Преобразователь азимута инклинометра Советский патент 1986 года по МПК E21B47/02 

Изобретение относится к промысловой геофизике и может быть использовано для определения магнитного азимута искривленной скважины.

Целью изобретения является повышение точности измерения азимута.

На чертеже представлена функциональная схема преобразователя азимута инклинометра.

Устройство содержит две пары феррозондов 1,2 и 3,4, причем оси симметрии пар взаимно ортогональны , а оси чувствительности феррозондов в паре повернуты на угоЛ;-; ; относительно оси симметрии, феррозонды расположены на внутренней карданной рамке 5-J центр тяжести которой смещен грузом 6. Внутренняя карданная рамка находится во внешней карданной рамке 7 со смещенным эксцентрично оси вращения центром тяжести с помощью груза 8. Кроме того, устройство состоит из двух инверторов 9, 10, двух сумматоров 11, 12,двух усилителей-детекторов 13, 14,предназначенных для выделения информационного сигнала второй гармоники с последунщим выпрямлением, и делителя 15.

Устройство работает следующим образом.

В наклонной скважине под действием эксцентричного груза 8 наружная рамка 7, поворачиваясь, устанавливает ось вращения внутренней рамки 5 перпендикулярно плоскости наклона скважины. При этом ruiocKocfTb внутренней рамки 5, на которой размещены феррозонды 1-4, за счет груза 6 сохраняет горизонтальное положение. Вследствие технологических факторов при сборке, настройке и регулировке под влиянием изменяющейся температуры в скважине, вызывающем несовпадение центра тяжести груза и плоскости симметрии рамки 7, появляется погрешность неустановки й В внешней карданной рамки 7 в плоскость наклона, значительно возрастающая при уменьшении зенитного угла. Аналитическая зависимость погрешности Д oL измерения азимута от неустановки л В внешней карданной рамки в плоскость наклона равна

йЫ. U р (cos 0 - Ьсо5с(. 5 iп 6)),

ВНИИПИ Заказ 1560/3

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

12213342

где 9 - зенитный угол,

Ь - магнитное наклонение. Напряжение от феррозондов 1 и 4 равны соответственно

и, -КН C-Siho(CoSl -coso Sih /-upfb5lh© - -cosScosot) ;

.Uj KH -slho(cosvl+coso(sih /-flp(bsm®-Cos0cosoL) ((3(.cosi/-sihOi.-sihJ-4psinOL-cos6 ; W,,--K4CcosotCosl +sihoLS ihx)-upSind-cos6,

где к коэффициент пропорциональностиН - горизонтальная составляющая

вектора геомагнитного поля. После инвертирования напряжений WlJ и и на инверторах 9, 10 и суммирова- ния результатов инвертирования с напряжениями (J и U на сумматорах 11 и 12 на выходах последних присутствует напряжение соответственно /

и,, Uj-U, :2kHcosol-sm /; и,, UyfUj 2КН slhd-s. n /.

/

Тогда на выходе делителя 15 пблучим

напряжение, пропорциональное

и,. , -Ч

U

15

1г

и.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет измерять азимут ot вне зависимости от угла наклона скважины 35 и угла неустановки внешней карданной рамки Л В , При этом угол V поворота феррозондов относительно оси симметрии пары может быть любым, но не равным 0 т.е. в этом случае напря- 40 жения на выходе сумматоров 11 и 12 равны нулю.

Предлагаемый преобразователь азимута инклинометра, по сравнению с прототипом, позволяет измерять ази- 45 мут с более высокой точностью,особенно при малых углах наклона (6 10°), поскольку на его показания не влияют угол наклона скважины и такие дестабилизирующие факторы, 50 как температура и вибрация, приводящие к отклонениям карданных рамок от их положения равновесия и, следовательно, к перекосам феррозондов, что неизбежно вызывает снижение точ- 55 нрсти преобразования. Тираж 548 Подписное