Инклинометр Советский патент 1983 года по МПК E21B47/02 

Изобретение относится к нефтяно и газовой промышленностям и может быть применено для определения про странственного положения оси скваж ны. Известен забойный инклинометр с автономной регистрацией, содержа щий герметичный корпус, магнитную стрелку, .отвес и фиксатор Л . Недостатком указанного инклинометра является то, что он позволяе произвести измерение только в одно точке ствола скважины например, на забое, после чего инклинометр необходимо извлечь из скважины для анализа его показаний. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае мому результату является инклинометр, содержащий герметичный корпу в котором установлен над фотопленк узконаправленный источник света с двумя степенями свободы Zj . Недостатками известного инклино метра является то,что для.его использ вания необходимо предварительно засветить точки в центрах фотокадров. О величинах азимутального и зенитного углов наклона скважины на глубине замера судят по взаимному расположению точки, засвеченной предварительно в-.центре фотокадра, и точки, засвеченной свободно подвешенным источником света. Кроме того, при перемотке фотопленки за смет ее деформации засвеченные пред варительно точки могут не совпасть с реальными центрами фотокадров, что вносит в измерения определенную случайную ошибку. Целью изобретения является повышение точности измерений. Поставленная цель достигается тем, что инклинометр, содержащий герметичный корпус, в котором установлен над фотопленкой узконаправле ный источник света с двумя степеням свободы, снабжен установленным соос но с корпусом и жестко связанным с ним дополнительным узконаправленн источником света, который размещен под фотопленкой. На фиг. 1 показано схематическое изображение инклинометра; на фиг.. 2 пример расположения точек засветки фотопленки; на фиг. 3 расчет зенитного угла Q. Инклинометр (фиг. 1) заключен в герметичный корпус Г, который снабжен гироскопическим стабилизатором 2. В корпусе 1 размещены лентопротяжный механизм 3 с фотопленкой, отвес, представляющий собой свободно подвешенный на капроновой нити узконаправленный источник t света, луч которого по линии отвеса падает на фотопленку, неподвижно установленный узконаправленный источник 5 света, сориентированный относительно фотопленки 6, соединительные провода 7, по которым подается питание к источникам и 5 света. .Инклинометр спускают в скважину на каротажном кабеле 8, который одновременно является каналом питания инклинометра. Инклинометр работает следующим образом. Перед спуском в скважину инклинометр ориентируют относительно сторон света, совместив риску.на корпусе с направлением на север.. Включают гироскопический стабилизатор 2 и выдерживают инклинометр, ориентированный на север, в течение времени, необходимого для устойчивой работы гироскопического стабилизатора 2. После этого инклинометр сохраняет заданную ориентацию С1тносительно сторон света в течение всего времени работы. Электропитание гироскопического стабилизатора 2 не снимает ся до окончания измерений. Источники света излучают монохроматическое узконаправленные лучи. Этими свойствами обладает лазерный луч, который можно сконцентрировать в узкий нерасходящийся пучок света. Благодаря этому лазерные источники света можно использовать без фокусирующих линз, а фотографирование производить без фотозатвора. Лазерный луч засвечивает на фотопленке точку малых размеров, при этом остальная поверхность фотокадра остается незасвеченной. Источники и 5 света установлены таким образом, что при фиксации опущенного в скважину инклинометра в вертикальном ее участке лучи включенных на время замера источников и 5 света застветят одну точку в центре кадра (точка 1, фиг. 2). Если инклинометр зафиксирован в наклонной части ствола-скважины, то .его корпус касается стенки обсадой трубы, но ось инклинометра паралельна оси ствола скважины. Луч вободно подвешенного источника 4 света сохраняет вертикальное направ ние и засвечивает на фотопленке точ ку, смещенную относительно центра кадра точка 2, фкг, .2, Результаты измерений обрабатываю следующим образом. Направление оси ствола скважины в каждой ее точке определяется зени ным углом б - угол между вертикалью и направлением оси скважины в данной точке, азимутом об - углом, взятым в горизонтальной плоскости, между плоскостью зенитного угла 0 и выбранным направлением относительно сторон света (например, направление на север). Зенитный угол. Q и азимут Об определяют по местоположению точки 2 (фиг. З) относительно центра кадра (точка 1, фиг. З) Зенитный угол определяется как 8 где 6 - расстояние между точками 1 и 2 (фиг. З) , расстояние от точки крепления капроновой нити 6 до плоскости фотокадра (фиг. 1) , Азимутальный у.гол Об есть угол между линией направления на север и прямой, проходящей через .точки 1 и 2 (фиг. 3) . В предлагаемом инклинометре вместо фотопленки может быть использована какая-либо другая лента, например, из свето- или теплочувствительной бумаги. Применение предлагаемого инклинометра позволит производить измере ния в скважинах, пробуренных вблизи залегания магнитных руд, а такжеГ в скважинах, обсаженных стальными трубами. В обсаженных с сважинах достигается более высокая точность измерений, чем в необсаженных, .за счет обеспечения параллельности осей ствола скважины и инклинометра.

2 .