Устройство для ориентирования отклонителей в скважине

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

«i>996725

;Ъ, / (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено01.04. 81 i (21) 3268571/22-03

Р М g+ з

Е 21 В 47) 022 с присоединением заявки Hо

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений . н открытий (23) Приоритет— (331УДК 622.242 (088. 8) Опубликована 150283. Бюллетень М 6

Дата опубликования описания 15,02.83 (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОРИЕНТИРОВАНИЯ ОТКЛОНИТЕЛЕЙ

В СКВАЖИНЕ

Изобретение относится к геологораэведочной технике и предназначено для ориентирования отклонителей в скважине.

Известны ориентаторы, содержащие скважинный прибор, линию связи и наземный пульт.

Известен ориентатор, в скважинном приборе которого расположены переменное сопротивление, эксцентричный груз с закрепленным на ием контактом, электромагнит для продольного пере.— .мещения эксцентричного груза, два вентиля (диода), один из которых включен последовательно с сопротивлением, второй с обмоткой электромагнита. Измерительная схема пульта представляет собой четырехплечевой балансный мост постоянного тока, одно плечо моста — переменное сопротивление скважинного прибора, второе плечо — переменное сопротивление, контакт которого связан со шкалой, и переменное сопротивление для компенсации сопротивления кабеля. В диагональ моста включен индикатор нуля.

Мост через переключатель полярности подключен к источнику питания..Для измерения угла установки отклонителя этим ориентатором предварительно, не опуская скважинный прибор в скважину, производят компенсацию сопротивления кабеля, т.е. балансируют мост при нулевом положении шкалы. Затем скважинный прибор опускают в бурильную колонну, изменением полярности включают электромагнит, после успоко. ения эксцентричного груза (10-12 c) меняют полярность (т.е. выключают питание электромагнита), поворотом шкалы (изменением сопротивления) балансируют мост и по шкале считывают значение угла установки (1).

Однако вследствие того, что в состав плеча моста, образованного переменным сопротивлением скважинного прибора и кабелем, входят еще сопротивление колонны и переходное сопротивление корпус прибора — колонна, угол установки определяется с погрешностью, которую невозможно учесть. Кроме того, в результат измерения угла установки вносит погрешность ЭДС поляризации, возникающая в месте перехода корпус — колонна.

Работа с указанным прибором показала, что суммарная ошибка в измерении угла установки может достигать нескольких десятков градусов.

996725

Известно также устройство для ориентирования отклонителей в скважине 32), содержащее скважинную часть, включающую потенциометр, к неподвижным контактам которого подключены диоды, а подвижный его контакт связан 5 с эксцентричным грузом, управляемым электромагнитом, наземную. часть, включаюшую индикатор нуля, шкалу отсчета, измерительный элемент, источ» ник питания, линий связи. Для измере- 10 ния угла установки отклонителя подают питание в одно из плеч потенциометра скважийного прибора и фиксируют значения тока I и напряжения .Е . Затем переключателем полярности изменяют направление тока (запитывают второе плечо потенциометра), регулятором напряжения устанавливают то же значение тока Т, что и в первом плече потенциометра, и фиксируют 20 величину напряжения Е2.

Угол установки вычисляют по формуле о 4 Ъ ф (Я0 + >

25 где К вЂ” постоянная прибора.

Однако наличие трения между контактом и обмоткой потенциометра, необходимость вычислений .для определения угла установки отрицательно влияют на производительность и точность определения угла установки отклонителя.

Целью изобретения является повыше",. ние точности измерения углов установки отклонителя. 35

Поставленная цель достигается тем,. что в устройстве, содержащем скважинную часть, включающую измерительный элемент в виде потенциометра, к неподвижным контактам которого подключены диоды, а подвижный его контакт связан с эксцентричным грузом, управляемым электромагнитом, на45 земную часть, включающую индикатор нуля, шкалу отсчета, измерительный элемент, источник питания, линию связи, наземная часть снабжена компенсатором поляризации, а ее измерительный элемент выполнен в виде потенциометра, к неподвижным контактам которого параллельно друг другу подключены диоды, а подвижный контакт кинематически связан со шкалой отсчета, при этом компенсатор поляри- 55 зации через индикатор нуля связан с подвижным контактом потенциометра измерительного элемента наземной части, а через линию связи †. с подвижным контактом потенциометра изме- 60 рительного элемента скважинной части, причем общая точка диодов измерительного элемента скважинной части подключена к источнику питания,. второй контакт которого соединен с обшей точкой диодов измерительного элемента наземной части.

На чертеже представлена схема прибора.

В скважинной части прибора расположены потенциометр 1 с диодами 2 и 3, эксцентричный груз 4, механически связанный с подвижным контактом потенциометра 1 и управляемый электромагнитом 5, в цепь которого включено пороговое устройство 6.В наземном пульте установлены потенциометр 7 с диодами 8 и 9, подвижный контакт которого кинематически связан с указателем шкалы 10 отсчета, индикатор нуля 11, компенеатор поляризации 12, переключатель 13, источники переменного 14 и постоянного 15 напряжения, скважинная часть прибора соединена с наземным пультом посредством линии связи 16 (одножильный кабель — бурильная колонна).

Измерение угла установки отклонителя в скважине (определение положения эксцентричного груза относительно концов потенциометра 1) производится в следующей последовательности: при отключенных источниках переменного и постоянного тока регулируют выходное напряжение компенсатора поляризации, добиваясь нулевых показаний индикатора нуля; подключают источники постоянного и переменного токов, переключателем 13 подают в линию связи постоянное напряжение для срабатывания электромагнита 5, при этом эксцентричный груз, перемещаясь вдоль оси скважинной части прибора, расцепляет подвижный контакт потенциометра 1 и свободно вывешивается в апсидальной плоскости скважины; после затухания свободных колебаний (10-15 с) питание с электромагнита снимают и эксцентричный груз возвратится в исходное состояние и примет подвижный контакт к потенциометру 1; вращением ручки шкалы 10 отсчета добиваются нулевых показаний индикатора нуля ll, при этом подвижный контакт потенциометра 7 установится относительно его концов в положение, соответствующее положению подвижного контакта потенциометра 1, а на шкале 10 отсчета зафиксируется угол установки отклонителя в скважине. (Схема предлагаемого устройства позволяет обеспечить существенное повышение точности, так как в результате дистанционного разнесения потенциометров 1 и 7 коэффициент преобразования скважинного датчика повысился в два раза, а мешающие сопротивления (жилы кабеля, бурильной колонны, переходное сопротивление корпус скважинкой части прибора — земля — колонна) переведены

5 в измерительную диагональ моста, что значительно уменьйает их влияние на результат измерения.

Кроме того, наличие компенсатора поляризации полностью исключает влияние ЭДС поляризаЦии, регулярно -spy-. 5

;никающей .на переходе корпус - земля - колонна, на точность измерения угла. установки отклонителя..Формула..изобретения устройство для ориентирования отклонителей в скважине, содержащее ающую э р 15 тельный элемент в виде потенциомвтра, к неподвижным контактам которого подключены диоды, а подвижный его- контакт связан с эксцентричным грузом, управляемым электромагнитом, неземную часть, включающую индикатор нуля, шкалу отсчета, иэмерительныИ элемент, источник питания, линию связи, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения углов установки отклоиителя, иазем- 25 ная часть. снабжена компенсатором по996725 6 лярйэации, а ее измерительный элемент выполнен в виде потенциометра, к неподвйжным контактам которого параллельно друг другу подключены диоды, а подвижный контакт кинещатически связан со шкалой отсчета, при этом компенсатор поляризаций через . индикатор нуля связан с подвижным контактом потенциометра измерительного элемента наземной части, а

10 р через линию связи - с-подвижным контактом потенциометра измерительного элемента скважинной части., причем общая точка диодов измерительного элемента скважинной.части подключена к источнику литания, второй контакт котсрога соединен с общей точкой диодов .измерительного элемента наземной части. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 176594, кл. E 21 В 47/022, 1965.

2. Ivan СИВ.ik, VEadieir Ие1с8аэ, kiri Тощаэе)с. Ящехочу 1псШса ог

8718. "Orientovan4 Vrthai Ч KryataИпру" . Pr aha, 196 3, с. 89-9 3 (прототип) .

ВНИИПИ ЗакаЗ 894/51

Тираж 601 Подписное

ЮЮ

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