Устройство для определения ориентации геофизических датчиков относительно плоскости искривления скважины

 

о )542189

ИЗОБРЕТЕН Ия

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23 06.75 (21) 2147257/25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) м. к,.

G 01 V 9/00

Е 21 В 47/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изаоретений и открытий (43) Опубликовано 05.01.77. Бтоллетень № 1 (53) УДК .241

550.839.62 (46) Дата опубликования описания 26.04.77 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б. Н. Григорян, И. Я. Бенда и Ю. Л. Мизандронцев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРИЕНТАЦИИ

ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ ОТНОСИТЕЛЬНО

ПЛОСКОСТИ ИСКРИВЛЕНИЯ СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к области промыслово-геофизических исследований, а более конкретно к определению ориентации геофизических датчиков (например, профилемеров) относительно плоскости искривления исследуемой скважины.

Известны подобные устройства, состоящие из корпуса, в котором размещен эксцентрично расположенньй груз, свободно вращающийся вокруг вертикальной оси. Для считывания угла поворота груза применяется реохорд (1).

Всем устройствам подобного рода присущ один общий недостаток — значительная погрешность измерений, особенно возрастающая при малых углах наклона скважины. Причиной этого является соизмеримость вращающего момента эксцентричного груза и момента сопротивления, образующегося за счет трения подвижного контакта реохорда. При уменьшении угла наклона скважины эти два момента уравновешиваются, и работа устройства практически прекращается. Увеличению полезного вращающегося момента эксцентричного груза препятствуют ограниченные габариты геофизического датчика, а уменьшению момента сопротивления реохорда препятствует снижение точности и надежности его работы.

В тех случаях, когда требуется соблюдение точности при работе приборов на малых углах наклона, приходится идти на дополнительное усложнение конструкции, так, например, в известных инклиномсграх (2) цри установке груза в требуемое положение реохорд арретируется, т.е. его подвижный контакт отводится от обмотки, а затем для производства измерения вновь прижимается к ней. Очевидно, что при такой системе измерения могут носить лишь точечньй характер.

Кроме того, в известных устройствах для успокоения груза, последний помещается в герметичньй корпус, заполненный демпфирующей жидкостью, вследствие чего возникают дополнительные

15 конструктивные трудности, связанные с осуществлением электрического контакта с реохордом.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства и точности ориентации.

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве, имеющем герметичньй корпус, заполненный демпфирующей жидкостью, и эксцентричный груз, свободно вращающийся вокруг вертикальной оси, на эксцентричном грузе установлен постоянный магнит, а вокруг траектории движения

2я этого магнита расположены герконы, размещенные

542159 ориентировано относительно корпуса на наружной

его части, при этом корпус выполнен из диамагнитного материала.

На фиг. 1 изображено предложенное устройство с частичным вырезом стенки корпуса; на фиг. 2— устройство в разрезе по горизонтальной плоскости.

Устройство имеет корпус 1 из диамагнитного материала, закрываюимйся крышкой 2, зазор между ними уплотнен резиновым кольцом 3, корпус имеет фланец 4 для закрепления внутри охранного кожуха геофизического датчика. Внутренняя полость корпуса заполнена демпфирующей жидкостью (например, трансформаторным маслом) . В этой полости расположен эксцентричный груз, установленный на опорах 6, позволяющих ему свободно вращаться вокруг вертикальной оси. Груз 5 снабжен постоянным магнитом 7.

На внешней части корпуса 1 в специально выфрезерованных пазах находятся герконы 8. Число и расположение герконов на корпусе, выбирают, исходя из конкретных задач, решаемых путем применения данного геофизического датчика. Конфигурация и сила магнита 7 подбираются таким образом, чтобы срабатывал лишь тот геркон, против которого в данный момент находится магнит. Герконы 8 включены в измерительную цепь.

Устройство работает следующим образом. При движении геофизического датчика в исследуемой скважине в случае, если ее ствол отклонен от вертикали на какой-то угол, на тот же угол будет отклоняться и продольная ось геофизического датчика, а следовательно и вертикальная ось описываемого устройства. При этом эксцентричный груз 5 будет стремиться развернуться таким образом, чтобы его центр тяжести занял самое низкое положение, т.е. расположился бы в плоскости искривления скважины. Закрепленный на грузе магнит 7 замыкает ближайший к нему геркон, который определенным образом изменяет параметры измерительной цепи устройства (например, величину сопротивления одного из плеч мостовой схемы), передавая на поверхность непрерывную информацию о том, какое положение по отношению к плоскости искривления скважины занимает в данный момент само устройство, а следовательно, и жестко связанный с ним геофизический датчик.

Испытания предлагаемой системы показали, что она позволяет производить непрерывные измерения при углах наклона скважины от 2 и более, тогда как существующие подобные системы надежно работают при углах наклона более 8 .

Изготовлены опытные образцы предлагаемого устройства для скважинных профилемеров и проведены их совместные скважинные испытания. Испытания дали положительный результат (см. акт испытания) .

Формула изобретения

Устройство для определения ориентации геофизических датчиков относительно плоскости искривле ыя скважины, состоящее из корпуса, заполненного демпфирующей жидкостью, в котором расположен эксцентричный груз, свободно вращающийся относительно вертикальной оси, о т ли ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства и точности ориентации, на эксцентричном грузе установлен постоянный магнит, вокруг траектории движения которого расположены герконы, размещенные ориентированно относительно корпуса.

2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е еся тем, что корпус выполнен из диамагнитного материала, а герконы размещены на наружной части корпуса, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Информационный научно-технический сборник "Нефтегазовая геология и геофизика"; Х 13,.

ВНИИОЭНГ, М, 1971 г., стр. 21.

2. Померанц Л. И., Чукин В. Т. "Промыслово-геофизическая аппаратура и оборудование", изд.

Недра, M., 1966 г., стр. 247.

542159

Составитель Э. Терехова

Техред А. Демьянов а Корректор А. Лакида

Редактор И. Тимофеева

Заказ 5969/29

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 693 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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