КОМПЛЕКС ДЛЯ ПРОВЕРКИ СКВАЖИННЫХ ИНКЛИНОМЕТРОВ НА МЕСТОРОЖДЕНИИ Российский патент 2014 года по МПК E21B47/02 G01C25/00 

Изобретение относится к области исследования и испытания инклинометров в полевых условиях.

Известно устройство для поверки измерительного прибора, преимущественно инклинометра (АС СССР №717537, МПК G01C 25/00, 25.02.80). Устройство содержит приспособление для установки инклинометра, источник искусственного магнитного поля, прибор для задания и определения зенитных и азимутальных углов. Источник искусственного магнитного поля установлен на введенном в устройство подвижном кольце, снабженным ориентир-буссолью и имеющим две взаимно-перпендикулярные оси вращения, одна из которых вертикальна, вторая - перпендикулярна оси инклинометра. Соосно с этим кольцом установлено дополнительное подвижное кольцо с компенсационными магнитами. Оба указанных подвижных кольца расположены соосно с неподвижным кольцом, которое снабжено шкалой азимутов. Неподвижное кольцо установлено на осях цангового патрона, служащего для установки инклинометра.

Конструкция этой установки сложна, имеет ограничения задания пространственного положения инклинометра по зенитному углу от 4° до 60°. Компенсационные постоянные магниты в некоторых случаях могут полностью не скомпенсировать горизонтальную составляющую вектора магнитного поля Земли, что приведет к искажению результатов проверки.

Известно устройство для начальной азимутальной выставки гироинклинометров (Первовский В.С., Биндер Я.И. Азимутальная выставка гироинклинометров для скважин произвольной ориентации с использованием GPS-компаса. // Научно-технический вестник Санкт-Петербургского Государственного университета информационных технологий, механики и оптики - сентябрь-октябрь 2009. - №57. - С.41-46).

Устройство содержит базовую плиту, к которой крепится поверяемый прибор и GPS-приемники. Приемники с помощью резьбовых соединений крепятся к призматическим пластинам, приваренным к базовой плите. Инклинометр устанавливается на призмы. Фиксация осуществляется с помощью откидных винтов с гайками-барашками.

Недостатком устройства является то, что оно используется только для начальной азимутальной выставки гироскопа гироинклинометра.

Прототипом разрабатываемого устройства является установка для поверки скважинных инклинометров (Патент на полезную модель РФ №98472, МПК Е21В 47/01).

Устройство снабжено наземной системой выставки скважинного прибора, состоящей из присоединяемого к скважинному прибору эталонного прибора. Устройство для крепления эталонного блока к поверяемому инклинометру выполнено в виде двухсторонней призмы, на противоположных установочных поверхностях которой установлены поверяемый инклинометр и эталонный прибор и прижаты к ним с помощью скоб с винтами и подпятниками.

Недостатком полезной модели является необходимость использования дополнительного эталонного инклинометра с улучшенными точностными характеристиками, а также использования дополнительных устройств для задания пространственной ориентации инклинометров.

Задачей изобретения является повышение оперативности проверки магнитных и гироскопических скважинных инклинометров в полевых условиях.

Комплекс для проверки скважинных инклинометров на месторождении содержит наземную систему выставки скважинного прибора, призмы, металлический корпус с размещенными внутри опорными призмами, с расположенным на них проверяемым инклинометром, над призмами в корпусе размещены поджимные винты. На металлическом корпусе расположены геодезические приемники и цифровой наклономер. При проверке скважинных инклинометров по азимутальным углам в нижней части корпуса по краям установлены оси с регулируемым опорами, при проверке по зенитным углам в нижней части корпуса с одной стороны установлены оси с регулируемыми опорами, а с другой стороны установлены телескопическая опора и дополнительные телескопические опоры. Геодезические приемники, цифровой наклономер и поверяемый инклинометр соединены с блоком сопряжения, а блок сопряжения соединен с компьютером.

Разрабатываемое устройство оснащено двумя GPS/GLONASS-приемниками и цифровым наклономером, что позволяет использовать прибор не только для начальной азимутальной выставки гироинклинометров, но и для проверки инклинометров по азимутальному и зенитному углам.

Сущность установки поясняется чертежами, на которых изображено: на фиг.1 - устройство при проверке скважинных инклинометров по азимутальным углам; на фиг.2 - устройство при проверке скважинных инклинометров по азимутальным углам, разрез А-А; на фиг.3 - устройство при проверке скважинных инклинометров по зенитным углам; на фиг.4 - устройство при проверке скважинных инклинометров по зенитным углам, вид по стрелке Г; на фиг.4а - устройство при проверке скважинных инклинометров по зенитным углам, разрез В-В; на фиг.5 - устройство при проверке скважинных инклинометров по зенитным углам, разрез Б-Б; на фиг.6 - схема комплекса для проверки скважинных инклинометров на месторождении

Комплекс для проверки скважинных инклинометров по азимутальным углам содержит металлический корпус 1 с размещенными внутри опорными призмами 2 (фиг.1). На призмы установлен поверяемый инклинометр 3. Над призмами в корпусе 1 размещены поджимные винты 4. На корпус 1 установлены два геодезических приемника 5 и цифровой наклономер 6. В нижней части корпуса 1 по краям установлены две оси 7, в каждой из которой имеется по две регулируемые опоры 8 (фиг.1, фиг.2).

При проверке поверяемый инклинометр 3 помещают внутрь корпуса 1 на опорные призмы 2 и поджимают винтами 4. Продольная ось устройства и ось инклинометра расположены параллельно. При проверке инклинометра по азимутальному углу устройство выставляется в плоскость горизонта с помощью регулируемых опор 8 и наклономера 6. С помощью спутниковых навигационных систем определяются координаты местоположения приемников.

В комплексе для проверки скважинных инклинометров по зенитным углам вместо одной из осей 7 установлена телескопическая опора 9 с шарниром 10 (фиг.3, фиг.4). На корпусе устройства установлены две дополнительные телескопические опоры 11 (фиг.4, фиг.5). На телескопических опорах 9, 11 установлены хомуты 12 с винтами 13 (фиг.3, фиг.4, фиг.5).

Проверку по зенитному углу осуществляются с помощью цифрового наклономера 6. Для проверки инклинометра при различных значениях зенитных углов (в диапазоне от 0° до 90°) изменяют угол наклона устройства, изменяя длину телескопической опоры 9 с последующей фиксацией и введением в контакт с основанием двух дополнительных телескопических опор 11. Фиксация секций телескопических опор 9, 11 по длине осуществляется хомутами 12 путем зажима винтов 13.

В комплекс для проверки скважинных инклинометров (фиг.6) входит блок сопряжения 14 и персональный компьютер 15.

После определения координат местоположения геодезических приемников 5 и угла наклона наклономера 6 информация с геодезических приемников 5 и наклономера 6 поступает на блок сопряжения 14, далее на персональный компьютер 15, где происходит вычисление азимутального, зенитного углов, сравнение и вывод информации на монитор персонального компьютера 15, сохранение полученных данных.

Изобретение относится к области исследования и испытания инклинометров в полевых условиях. Техническим результатом является повышение точности и оперативности проверки магнитных и гироскопических скважинных инклинометров в полевых условиях. Предложен комплекс для проверки скважинных инклинометров на месторождении, содержащий металлический корпус с размещенными внутри опорными призмами, для расположения на них поверяемого инклинометра. Над призмами в корпусе размещены поджимные винты, на корпусе расположены геодезические приемники и цифровой наклономер. При этом при проверке скважинных инклинометров по азимутальным углам в нижней части корпуса по краям установлены оси с регулируемыми опорами. В случае проверки по зенитным углам в нижней части корпуса с одной стороны установлены оси с регулируемыми опорами, а с другой стороны установлена телескопическая опора, а также установлены дополнительные телескопические опоры. Кроме того, геодезические приемники, цифровой наклономер и поверяемый инклинометр соединены с блоком сопряжения, а блок сопряжения соединен с компьютером. 7 ил.

Комплекс для проверки скважинных инклинометров на месторождении содержит наземную систему выставки скважинного прибора, призмы, отличающийся тем, что устройство при проверке скважинных инклинометров содержит металлический корпус с размещенными внутри опорными призмами, с расположенным на них поверяемым инклинометром, над призмами в корпусе размещены поджимные винты, на корпусе расположены геодезические приемники и цифровой наклономер, при проверке скважинных инклинометров по азимутальным углам в нижней части корпуса по краям установлены оси с регулируемыми опорами или в случае проверки по зенитным углам в нижней части корпуса с одной стороны установлены оси с регулируемыми опорами, а с другой стороны установлена телескопическая опора, а также установлены дополнительные телескопические опоры, геодезические приемники, цифровой наклономер и поверяемый инклинометр соединены с блоком сопряжения, а блок сопряжения соединен с компьютером.