Устройство контроля искривления скважины Советский патент 1987 года по МПК E21B47/02 

реплены в центральных отверстиях оси Р 4, а фотодиод 15 первой пары и све- тодиод 18 второй пары закреплены вК„ Расположены светодиоды 17,18 и фото- ,диоды 15 (16) каждой пары друг против друга на расстоянии оптической связи. Дополнительно устр-во снабжено блоком 24 преобразования информации, Его конструктивное выполнение позволяет более точно устанавливать Р 4

1

Изобретение относится к бурению скважин и может быть использовано при опр еделении пространственной ориентации ствола скважин.

Цель изобретения - повьшение точ-- ности.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства контроля искривления скважины; на фиг.2 - конструкция бесконтактного вращающегося трансфор- матора и расположение оптоэлектронных пар.

Устройство содержит корпус 1, заполненный демпфирующей жидкостью, свободно вращающуюся Б опорах 2 и 3 рам ку 4, подвижную часть 5 бесконтактного вращающегося трансформатора с пос- тоянньм коэффициентом трансформации,, установленную на оси вращения рамки 4, и неподвижную часть 6, закреплен- ную в корпусе 1 устройства, первичные преобразователи (ПП) 7 и 8 измеряемых угловых параметров,, источник 9 вторичного питания (ИВП), генератор 10 возбуждения (ГВ), аналоговьш коммута- .тор 11, делитель 12 частоты, двоичный счетчик 13, аналого-цифровой преобразователь 14 (АЦП), две оптозлект- ронных пары, состоящие из фотодиодов

15и 16 и светодиодов 17 и 18, кото- рые установлены на торцах оси рамки

4 так, что светодиод 17 и фотодиод

16закреплены в отверстиях оси рамки 4, а светодиод 18 и фотодиод 15 - в корпусе устройства,, .два усилителя- формирователя 19 и 20, генератор 21 тактовых импульсов (.ГТИ), генератор

22 синусоидального напряжения (ГСН),

буферный регистр 23, причем ИВП 9,

АЩ1 14, аналоговый-коммутатор 11, де-

в плоскости наклона за счет устранения -1эмента сопротивления ориентированию Р 4 по вектору ускорения свободного падения. Преобразование аналоговой информации в Цифровую посредством блока 24 происходит непосредственно на Р 4с Результаты измерений передаются в ви,це цифрового кода, имеющего большую помехозащищенность, 1 3 . п, ф-лы, 2 :ил о

литель 12 частоты, двоичный счетчик 13, ГВ 10 и усилитель-формирователь 19 расположены на рамке 4, а усилитель-формирователь 20, ГТИ 21, ген 22 и буферньш регистр 23 установлены в корпусе 1„

Блок 24 преобразования информации состоит из ИВП 9, ГВ 10, АЦП 14, аналогового коммутатора 11, делителя 12 частоты, двоичного счетчика 13, двух усилителей-формирователей 19 и 20, ГТИ 21, ген 22, буферного регистра 23

Вьпсод ГВ 10 подключен к входам ПП 7 и В,, выходы которых соединены с входами аналогового коммутатора 11, выход которого подключен к входу АЦП 14,5 тактовьй вход которого и выход соответственно соединены с выходом первого усилителя-формирователя 19 и светодиодом 17 первой оптоэлектрон- ной пары, фотодиод 15 которьш через второй усилитель-формирователь 20 подключен к входу буферного регистра 23, тактовый вход которого соединен :С вьгхюдом ГТИ 21 и светодиодом 18 второй оптоэлектронной пары, фотодиод 16 который через первьм усилитель- формирователь 19, делитель 12 частоты, двоичный счетчик 13 подключен к управ1 яющему входу аналогового коммутатора 11J причем выход ГСН 22 соединен с неподвижной частью 6 бесконтактного вращающегося трансформатора, подвижная часть 5 которого подключена к ИВП 9.

Устройство работает следующим образок

Синусоидальное напряжение с выхода ГСН 22 поступает на обмотку неподвиж3

ной части 6 бесконтакт 1ого вращающегося трансформатора с постоянным коэффициентом трансформации при любом угле поворота подвижной части 5. С обмотки подвижной части 5 напряжения, имеющие различную амплитуду и зависящие от числа витков в каждой обмотке, поступают на вход ИВП 9, в котором переменное напряжение преобразуется в постоянное, стабилизируется и поступает на шины питания электрических узлов-И блоков, расположенных на рамке 4. Тактовые импульсы, вырабатываемые ГТИ 21, поступают на светодиод 18 и воспринимаются фотодиодом 16, после чего импульсы, искаженные оптической передачей, поступают на усилитель-формирователь 19, где приобретают первоначальную форму. С усилителя- формирователя 19 тактовые импульсы поступают на тактовый вход АЦП 14 и вход делителя 12 частоты, в котором частота тактовых импульсов делится до частоты, необходимой для переключения двоичного счетчика 13, управляющего работой аналогового коммутатора 11, частота переключения последнего определяется временем, необходимым для опроса входных сигналов с ПП 7 и 8. Последние возбуждаются ГВ 10 и поочередно подключаются через коммутатор 11 на вход АЦП 14, с выхода .которого сигналы, преобразованные в цифровой последовательный код, поступают насветодиод 17, воспринимаются фотодиодом 15 и через усилитель-формирователь 20, устраняющий искажения

.формы импульсов, записываются в буферный регистр 23, на тактовый вход

.которого поступают тактовые импульсы с ГТИ 21. С буферного регистра 23 цифровой код либо записывается в оперативное запоминающее устройство, либо передается по каналу связи на поверхность земли в блок регистрации и вычислений (не показан).

Предлагаемое устройство позволяет производить измерения с более высокой точностью, которая достигается более .точной установкой рамки в плоскости

.наклона, за счет устранения момента сопротивления ориентированию рамки по вектору ускорения свободного падения, вызываемого трением в коллекторном узле. Кроме того, более высокая точность измерений достигается тем, что преобразование аналоговой информации в цифровую происходит непосред

28496.

ственно на рамке и результаты измерений передаются в виде цифрового кода, имеющего больш то помехозащищенность.

Формула изобретения

5

0

5

0

5

0

5

0

5

1.Устройство контроля искривления скважины, содержащее корпус, заполненный демпфирующей жидкостью, в котором установлена в опорах рамка с эксцентричным грузом, ось вращения которой совпадает с продольной осью корпуса, первичные преобразователи угловых параметров пространственней ориентации корпуса, установленные

на рамке-, узел электрической связи с-рамкой и первичными преобразователями, отличающееся тем, что, с целью повые ения точности, оно снабжено блоком преобразования информации, причем узел электрической связи с рамкой выполнен бесконтактным в виде вращающегося трансформатора с постоянным коэффициентом трансформации, неподвижная часть которого закреплена в корпусе устройства, подвижная установлена на оси вращения рамки, и двух оптоэлектронных пар, состоящих из фотодиода и светодиода, которые установлены на торцах оси рамки так, что светодиод первой пары и -фотодиод второй пары закреплены в центральных отверстиях оси рамки, а фотодиод первой пары и светодиод второй пары закреплены в корпусе устройства, причем светодиод и фотодиод каждой пары, расположены один против другого на расстоянии, оптической связи.

2.Устройство по П.1, о т л и - чающееся тем, что блок преобразования информации состоит из источника вторичного питания, генератора возбуждения, аналого-цифрового преобразователя, аналогового коммутатора, делителя частоты, двоичного счетчика, двух усилителей-формирователей, генератора тактовых импульсов, генератора синусоидального напряжения и буферного регистра, причем источник вторичного питания, аналого-цифровой преобразователь, аналоговьй коммутатор, делитель частоты, двоичный счетчик, генератор возбуждения и первьй усилитель-формирователь расположены на рамке, а второй усилитель-формирователь, генератор тактовых импульсов, генератор синусоидального напряжения и буферный регистр установлены в кор513284

пусе, при этом выход генсфатора возбуждения подключен к входам первичных преобразователей, выходы которых соединены с входами аналогового коммутатора, выход которого педключен к входу аналого-цифрового преобразователя, тактовый вход которого и выход соответственно соединены с выходом первого усилителя-формирователя и светодиодом первой оптоэлектронной )0 пары, фотодиод которой через второй усилитель-формирователь подключен к входу буферного регистра тактовый

в

вход которого соединен с выходом ге- нерато за тактов1)1Х импульсов и светодиодом второй оптоэлектронной пары, фотодиод которой через первый усилитель-формирователь, делитель частоты и двоичный счетчик подключен к управляющему входу аналогового коммутатора , причем выход генератора синусоидального напряжения соединен с неподвижной частью бесконтактного вращающегося трансформатора, подвижная часть которого подключена к источнику вторичного питания.

Редактор И„Горная

Составитель А.Рыбаков Техред Л.Сердюкова

Заказ 3462/35Тираж 532Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,, д, 4/5

-Птэйи.зводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Л.Пилипенко

Изобретение относится к области бурения скважин и предназначено для определения пространственной ориентации ствола скважины. Цель изобретения - повышение точности контроля. В корпусе (К) устр-ва, заполненном демпфирующей жидкостью, установлена в опорах рамка (Р) 4 с эксцентричным грузом. Ось вращения Р 4 совпадает с продольной осью К. На Р 4 установлены первичные преобразователи 7 и 8 угловых параметров пространственной ориентации К, связанные узлом электрической связи с Р 4. Последний выполнен бесконтактным, в виде двух оптоэлектрон- ньгх пар, установленных на торцах оси Р 4, и вращающегося трансформатора с постоянным коэффициентом трансформации. Неподвижная его часть закреплена в К, а подвижная 5 - на оси вращения Р 4. При этом светодиод 17 первой пары и фотодиод 16 второй пары зак (Л 00 INS 00 l4 со О5 фиг. 1