему, отличающееся тем, что вторая магнитная система установлена в сфере перпендикулярно первой магнитной системе, феррозонды установлены напротив полюсов обеих магнитных систем, а в качестве демпфирующего элемента использованы размещенные на вогнутой площадке внутри сферы сыпучие твердые немагнитные вещества.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области геофизических измерений, в частности к скважинной инклинометрии. .

Изобретение относится к метрологическому обеспечению геофизических и промысловых скважин, а именно к исследованию и стендовым испытаниям новых типов инклинометров, в частности к настройке, регулировке, калибровке и балансировке их чувствительных элементов.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для определения пространственного положения стволов нисходящих скважин, пробуренных преимущественно для проходки отрезных и вентиляционных восстающих выработок методом секционного взрывания и взрывного разрушения рудных блоков пучками скважин.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно к бурению скважин, и предназначено для определения пространственного положения стволов бурящихся наклонно-направленных, глубоких и разведочных скважин.

Изобретение относится к навигационной аппаратуре, которая предназначена для контроля пространственного положения траектории ствола скважин в процессе их строительства.

Изобретение относится к устройствам для измерения отклонения объекта в вертикальной плоскости и может быть использовано для контроля и выправки положения железнодорожного полотна.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения углов отклонения от вертикали различных устройств и объектов, например в системах безопасности различных платформ, для измерения углов наклона гидротехнических сооружений, системах мониторинга различных зданий и сооружений.

Изобретение относится к области навигационной техники, а именно к гироскопической аппаратуре миниатюрного исполнения, для контроля ориентации скважин в нефтегазовой и других отраслях хозяйства.

Изобретение относится к области исследования буровых скважин, в частности к определению наклона или направления буровой скважины. .

Изобретение относится к области геофизических измерений, в частности к скважинной инклинометрии. .

Изобретение относится к метрологическому обеспечению геофизических и промысловых скважин, а именно к исследованию и стендовым испытаниям новых типов инклинометров, в частности к настройке, регулировке, калибровке и балансировке их чувствительных элементов.

Изобретение относится к буровой технике и предназначено для контроля положения ствола горизонтальной скважины между кровлей и подошвой пласта - коллектора. .

Изобретение относится к промысловой геофизике и предназначено для контроля за искривлением бурящихся скважин. .

Изобретение относится к области геофизических исследований скважин и может быть использовано при определении пространственных координат забоя скважины в процессе бурения, а так же ранее пробуренных наклонных и горизонтальных скважин.

Изобретение относится к бурению направленных и глубоких скважин с использованием забойных навигационных телесистем (ЗНТ). .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для определения пространственного положения стволов нисходящих скважин, пробуренных преимущественно для проходки отрезных и вентиляционных восстающих выработок методом секционного взрывания и взрывного разрушения рудных блоков пучками скважин.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно к бурению скважин, и предназначено для определения пространственного положения стволов бурящихся наклонно-направленных, глубоких и разведочных скважин.

Изобретение относится к области наклонного и горизонтального бурения, а также к области капитального ремонта скважин. .

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к технике и технологии бурения скважин
Наверх