Автономный инклинометр Советский патент 1990 года по МПК E21B47/02 

Фие,1

Кшинун питамия

316

мер 14 с автономным источником 8 питания. Источник 8 выполнен в виде по; огового элемента 12. и последовать 1ьно соединенных виброиндукционного генератора (Г) 9, детектора 10, Б 11 накопительных конденсаторов и . Б |l3 стабилизации питающих напряжений, Прг этом Г 9 выполнен в виде двух обчоток, соосно закрепленных в К, и постоянного магнита орёвого намагничивания. Магнит располЬ 1е;й между обмотками на подвижном стержне, ко- тотый размещен в опорах скольжения

15348

вдоль оси к. При движении К колеба- ВИЯ магнита приводят к возникновению в обмотках электродвижущей сипы. ряжение с Г 9 детектируется в детек торе 10 и через Б 11 поступает в Б 13 и далее к шинам питания узлов и Б инклинометра. Измеренная информация из Б 6 на поверхности выводится в

.Q наземный пульт в котором реализует-- ся алгоритм вычислений угловых пара- метров в соответствии с сигналами от преобразователей 2 и 3. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к промысловой геофизике и позволяет увеличить межрегламентный ресурс и повысить надежность работы инклинометра при определении угловых параметров траектории скважины. В корпусе (К) размещены преобразователи 2 и 3 углов, коммутатор 4, аналого-цифровой преобразователь 5, энергонезависимый репрограммируемый блок (Б) 6 памяти и Б 7 управления, связанный через таймер 14 с автономным источником 8 питания. Источник 8 выполнен в виде порогового элемента 12 и последовательно соединенных виброиндукционного генератора (Г) 9, детектора 10, Б 11 накопительных конденсаторов и Б 13 стабилизации питающих напряжений. При этом Г 9 выполнен в виде двух обмоток, соосно закрепленных в К, и постоянного магнита осевого намагничивания. Магнит расположен между обмотками на подвижном стержне, который размещен в опорах скольжения вдоль оси К. При движении К колебания магнита приводят к возникновению в обмотках электродвижущей силы. Напряжение с Г 9 детектируется в детекторе 10 и через Б 11 поступает в Б 13 и далее к шинам питания узлов и Б инклинометра. Измеренная информация из Б 6 на поверхности выводится в наземный пульт, в котором реализуется алгоритм вычислений угловых параметров в соответствии с сигналами от преобразователей 2 и 3. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

I Изобретение относится к промысле- BtJa геофизике и предназначено для оп- рфеления угловых параметров пространственной ориентации траектории скважины.

Цель изобретения - увеличение м жрегламентного ресурса и повышение надежности работы,.

На фиг.1 приведена функциональная схема автономного инклинометра 5 на ф1(1г.2 - схема виброиндукционного ге нфратора.

Автономньй инклинометр (фиг.1) сддержит корпус, в котором размеще- датчики 1 углов пространственной ориентации в виде феррозондового пре оэразователя 2 азимута и преобразо- вателя 3 зенитного и визирного углов кэторые подключены к информационным вводам коммутатора 4. Выход коммута- Tiopa 4 через аналого-цифровой преобразователь (МЩ) 5 под1шючен к входу ||зла хранения измерительной информа- 4ки, который выполнен в виде энерго- 4 езависимого репрограммируемого .бло- а 6 памяти. В состав инклинометра ходят также блок 7 управления, аз- т ономный источник 8 пяганика зыполяе 1&1Й в виде виброиндукционного генера i-opa 9, детектора 10 блока 11 нако- Штельных конденсаторов;, порогового Мемента 12 и блока 13 стабилизации штающн напряжений, выходы йоторо- t-o подключен. к шинам питания узлов И блоков инюшнометра. Генератор 9 детзктор 10, блок 11 и блок 13 посл доэа-гельно соединены между собой. С |блок эм 1 через пороговый элемент 12 связан вход таймера 14, а вкод блока 7 управлени5|Л4е ез таймер 14

.

0

5

0

35

40

45

50

55

связан с автономньм источником 8 питания. Выходы блока 7 управления соединены с управляющими входами коммутатора 4 и блока 6 памяти.

Энергонезавис1й- Ь Й репрограммируе- М51Й блок 6 памяти вьшолнен на базе серийных интегральных схем, в качестве которых могут бьзть использованы К1601РР1 с электрической записью и стиранием,

Вибрриндукционный генератор (фиг,2) вьшолкен в виде двух обмоток 15j соосно закрапланных в корпусе 16 инклинометра, н постоянного магнита 17 осевого намагничивания . Магнит 17 расположен между обмотками 15 на подвижном стержне 18 который подпружинен относительно корпуса 16 пружиной 19 и размещен в опорах 20 скольжения вдоль оси корпуса 16

Автономный инклинометр работает следующим образом.

Перед спуском прибора в скважину посредством внешнего наземного пульта осуществляется обнуление блока 6. Затем инклинометр транспортируется в забой. В процесса неравномерного движения вниз на корпус 16 инклинометра воздействуют внешние механические возмущения с переменной частотой fg, которые восприш-маются виброиндукцион- Hbw генератором 9. При этом подвижная система генератора 9(, образованная стержнем 18с магнитом 17, опорами 20 к пружиной 19, совершает сложные колебания, которые содержат частоты вы- ну лэденных и собственных составляющих. Колебание магнита 17 относительно обмоток 15 обусловливает изменение магнитного потока, пронизы:вающего конту

51

pa обмоток и, соответственно, приводит к возникновению в обмотках ЭДС. НапряжениеJ снимаемое с генератора 9 детектируется в детекторе 10 и поступает в блок 11. При достижении заданного уровня напряжения в блоке 11 через пороговый элемент 12 отрабатывается управляющее воздействие на вход таймера 14, Параллельно напряжение с блока 11 поступает на вход блока 13 и далее к шинам питания узлов и блоков инклинометра, обеспечивая тем самым весь дальнейший процесс работы инклинометра.

Таймер 14 с момента поступления н его вход управляющего воздействия от порогового элемента 12 начинает отсчет времени, равного или большего времени транспортирования инклинометра в забой. По истечении-.i. данного времени таймер 14 отрабатывает на вход блока 7 старт-импульс Начало изме рения, Начиная с этого момента, через равные интервалы времени блок 7 отрабатьшает программу измерений, включающую последовательный опрос синалов преобразователей 2 и 3, датчи- сов 1, их коммутацию посредством коммутатора 4 на вход АЦП 5, аналого цифровое преобразование в АЦП 5 и запись в блок б о .В процессе неравномерного движения корпуса 16 инклинометра вверх генератор 9 и .источник 8 питания в целом, аналогично его работе

при движении вниз, обеспечивают элект роэнергией узлы и блоки инклинометра После, извлечения инклинометра из скважины посредством внешнего наземного пульта записанная информация из блока 6 поступает в компьютизирован- ньй наземный пульт, в котором реализуется заданный алгоритм вычислений искомых угловых параметров пространст

2. Инклийометр по п.1,отли чающийся тем, что виброинд

венной ориентации траектории скважины д ционный генератор вьтолнен в виде

в соответствии с измеренными сигналами с преобразователей 2 и 3 в блоке датчиков 1 инклинометра.

Предлагаемый инклинометр за счет использования механической энергии неравномерного движения инклинометра по стволу скважины позволяет увёдвух обмоток, соосно закрепленных корпусе, и постоянного магнита осе го намагничивания, расположенного между обмотками на подвижном подп 50 жиненном относительно корпуса стерж который размещен в опорах скольжен доль оси корпуса.

6

личить межрегламентный ресурс инклинометра. По сравнению с известным инклинометром отпадает необходимость применения сменных гальванических элементов, что повышает надежность работы инклинометра.

10

15

Фор мул а изобретения

20 информации, блок управления, выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора и узла хранения измерительной информации, а вход блока управления через таймер связан с

25 автономным источником питания, отличающийся тем, что, с целью увеличения межрегламентного ресурса и повьш1ения надежности работы, автономный источник питания выполнен

30 в виде порогового элемента и последовательно соединенных виброиндукционного генератора, детектораj блока накопительных конденсаторов и блока

стабилизации питающих напряжений, вы

ходы которого подключены к шинам питания узлов и блоков инклинометра, а вход таймера через пороговый элемент связан с блоком накопительных конденсаторов, при этом узел хранения 4Q измерительной информации вьтолнен в виде энергонезависимого репрограмми- руемого блока памяти.

двух обмоток, соосно закрепленных в корпусе, и постоянного магнита осевого намагничивания, расположенного между обмотками на подвижном подпру- 50 жиненном относительно корпуса стержне,, который размещен в опорах скольжения доль оси корпуса.

го

16

фие.2