Устройство контроля искривления скважины Советский патент 1989 года по МПК E21B47/02 

1

Изобретение относится к бурению скважин и может быть использовано при определении пространственной ориентации ствола скважины.

Цель изобретения - увеличение ско- рости передачи, информации и повышение точности контроля искривления сква--;

живы.

На фиг. 1 представлена конструкция

бесконтактного узла передачи информации в параллельном коде; на фиг.2 функциональная схема устройства контроля искривления скважины.

Устройство содержит корпус 1, за- полненньй демпфирующей жидкостью, свободно врапргацуюся в опорах 2 и 3 рамку - маятник 4, питаюш й бесконтактный вращающийся трансформатор с постоянным коэффициентом трансформа- ции, состоящий из подвижной частиц.

ц- 1 JflLlV-fl- Л - - -- -1-1 -

установленной на оси вращения рамки 4 и неподвижной части 6, закрепленной в корпусе 1 устройства, первичны преобразователи (ПП) 7 и 8 измеряемы угловых параметров, источник 9 вторичного гштания (ИВП)- генератор 10 возбуждения (ГВ), аналоговый комуЯт

мутатор 11, депитель 12 частоты, двоичный счетчик 13, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 14, генератор 15 синусоидального напряжения (ГСН) буферный регистр 16, первый и второй компараторы П и 18, блок 19 модуляции, содержащий двенадцать аналоговых ключей 20, блок 21 демодуляции, содержащий двенадцать детекторов 22, бесконтактный узел 23 передачи информации (БУПИ), вьшолненный в виде двенадцати бесконтактных вращающихся трансформаторов с постоянными коэффициентами трансформации, неподвижные части 24 которых закреплены в корпусе 1 устройства, а подвижные части 25 закреплены на оси вращения рамки 4, причем ИВП 9, ГВ 10, ПП 7 и 8, коммутатор 11, делитель 12 частоты, двоичный счетчик 13, АЦП 14, компаратор 17, блок 19 модуляции расположены на рамке 4, а блок 21 демодуляции, ГСН 15, компаратор 18 и буферный регистр 16 установлены в корпусе 1 устройства.

Выход ГВ 10 соединен с входами первичных преобразователей 7 и 8, вы

ходы которых через аналоговый татор 11 подключены к входу АЦП 14. Выходы последнего подсоединены к управляющим входам аналоговых ключей 20 блока 19 модуляции, выходы которых связаны через подвижные и неподвижные части 25 и 24 бесконтактных вращающихся трансформаторов БУШ 23 с входами детекторов 22 блока 21 демодуляции. Выходы последних подключены к входу буферного регистра 16, тактовый вход которого соединен с выходом второго компаратора 18. Вход последнего подключен к выходу ГСН 15 и связан с неподвижной частью 6 питающего бесконтактного вращающегося трансформатора, подвижная часть 5 которого связана с ИВП 9, информационными входами аналоговых клкней 20 и входом первого компаратора 17. Выход последнего подключен к тактовому входу АЦП 14 и соединен через делитель 12 частоты и двоичный счетчик 13 с управляющим входом аналогового коммутатора 11 .

Устройство работает следующим образом.

Синусоидальное напряжение с ГСН 15

0

5 0

5

временем, необходи№)1м ;тля опроса входных сигналов с 1П 7 и 8.

ПП 7 и 8 возбуждаются ГВ 10 и поочередно подключаются через коммутатор 11 на вход АЦП 14, в котором сигналы преобразуются в параллельный двенадцатиразрядный цифровой код. Выходы двенадцати разрядов АЦП 14 соответственно подключены к управляющим входам аналоговых ключей 20, блока 19 модуляции, на аналоговые входы кото-, рых поступает синусоидальное напряжение с подвижной части 5 питающего бесконтактного вращающегося трансформатора .

Синусоидальное напряжение, модулированное сигналами разрядов А1Щ 14- с выходов ключей 20 блока 19 модуляции, поступает на обмотки подвижных частей 25 бесконтактных вращающихся трансформаторов бесконтактного узла 23 передачи информации, далее снимается с неподвижных частей 24 этих трансформаторов и поступает на входы детекторов 22 блока 21 демодуляции.

Сигналы на выходах детекторов 22, аналогичные сигналам разрядов АЦП 14, поступают Б буферный регистр 16, на

Изобретение относится к определению пространственной ориентации ствола скважины. Цель - увеличение скорости передачи информации и повышение точности контроля искривления скважины. Устр-во содержит корпус, заполненный де тфирую1дей жидкостью, рамку с эксцентричным грузом, питаю

поступает на обмотку неподвижной час-30 тактовый вход которого поступают так- ти 6 питающего бесконтактного вращающегося трансформатора с постоянным коэффициентом трансформации при любом угле поворота подвижной части 5. Напряжения, имеющие различную амплитуду, зависящие от числа витков в каждой обмотке подвижной части 5, поступают на вход ИПВ 9, в котором переменное напряжение преобразуется в постоянное, стабилизируется и поступает на шины питания электрических, узлов и блоков, расположенных на ,рамке 4.

35

40

товые импульсы, преобразованные вторым компаратором 18 из синусоидального напряжения, вырабатываемого ГСН 15. С буферного регистра 16 цифровой код либо записывается в оперативное запоминающее устройство, ли- бо передается по каналу связи на поверхность земли в блок регистрации и вычислений (не показано).

Изобретение позволяет передавать информацию с бапьшей скоростью,обусловленной передачей информации в параллельном цифровом коде, осущестг влять измерения с более высокой точностью, которая достигается уменьшением погрешностей, связанных с изменением положения устройства во время опроса первичных преоЯразователей. I Формула изобретения

Синусоидальное напряжение с обмоток подвижной части 5 питающего бесконтактного вращающегося трансформатора также поступает на вход первого компаратора 17, в котором преобразуется в тактовые импульсы с частотой, равной частоте синусоидального напряжения. Тактовые импульсы с первого компаратора 17 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 переключением аналогового коммутатора 11. Частота ; переключения последнего определяется

0 тактовый вход которого поступают так-

5

0

5

0

товые импульсы, преобразованные вторым компаратором 18 из синусоидального напряжения, вырабатываемого ГСН 15. С буферного регистра 16 цифровой код либо записывается в оперативное запоминающее устройство, ли- бо передается по каналу связи на поверхность земли в блок регистрации и вычислений (не показано).

Изобретение позволяет передавать информацию с бапьшей скоростью,обусловленной передачей информации в параллельном цифровом коде, осущестг влять измерения с более высокой точностью, которая достигается уменьшением погрешностей, связанных с изменением положения устройства во время опроса первичных преоЯразователей. I Формула изобретения

Устройство контроля искривления скважины, содержащее корпус, заполненный демпфирующей жидкостью, в котором установлена в опорах рамка с эксцентричным грузом, осб вращения :которой совпадает с продольной осью корпуса, первичные преобразователи угловых параметров пространственной

риентации корпуса, установленные

1469109

демодуляции,

венно п-анало ров, причем дачи информа виде п-беско трансформато фициентами , закреплены в подвижные ча вращения рам паратор и бл ны на рамке, блок демодул се, причем в лого-цифрово соединены к ветствующих модуляции, в через подвиж бесконтактны торов с пост трансформаци передачи инф ответствующи дуляции, вых входу буферн вход которог рого компара

на рамке, узел подвода питания к рамке, включающий питающей бесконтактный вращающийся трансформатор с постоянным коэффициентом трансформации, неподвижная часть которого закреплена в корпусе устройства, а подвижная часть установлена на оси вращения рамки, бесконтактный узел передачи Q информации с рамки, источник вторичного питания, генератор возбуждения, п-разрядный аналого-цифровой преобразователь, аналоговый коммутатор, делитель частоты, двоичный счетчик,15 генератор синусоидального напряжения буферный регистр, причем источник вторичного питания, аналого-цифровой преобразователь, аналоговый коммутатор, делитель частоты, двоичный20 счетчик и генератор возбуждения расположены на рамке, генератор синусоидального напряжения и буферный регистр установлены в корпусе, при этом выход генератора возбуждения25 соединен с входами первичных преобразователей, выходы которых подключены к соответствуюпр1м входам аналогового коммутатора, рыход которого

венно п-аналоговых ключей и детекторов, причем бесконтактный узел передачи информации с рамки выполнен в виде п-бесконтактных вращающихся трансформаторов с постоянными коэффициентами , неподвижные части которы закреплены в корпусе устройства, а подвижные части установлены на оси вращения рамки, при этом первый компаратор и блок модуляции расположены на рамке, а второй компаратор и блок демодуляции установлены в корпу се, причем выходы п-разрядного аналого-цифрового преобразователя подсоединены к управляющим входам соответствующих аналоговых ключей блока модуляции, выходы которых связаны через подвижные и неподвижные части бесконтактных вращающихся трансформа торов с постоянными коэффициентами трансформации бесконтактного узла передачи информации, с входами соответствующих детекторов блока демодуляции, выходы которых подключены к входу буферного регистра, тактовый вход которого соединен с выходом вт рого компаратора, вход которого под

соединен с входом п-разрядного анало- до кпючен к выходу генератора синусоиГО-1ЩФРОВОГО преобразователя, такто- вьй вход которого подключен к входу делителя частоты, выход которого соединен через двоичный счетчик с управляющим входом аналогового коммутато- . ра, отличающееся тем, что, с целью увеличения скорости передачи информации и повьшения точности контроля, оно снабжено первым и вторым компараторани, блоками модуляции и Q

дального напряжения и связан с непод вижной частью питающего бесконтактн го вращающегося трансформатора с по стоянным коэффициентом трансформаци подвижная часть которого связана с источником вторичного питания, информационными входами аналоговых кл чей блока модуля щи и входом первог компаратора, выход которого подключен к входу делителя частоты.

содержащими соответственно п-аналоговых ключей и детекторов, причем бесконтактный узел передачи информации с рамки выполнен в виде п-бесконтактных вращающихся трансформаторов с постоянными коэффициентами , неподвижные части которых закреплены в корпусе устройства, а подвижные части установлены на оси вращения рамки, при этом первый компаратор и блок модуляции расположены на рамке, а второй компаратор и блок демодуляции установлены в корпусе, причем выходы п-разрядного аналого-цифрового преобразователя подсоединены к управляющим входам соответствующих аналоговых ключей блока модуляции, выходы которых связаны через подвижные и неподвижные части бесконтактных вращающихся трансформаторов с постоянными коэффициентами трансформации бесконтактного узла передачи информации, с входами соответствующих детекторов блока демодуляции, выходы которых подключены к входу буферного регистра, тактовый вход которого соединен с выходом второго компаратора, вход которого подкпючен к выходу генератора синусоидального напряжения и связан с неподвижной частью питающего бесконтактного вращающегося трансформатора с постоянным коэффициентом трансформации, подвижная часть которого связана с источником вторичного питания, информационными входами аналоговых ключей блока модуля щи и входом первого компаратора, выход которого подключен к входу делителя частоты.

2

фиг. f