Устройство для измерения кривизны горизонтальных и наклонных скважин

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик > 705103

1 3"«» (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.05.77 (21) 2487261/22-03 с присоединением заявки J%— (23) Приоритет (5l)M. Кл.

Е 21 В 47/022

Всударставиный каяитет

СССР ае делам иэобретеиий и открытий

Опубликовано 25 12 79 Бюллетень М 47 (53) УДК 622.241 (088.8) Дата опубликования описания 25.12.79 (72) Автор изобретения

С, Я. Пята

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по осушению месторождений полезных ископаемых, специальным горным работам, рудничной геологии и маркшейдерскому делу (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КРИВИЗНЫ

ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ И НАКЛОННЫХ СКВАЖИН

Изобретение относится к промысловой геофизике, в частности к приборам для контроля, технического состояния скважин.

Известен инклинометр для измерения угла наклона и азимута искривления горизонтальных и наклонных скважин, пройденных в магнитных средах, работающих по методу последо вательных ходов. содержащий в виде двух жестко или шарнирно связанных между собой цилиндров с датчиками, из которых нижний копирует искривление отвода скважины относительно верхнего (13.

При малых приращениях утлов на базе измерения, определяемой расстоянием между нижним и верхним прибором, точность измерения азимута искривления такими инклинометрами низкая и зависит от глубины скважины.

Известно устройство для измерения кривизны горизонтальных и наклонных скважин, содержащее курсовой гироскоп, эксцентричную рамку, следящую систему, включающую электромотор с зубчатым колесом, датчик угла наклона и азимута f2).

Этот инклинометр применяется для измерения искривления скважин, угол наклона которых превьппает 30, т.е. при отклонении скважин от вертикали на угол не более 60 . При меньших углах наклона, когда геометрическая ось цилиндрического корпуса и совмещенная с ней ось рамки гироскопа приближается к плоскости горизонта, курсовой гироскоп теряет способность быть указателем азимута. При этом с уменьшением угла наклона точность измерения азимута снижается за счет влияния неточности статической балансировки курсового гироскопа.

Цель изобретения — повышение точности и расширение диапазона измерения угла искривления скважин.

Это достигается тем, что курсовой гироскоп снабжен установленными с возможностью поворота в опорах эксцентричной рамки полукольцом, которое кинематически связано с зубчатым щ колесом электромотора следящей системы.

На чертеже изображена кинематическая схема предлагаемого устройства.

Устройство для измерения кривизны горизонтальных и наклонных скважин содержит

705103

3 курсовой гироскоп 1, состоящий из внешней рамки 2, в которой на опорах 3 и 4 удерживается внутренняя рамка 5 с размещенныМ внутри гиромотором 6. Ось СС вращения внешней рамки 2 совмещена с опорами 7 и 8 полукольца 9, которое удерживается в опорах 10 и 11 эксцентричной рамки 12, устанавливающейся в пло;кости искривления скважины силой тяжести смещенных относительно оси грузов 13 и 14.

Эксцентричная рамка 12 удерживается в опорах 15 10 и 16 шасси 17.С помощью следящей системы,состо яшей из контактного уровня 18, электромотора 19, зубчатое колесо 20 которого постоянно находится в зацеплении с зубчатой нагрузкой

21 полукольца 9, ось СС внешней рамки при I5 изменении угла наклона скважины удерживается в вертикальном положении. Электропитание инклинометра осуществляется через контактные щетки 22 и коллектор 23 эксцентричной рамки 12,. 20

Разность потенциалов, пропорциональная величинам углов азимута и наклона искривления скважины, снимается с реостатных датчиков азимута 24 и наклона 25 токосъемными щетками 26 и 27, жестко связанными соответственно с полукольцом 9 и отвесом 28.

Все элементы электрической и кинематичес- кой схем гироскопического инклинометра смонтированы на шасси и размещены в герметизированном цилиндрическом корпусе, имеющем переходник для присоединения к кабелю при измерении на слонных скважин и к штангам при измерениях восстающих скважин.

Размещение курсового гироскопа в эксцентричной рамке и наличие полукольца, удерживающего с помощью следящей системы ось СС внешней рамки курсового гироскопа в вертикальном положении, позволяет расширить ди4 апазон измерений истинной величины а,зимута при изменении углов искривления скважин в широких пределах. Предлагаемый инклинометр дает возможность измерять наклонные, горизонтальные и восстающие скважины различного назначения, утол которых изменяется в вертикальной плоскости от 0 до +88, тогда как в известных инклинометрах ИГ-50, ИГ-36 угол наклона изменяется от +30 до +88, т.е, расширяется диапазон и точность измерений.

Применение инклинометра для измерения искривлений горизонтальных, восстающих и наклонных скважин позволяет получить годовой экономический эффект в размере 20000 рублей.

Формула изобретения

Устройство для измерения кривизны горизонтальных и наклонных скважин, содержащее курсовой гироскоп, зксцентричнуто рамку, следящую систему, включающую электромотор с зубчатым колесом, датчик угла наклона и азимута, о т л и ч а ю. щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерения углов искривления скважины, курсовой гироскоп снабжен установленным с возможностью поворота в опорах- эксцентричной рамки полукольцом, которое кинематически связано с зубчатым колесом электромотора следящей системы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шитихин В. В. и др. Бурение направленных геологоразведочных скважин. М., 1960, с. 41-44.

2. Авторское свидетельство СССР N 166289, кл. Е 21 В 47/022, 1964 (прототип).

7О51О3

Составитель И, Карбачинская

Техред Jl. Апферова Корректор И. Михеева

Редактор С. Суркова

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

Заказ 7989/34 Тираж 657. Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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