Устройство для ориентирования датчиков в скважине Советский патент 1987 года по МПК E21B47/22 

трения жидкости в зазоре между Р 3 и корпусом 1. Увеличение объема жидкости в камере при повышении температуры повышает ее уровень в зазоре, что рсомпенси1

Изобретение относится к технике для геофизических-исследований скважин и может быть использовано в инклинометрах для ориентирования датчиков в плоскости искривления скважины.

Цель изобретения - повышение точности ориентации за счет стабилизации демпфирования поплавковой рамки при изменении температуры.

. На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит герметичный корпус 1, частично заполненный вязкой жидкостью. В корпусе 1 в опорах 2, жестко связанных с корпусом 1, установлена поплавковая рамка 3 с эксцентричным 1 рузом 4. На поплавковой рамке 3 размеш,ены датчик 5 азимута, датчик 6 зенитного угла и ротор 7 вращающегося трансформатора, статор 8 которого закреплен в корпусе 1 и электрически связан с разъемом 9. В нижней части поплавковой рамки 3 со стороны эксцентричного груза 4 выполнена камера 10, заполненная вязкой жидкостью и сообщающаяся каналом 11 с внутренней полостью корпуса 1. Камера 10 размещена таким образом, что при минимальной рабочей температуре во всем диапазоне рабочих углов наклона устройства ее верхняя точка расположена ниже уровня жидкости, находящейся в корпусе 1 устройства. Величина зазора между боковой поверхностью поплавковой рамки 3 и корпусом 1 одинакова по всей длине рамки. Величина зазоров между торцами поплавковой рамки 3 и корпусом меньше зазора между боковой поверхностью рамки и корпусом 1.

Демпфирование поплавковой рамки зависит от коэффициента демпфирования Р, величина которого определяется известной формулой для плоского движения вязкой жидкости между двумя вращающимися друг относительно друга коаксиальными цилиндрами

где / - динамический коэффициент вязкости демнфирующей жидкости;

Е - радиус поплавковой рамки;

- величина зазора между поплавковой рамкой и корпусом;

-С - уровень жидкости в зазоре.

рует влияние изменения вязкости жидкости на величину коэффициента демпфирования. Это обеспечивает стабилизацию демпфирования Р 3 при изменении температуры. 1 ил.

Температурная стабилизация демпфирования поплавковой ра.мки достигается стабилизацией коэффициента демпфирования Р и основана на свойстве жидкости при изменениях температуры в рабочем диапазоне устройства одновременно с изменением вязкости изменять свой объем. При этом влияние изменения коэффициента вязкости //демпфирующей жидкости на коэффициент

Q демпфирования (успокоения) Р компенсируется изменением ее уровня в зазоре между попл вковой рамкой и корпусом при те.мпературном из.менении объема жидкости. Объем жидкости, необходимый для изменения ее уровня в зазоре при температурном

5 расширении на требуемую величину, размещен в камере, выполненной в поплавковой ра.мке и сообщающейся с полостью корпуса. Для работоспособности устройства полость должна быть заполнена жидкостью

Q во всем диапазоне рабочих углов устройства. Для этого полость выполнена в нижней части поплавковой ра.хжи со стороны эксцентричного груза.

Устройство работает следующим образом.

5 При наклоне устройства в скважине поплавковая рамка 3 под действием эксцентричного груза 4 устанавливается в плоскости искривления скважины и ориентирует датчики азимута 5 и зенитного угла 6 относительно этой плоскости. При движении устройства по скважине в процессе измерений происходит вращение корпуса 1 устройства, а также воздействие на него ударов и толчков. Под действием этих факторов поплавковая рамка 3 перемещается отс посительно корпуса 1, при это.м характер ее движения зависит от степени демпфирования. Демпфирование поплавковой рамки 3 осущест вляется за счет вязкого трения жидкости в зазоре между рамкой 3 и корпусом 1. При минимальной рабочей температуре уровень жидкости .между поплавковой рамкой 3 и корпусом 1 устройства и ее вязкость обеспечивают опти.мальное де.мпфи- рование поплавковой ра.мки 3. При повышении температуры окружающей среды

5 вязкость жидкости уменьшается, вместе с эти.м происходит ее те.мпературное расщи- рение, в результате которого уровень жидкости в корпусе 1 устройства повышается. Приращение объема жидкости, размещен0

ной в камере 10, при увеличении температуры повышает ее уровень в зазоре между поплавковой рамкой и корпусом на столько, что позволяет компенсировать влияние изменения вязкости жидкости на величину коэффициента демпфирования (успокоения) Р, при этом обеспечивается стабилизация демпфирования поплавковой рамки при изменении температуры окружающей среды.

Техническим преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с известным является понижение динамических погрешностей при непрерывных изменениях, дости10

рывных инклинометрических измерении в скважине.

Формула изобретения

Устройство для ориентирования датчиков в скважине, содержащее герметичный корпус, полость которого заполнена вязкой жидкостью, поплавковую рамку с эксцентричным грузом и датчиками, установленную в опорах, жестко связанных с корпусом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности ориентации за счет стабилизации демпфирования поплавковой рамки при изменении температуры, полость корпуса заполнена вязкой жидкостью частично, в нижгаемое стабилизацией демпфирования по- fS ней части поплавковой рамки со стороны

плавковои рамки при изменениях температуры окружающей среды в широком диапазоне углов наклона устройства, что позволяет значительно повысить скорость непре

рывных инклинометрических измерении в скважине.

Формула изобретения

Устройство для ориентирования датчиков в скважине, содержащее герметичный корпус, полость которого заполнена вязкой жидкостью, поплавковую рамку с эксцентричным грузом и датчиками, установленную в опорах, жестко связанных с корпусом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности ориентации за счет стабилизации демпфирования поплавковой рамки при изменении температуры, полость корпуса заполнена вязкой жидкостью частично, в нижэксцентричного груза выполнена камера, сообщающаяся с полостью корпуса, причем верхняя точка камеры расположена ниже уровня жидкости в полости корпуса.

Изобретение относится к области геофизических исследований скважи н. Цель изобретения - повышение точности ориентации за счет стабилизации демпфирования поплавковой рамки при изменении температуры. Устройство содержит герметичный корпус (К) 1. полость которого частично заполнена вязкой жидчкостью. В К 1 в опорах 2, жестко связанных с ним, установлена поплавковая рамка (Р) 3 с эксцентричным грузом 4 и датчиками азимута 5 и зенитного угла 6. В нижней .части Р 3 со стороны груза 4 выполпена камера 10. Камера 10 сообщается с полостью К 1, а верхняя точка ее расположена ниже уровня жидкости. При наклоне устройства в скважине Р 3 под действием груза 4 устанавливается в плоскости искриатения скважины и ориентирует датчики 5 и 6 относительно этой плоскости. При перемещении устройства по скважине К 1 вращается и на него воздействуют удары и толчки, что в свою очередь сказывается на перемещении Р 3. Демпфирование Р 3 осуществляется за счет вязкого (С (Л fОО ГчЭ сх