Прибор для определения пространственного положения ствола обсаженной скважины Советский патент 1962 года по МПК E21B47/22 G01B5/24 

В основном авт. св. № 138547 описан прибор для определения пространственного положения ствола обсаженной скважины способом последовательных ходов с регистрацией измерений фотографическим путем. Этот прибор содержит две или более жесткие штанги, удерживаемые в вертикальной плоскости при помощи эксцентричных грузов и соединенные между собой шарнирами Гука, имеющими щкалы для отсчета углов в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Настоящее изобретение является усовершенствованием прибора по авт. св. № 138547 и расширяет область применения основного прибора, позволяя производить измерения в необсаженных скважинах малого диаметра. Кроме того, уменьшен вес прибора.

Для этой цели в приборе вместо эксцентричных грузов применен повортный градуированный диск с грузом для его ориентировки, по которому производят отсчет углов в третьей плоскости (поворот вокруг продольной оси).

На фиг. изображен предлагаемый прибор в разрезе; иа фиг. 2 - то же, разрез по А-А на фиг. I.

Прибор состоит из жестких штанг I и 2 из легкого металла и угломера, соединяющего штанги. Угломер содержит две вилки 3 к 4, свободно поворачивающиеся в двух взаимно перпендикулярных плоскостях по принципу шарнира Гука. Вилка 3 является продолжением штанги 2 и квадратного сердечника 5. Сердечник и вилки снабжены шкалами для отсчета углов поворота вилок относительно сердечника. По отсчетам значений указанных шкал определяют зенитный и азимутальный угол.

№ 152208- 2 -

На сердечнике смонтирован отвес 6 (поворотный градуированный диск с грузом для его ориентировки) для определения угла поворота прибора в скважине. Отвес, подвешенный на оси 7, снабжен круглой шкалой с делениями О-360°.

На рамке 8 укреплена нить 9 для более точного отсчета показания шкалы отвеса. Прямая, соединяющая ось отвеса и нить 9, расположена в плоскости, параллельной плоскости, проходящей через ось 10 и продольную ось угломера. Отвес.при помощи эксцентрически расположенного груза устанавливается так, что при расположении оси 10 в вертикальной плоскости отсчет по щкале равен нулю. На вилке 3 помещен фотоаппарат для фиксации на пленку показания щкал сердечника вилок и отвеса.

Сущность определения углов наклона скважины заключается в следующем. Если оси 11 и 10 в процессе измерения ориентированы в пространстве и находятся - ось 10 в вертикальном положении, а ось 11 в горизонтальном, то при отклонении скважины, а вместе с ней и штанги 2 по азимуту, вилка 4 повернется на оси 10 относительно сердечника 5. Верньер 12 на вилке сместится относительно шкалы 13 сердечника и отсчет по верньеру будет соответствовать приращению азимута штанги 2 относительно штанги 1.

При изменении угла наклона скважины штанга 2 также отклонится. При этом сердечник 5 повернется на оси // относительно вилки, шкала 14 сердечника сместится относительно верньера 15 вилки 3 и отсчет по верньеру будет равен приращению зенитного угла штанги 2 относительно штанги /.

Таким образом, при любом отклонении штанги 2 относительно штанги 1 измерением в двух взаимно перпендикулярных плоскостях определяется приращение азимутного и зенитного углов.

Измерение углов в двух взаимно перпендикулярных плоскостях дает значения приращений азимутального и зенитного углов при условии определенной и постоянной ориентировки осей 10 и 11. Однако оси 10 и // не сохраняют постоянную ориентировку, так как прибор при движении по скважине имеет возможность поворачиваться вокруг своей продольной оси. При повороте прибора ось 10 образует с вертикальной плоскостью какой,-то угол, который измеряют при помощи отвеса, смонтированного на сердечнике. Отсчет угла ведется по шкале О-360° на поворотном градиурованном диске. В момент измерения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях углов, определяющих отклонение щтанги 2 относительно штанги 1, производят измерение угла в третьей плоскости, перпендикулярной к указанным плоскостям. На основании этого измерения вводят поправки в измерение двух взаимно перпендикулярных плоскостях и тем самым достигают ориентировки осей 10 и 11, а полученные после введения поправок углы дают приращение азимутного и зенитного углов штанги 2. Таким образом, измеренные в трех взаимно перпендикулярных плоскостях углы определяют положение в пространстве штанги 2 при любом положении осей 10 и 11. Такая схема измерения исключает необходимость в самоориентировании прибора при помощи эксцентрического груза.

Прибор предназначен для скважин диаметром 75 мм и более. При выполнении измерений в необсаженных скважинах необходимо иметь комплект специальных штанг, позволяющих производить такие измерения с минимальной погрещностью, ввиду влияния кавернозности скважины.

Предмет изобретения

Прибор для определения пространственного положения ствола скважины по авт. св. № 138547, от ли ч а ю щи йся тем, что, с целью производства измерений в необсаженных скважинах малого диаметра и уменьшения веса прибора путем устранения эксцентричных грузов, в нем использован повортный градуированный диск с грузом для его ориентировки, по которому производится отсчет углов в третьей плоскости (поворот вокруг продольной оси).