Инклинометр Советский патент 1988 года по МПК E21B47/02 

со

СХ)

4

со |

xvt

1384737

Изобретение относится к промыслонов

вой геофизике и может быть использовано для определения профиля искривленных скважин,пробуренных в породах любой магнитной интенсивности.

Целью изобретения являеюл шение точности измерений.

На чертеже приведена кинематическая схема инклинометра.

Инклинометр содержит i opnyc 1, внутри которого размещены чувствительный элемент 2, выполненный в виде маховика с одинаковыми экваториальными моментами инерции, центр тяжести которого совпадает с его осью 3, подвес 4 чувствительного элемента 2, связанный с валом двигателя 5, узел 6 для съема сигнала, который выполнен в виде датчика скорости поворота чувствительного элемента 2.

Для измерения угловой скорости вра щения чувствительного элемента в данном случае могут быть использованы различные методы, например индукционный, магнитоиндукционный или метод дифференцирования. При использовании индукционного метода в качестве датчика скорости поворота чувствительного элемента используют тахо- генератор.

Инклинометр работает следующим образом.

В процессе движения инклинометра по наклонной скважине на чувствительный элемент 2 во вращающемся от двигателя 5 подвесе 4 действуют моменты центробежных и кориолисовых сил инерции, под влиянием которых чувствительный элемент колеблется с частотой принудительного вращения О. относительно оси 3.

Уравнение движения чувствительного элемента записывается в виде:

J,y +() (Q+a COS0 ) lf J| (9sin ;7t-a sin6 cosj7t-a9cos9cosS2t) + 1Го + (Л,-J,)((2+a cusQ ) (GcosQt +

+ a sinO sinnt),(t)

где J,, Jj, Jj - моменты инерции чувствительного элемента относительно соответствующих осей; зенитный УГОЛ}

а - азимуту

t - время.

9 Обычно влиянием подчеркнутых членов при анализе работы инклинометра в первом приближении пренебрегают.

Для точных инклинометров следует учитывать BJШяниe угловых ускорений и наличие проекции угловой скорости изменения азимутального угла на ось вращения вала двигателя. Если чувствительньш элемент выполнен в виде симметричного маховика с одинаковыми экваториальными моментами инерции (), то уравнение динамики (1) может быть предста влено следующим

образом:

J,Y J, -т- (0sinnt-a sinGcosQt)

(2)

Из уравнения (2) следует, что Г 9 sinQt-a sinQcosQt. (3)

По данной скорости поворота чувствительного элемента 2 с помощью узла .6 для съема сигнала, который выполнен в виде датчика скорости поворота чувствительного элемента,определяют угловые скорости а sinS и б , а затем зенитный угол и азимут.

Выполнение чувствительного элемента в виде маховика с одинаковыми экваториальными моментами инерции, а узла для съема сигнала в виде датчика скорости поворота чувствительного элемента позволяет исключить погрешности измерений из-за влияния угловых ускорений и угловой скорости корпуса инклинометра вокруг оси вала двигателя.

Формула изобретения

Инклинометр, содержащий корпус, внутри которого размещены чувствительный элемент, подвес чувствительного элемента, связаннътй с валом двигателя, и узел для съема сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, чувствительный элемент выполнен в виде маховика с одинаковыми экваториальными моментами инерции, а узел для съема сигнала - в виде датчика скорости поворота чувствительно го элемента.

Изобретение относится к промысловой геофизике и м.б. использовано дпя определения профиля искривленных скважин. Цель изобретения - повьпиение точности измерений. Инклинометр содержит корпус 1, внутри которого размещены чувствительный элемент 2, его подвес 4, связанньш с валом двигателя 5, и узел 6 для съема сигнала.Элемент 2 выполнен в виде маховика с одинаковыми экваториальными моментами инерции. Узел 6 вьшолнен в виде датчика скорости поворота элемента 2. По скорости поворота последнего с помощью узла 6 определяют угловые скорости, а затем зенитный угол и азимут. За счет такого выполнения элемента 2 и узла 6 исключаются погрешности измерений из-за влияния угловых ускорений и угловой скорости корпуса 1 вокруг оси вала двигателя 5. 1 ил. с S (Л