Прибор для определения угла азимута скважины Советский патент 1974 года по МПК E21B47/22 

Изобретение относится к промыс- ловой геофизике и может быть использовано для определения угла азимута в системах контроля искрив ления скважины при бурении.

Известны приборы для определения угла азимута скважины, содержащие корпус, следящую систему и систему феррозондов.

Однако известные приборы недостаточно работоспособны при использовании их в качестве погружных, входящих в состав бурового снарядз.

Предлагаемый прибор отличается от известных тем, что следящая система выполнена в виде установленного с зазором в корпусе поплавка с укрепленными на нем ротора сельсина-приемника .двигателя .датчика угла азимута,уравновешенного в жидкости, заполняющей корпус, по плавучести, дифференту, закручивающему моменту балансиро-.

1ВОЧНЫМИ грузами. Это позволяет повысить работоспособность при вибрационных и ударных нахфузках, возникающих в процессе бурения.

На чертеже изображена схема предлагаемого прибора.

Система феррозондов связана диа танционной передачей с поплавковой следящей системой, состоящей из

герметического корпуса I, заполненного жидкостью с высоким удельным весом. Внутри корпуса смонтированы статоры 2 бесконтактных сельсина-приемника, коррекционного двигателя 3, датчика 4 угла азимута скважины. К поплавку 5, центрируемому в корпусе прибора опорами 6 и 7, крепятся роторы 8 с ельсина-приемника, коррекционного двигателя 9, датчика угла азимута 10. Поплавок окончательно уравновешен в жидкости по плавучести, дифференту, закручивающему моменту с помощью балансщ)ово4ных

грузов II и 12. Сильфон 13 предназначен для компенсации изменения объема жидкости при изменении окружающей температуры. Соединительные провода вводятся в корпус через гермовыводы 14 и 15.

Объем поплавка и удельный вес жидкости выбираются таким образом, что сила веса поплавка со всеми закрепленными на нем элементами уравновешивается выталкивающей архимедовой силой, благодаря чему практически полностью разгружаются опоры подвесов.

Зазор мезйду корпусом и поплавком, а также вязкость жидкости выбираются с учетом демпфирования колебаний следящей системы и подав ления помех, вызванных пространственным колебанием стабилизированной в горизонте площадки с феррозондами из-за вибрации бурового сна1рдца.

Прибор работает следующим образом.

Система феррозондов установлена на стабилизированной маятником в горизонте площадке, фиксированной относительно немагнитной части колонны бурильных труб. Вторичные обмотки зондов соединены со статорной обмоткой сельсина-приемника 2 и образуют дистанционную передачу. Фазовые напряжения феррозондов создают в сельсине результирующий поток удвоенной частоты, направление которого совпадает с направлением магнитного меридиана, С ротора сельсина-приемника 8 снимается напряжение, проиорциональное углу рассогласования мензду магнитным меридианом и направлением, перпендик/лярным оси полюсов ротора сельсина, которое усиливается, цреобразуется избирательным усилителем и подается В обмотки статора коррекционного двигателя 9, создакнцего момент такой полярности, что поплавок 5 с укрепленными на нем poтopa ш сельсина-прип емника и датчика угла азимута 10 возвращается в положение нулевой э.д.с.. Это угловое положение поплавка соответствует направлению, перпендикулярному магнитному ме1зидиащг. Электрический сигнал,сни1 маемый с датчика угла, пропорционален азимутальному углу отклонения скващш от магнитного меридиана.

ПРЩМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Прибор для определения угла ази мута скважины, содержащий корпус, следящую систему и систему феррозондов, отличащийся тем, что, с целью повышения работоспособности при вибрационных и ударных перегрузках, следящая система выполнена в виде установленного с зазором в корпусе поплавка с укрепленными яа нем роторами сельсина-приемни- , ка, двигателя и датчика угла азимута, уравновещенного в жидкости, заполняющей корпус по плавучести, дифференту, закручивающему моменту балансировочными грузами.:

П