ИНКЛИНОМЕТРИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ Советский патент 1973 года по МПК E21B47/22 

I

Предлагаемая станция предназначена Для измерения искривлений буровых скважин.

Известны инклинометрические станции, содержащие датчики и измерители угла и азимута, принимающие системы с потенциометрами и суммирующие системы.

Предлагаемая станция отличается от известной тем, что движок каждого потенциометра соединен с приводом принимающей системы, а корпус его, имеющий свободу перемещения, соединен с приводом суммирующей системы. Это позволяет повысить точность измерений.

На фиг. 1 изображена блок-схема инклинометрической станции; на фиг. 2 - принципиальная схема принимающего и суммирующего устройства.

Станция включает наземное принимающее и суммирующее устройство 1, скважинный прибор 2, устройство 3 для спуска и подъема инклинометров на кабеле 4, датчик глубины 5 и блок питания 6. Инклинометр представляет Собой два измерителя 7 и 5 составляющих зенитного угла, стабилизируемых гироскопическим устройством 9. От измерителей 7 и S на поверхность выдаются сигналы в виде напряжений постоянного тока, пропорциональных составляющим зенитного угла скважины в двух взаи)М1НО перлендикуляриыхп.юс.костях. Устройство / принимает и дискретно суммирует эти сигналы, принимая величину их неиаменной внутри некоторого достаточно малого интервала изменения глубины, этот интервал является интервалом суммирования по глубине.

Приемное и суммирующее устройство состоит из барабана W, с закрепленным на нем планщетом //, каретки 12 с пишущим устройством 13 и двух однотипных приемно-суммирующих систе, одна из которых осуществляет запись по одной координате плана, вращая барабан 10, другая осуществляет запись по другой координате, вращая ходовой винт 14.

Каждая приемно-суммирующая система состоит из потенциометра 15 (16), усилителя 17 (18) и двух исполнительных двигателей 19 и 20 (21 ,и 22), редуктора 23 (24), редуктора 25 (26), опорного потенциометра 27, измерительного потенциометра 28 (29), контактов 30-34, контактов реле 35-39, кулачка 40, датч1И1ка глубины 41, контакта 42, -реле , контакта 44 иснолнительного реле 45, кулачка 46, 47, реле 48, контакта 49.

Устройство работает следующим образом. Один из исполнительных двигателей 19 (21) через редуктор 23 (24) связан с ротором потенциометра 15 (16), одновременно вращая через тот же редуктор барабан с планщетом (ходовой винт с кареткой), а другой через редуктор 25 (26) связан со статором того же потенциометра 15 (16).

Потенциометр 27 выполняет функции опорного одновременно для двух приемно-суммирующих каналов.

Потенциометр каждого канала включен по мостовой схеме, причем питание для двух каналов общее, а измерительные диагонали мостов переключаются автоматически, через определенные промежутки времени: то к опорному потенциометру 27, то к измерительному потенциометру 28 (29), находящемуся в инклинометре.

Приемно-суммирующая система работает в два такта.

В первом такте измерительная диагональ одного канала (по координате X) подключена через контакт 30 к опорному потенциометру 27, а исполнительный двигатель 20, подключенный контактом 5/ к усилителю 17, поворачивает статор потенциометра 15 до согласования его с опорным напряжением. В то же время измерительная диагональ другого канала (по координате) подключена через контакты 32 и 34 к измерительному потенциометру 29, и исполнительный двигатель 21, подключенный контактом 33 к усилителю 18, через редуктор 24 поворачивает ротор потенциометра .16 на угол, пропорциональный составляющей зенитного угла. Одновременно через этот редуктор исполнительный двигатель 21 вращает ходовой винт 14.

Во втором такте работают контакты реле 35-39 и на запись составляющей зенитного утла будет работать .канал по координате X, т. е. исполнительный двигатель 19 через редуктор 2 вращает ротор потенциометра 15 и через тот же редуктор поворачивает барабан 10 на угол, пропорциональный составляющей зенитного угла, в это же время канал по координате У подключается к опорному напряжению, и исполнительный двигатель 22 поворачивает статор потенциометра 16 до согласования с опорным потенциометром 27.

Переключение тактов происходит через каждый метр подъема или опускания инклинометра с помощью кулачка 40, который связан с датчиком глубины 41.

При за.мыкг} ии «улачко м кОНтакта 42 срабатывает реле 43, при этом замыкается его контакт 44, и срабатывает исполнительное реле 45, становясь на самоудержание контактом 46, а рабочие контакты 30-33, 35-38 переключают измерительные диагонали и исполнительные двигатели.

При замыкании кулачком 40 контакта 42 срабатывает реле 48 и контактом 49 рвет цепь питания реле 45, переводя рабочие контакты реле 45 в первоначальное положение.

Таким образом, чувствительный элемент (потенциометр) выполняется с двумя соосным.и .частями и включается в схему таким образом, что он одновременно является индикатором измеряемого в инклинометре угла и элементом, относительно которого при помощи следящего механизма с исполнительными двигателями, переключаемыми от реле, осуществляется периодическое суммирование сигнала, поступающего непосредственно от измерителя угла отклонения.

Предмет изобретения

Инклинометрическая станция, содержащая датчики и измерители угла и азимута, принимающ ие системы с поте1нци ометра1ми и сум мирующие системы, отличающаяся тем, что, с целью повыщения точиости измерений, движок каждого потенциометра соединен с приводом принимающей системы, а корпус его, имеющий свободу перемещения, соединен с приводом суммирующей системы.

II