СКВАЖИННЫЙ ИНКЛИНОМЕТР Советский патент 1973 года по МПК E21B47/02 

1

Изобретение относится к геофизическим измерительным приборам и может быть использовано для определения положения пробуренных в земной коре скважин.

Известные скважинные инклинометры, содержащие автоматическую систему, выполненную в виде оптического уровня, осветителя и фотоэлементов, не обладают достаточной точностью и диапазоном измерения зенитного угла.

Предложенный инклинометр устраняет указанные недостатки, так как в нем по обе стороны в середине онтического уровня в вертикальной плоскости соответственно расположены осветитель и фотоэлементы, выполненные в виде фотосопротивлений, которые включены в мостовую схему усилителя и электродвигателя с редуктором.

Па фиг. 1 дана оптико-кинематическая схема устройства; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема.

В корпусе инклинометра 1 размещена большая вращающаяся рамка 2 с эксцентричным грузом 3 (ось вращения большой вращающейся рамки совпадает с продольной осью инклинометра). Малая вращающаяся рамка 4 установлена в подшипниках, закрепленных на большой вращающейся рамке так, что оси вращения большой и малой вратцаюищхся рамок взаимно перпендикулярны.

С малой вращающейся рамкой 4 связан зубчатый сектор 5, соединенный через редуктор 6 с электродвигателем 7 (редуктор и электродвигатель расположены в больщой вращающейся рамке). Малая вращающаяся рамка несет обмотку секторного потенциометра 8; щетка 9 этого потенциометра закреплена иа больщой вращающейся рамке. В малой вращающейся рамке закреплеиы лампочка 10, прямоугольная диафрагма 11, цилиндрический уровень 12 и два фотодатчика (фотосонротнвления) 13.

Устройство работает следующим образом.

До начала измерений инклинометр выставляется ио вертикали; ири этом с датчика зенитного угла - секторного потенциометра 8 должен сниматься нулевой сигнал, а цилиндрический уровень 12 находится в горизонтальном положении. В этом случае воздушный пузырек цилиидрического уровня в равной мере перекрывает световые потоки, поступающие от лампочки 10 через прямоугольную диафрагму 11 на каждое из фотосопротивления 13, и мостовая схема переменного тока, состоящая из фотосопротивлений и резисторов 14 и 15, оказывается сбалансированной (для устранения возможного разбаланса достаточно отрегулировать юстировочный резистор).

Таким образом, на входе фазочувствитель того усилителя, построенного на транзисторах

16, 17 и 18 и расположенного в корпусе инклино.метра, сигнал отсутствует; следовательно, реверсивный двухфазный асинхронный двигатель 19, у которого обмотка управления ю-оединена с выходом усилителя, неподвижен и вся система находится в .статическом состоянии.

Если инклинометр онущен в наклонную скважину, то большая вращающаяся рамка 2 за счет эксцентричного груза устанавливается всегда так, что плоскость А-А совпадает с плоскостью искривления скважины; цилиндрический уровень 12 сместится от среднего положения, и равенство световых потоков на фотосонротивлениях 13 нарушится. Это объясняется тем, что цилиндрический уровень, рассеивая -попадающий на него свет, играет роль подвижной щторки. В результате баланс мостовой схемы нарушается и на усилитель поступает сигнал, который после усиления подается на обмотку управления асинхронного двигателя 19. Последний начинает вращаться.

приводя через редуктор 6 и зубчатый сектор 5 малую вращающуюся рамку 4, а -с ней и цилиндрический уровень 12 в горизонтальное положение. Когда цилиндрический уровень займет горизонтальное положение, световые нотоки на фотосопротивлениях 13 вновь станут равными, и двигатель 19 остановится.

Предмет изобретения

Скважинный инклинометр, содержащий автоматическую систему, выполненную в виде оптического уровня, осветителя и фотоэлементов, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности и расщирения диапазона

измерения зенитного угла, в нем ;п-о обе стороны в середине оптического уровня в вертикальной плоскости соответственно расположены осветитель и фотоэлементы, выполненные в виде фотосопротивлений, которые включены в мостовую схему усилителя и электродвигателя с редуктором.

10

а