Прибор для измерения кривизны скважин Советский патент 1937 года по МПК E21B47/22 G01C1/10 

При проходке буровых скважин, например, нефтяных или при проходке шахт по способу замораживания необходимо тщательно следить за правильностью скважин. Применяющиеся до сих пор лоты обычно требуют продолжительного выключения бурового оборудования.

Согласно изобретению, для измерения кривизны скважин предлагается прибор, который имеет настолько малый диаметр, что его можно поместить в буровую штангу, причем одновременно достигается очень точное измерение отклонения.

На чертеже фиг. 1 изображает вертикальный разрез прибора для измерения кривизны скважин; фиг. 2-поперечный разрез его по /-/ фиг. 1; фиг. 3 - вертикальный разрез видоизмененной формы прибора; фиг. 4- то же по //- // фиг. 3; фиг. 5-продольный разрез прибора для горизонтальных скважин.

Прибор для измерения кривизны скважин состоит из трубчатого кожуха а (фиг. 1 и 2), в котором расположен источник света Ь, например, лампочка накаливания. В кожухе помещен маятник d, выполненный в виде конуса, подвешенного на нити с и

расположенного над перегородкой е. Перегородка е снабжена радиальным отверстием /. Это отверстие закрыто маятником d, когда кожух, а вместе с ним и весь прибор занимает точно вертикальное положение. Под перегородкой е расположен светочувствительный элемент g, например, фотоэлемент обычного типа. Фотоэлемент находится в соединении с электропроводами /г, так что изменения в электропроводности фотоэлемента g вызывают изменения электрического тока в проводах Л. Лампочка b питается током, подводимым по проводам i.

Если направление скважины изменяется, то изменяется также и положение прибора, введенного в буровую штангу. Маятник прибора открывает при этом частично или полностью отверстие/, так что свет от лампочки b может упасть на фотоэлементу. Вследствие этого тотчас же меняется сила тока или напряжение в проводах А, что учитывается измерительным прибором или сигнальным устройством, для чего провода /г выведены на вышку. Измеряя изменения электрического тока в проводах h, можно на поверхности земли точно судить о степени крнвизны скважины. Повторными ,или продолжительными обмерами, вращая штангу вместе с прибором, можно определить степень и нанравление отклонения. Для осуществления совместного вращения штангу и прибор можно снабдить выступами, заходящими друг за друга.

Не отступая от сущности изобретения, отверстию в перегородке -е можно придавать разный вид, например, вид центрального круглого отверстия, закрываемого основанием маятника. Для надежного освещения можно применить несколько ламп, например еще одну лампу k. Далее, источник света или же фотоэлемент можно расположить в самом маятнике d, который в этом случае снабжается снизу отверстием для пропуска лучей.

Прибор может быть устроен также с помощью зеркал или призм. Такая форма выполнения показана на фиг. 3 и 4. В кожухе а поме.щена прозрачная трубка т, не полностью заполненная жидкостью. Окраска жидкости в трубке т такова, чтобы проходящие через жидкость лучи не оказывали влияния на светочувствительную систему. Для некоторых фотоэлементов такой краской служит тёмнокрасная. Лучи, проходящие через воздушный пузырек я, не теряют силы и воздействуют на светочувствительный элемент g. Это воздействие определяется измерениями в цепи /г.

Для точного нацравления лучей света служат стенка о и зеркала р, которые могут быть заменены известным образом призмами. Трубка т (фиг. 4) на отрезке АВ затемнена, так что при вертикальном прохождении скважины воздушный пузырек стоит позади затемненной части и поэтому совершенно закрыт. Если же направление скважины отклоняется, то пузырек передвигается по направлению к незатемненному концу трубки, например в положение л , так что в этом положении прибор пропускает через трубку т больше света, что и отражается на фотоэлементе g. Путь световых лучей от источника света Ъ показан на фиг. 3.

В приборе, предназначенном для измерения кривизны горизонтальных скважин, в трубкообразном кожухе а между источником света b и светочувствительным, например, фотоэлектрическим элементом g расположено зеркало q, поворачивающееся вокруг оси г. Между лампой b и зеркалом q находится перегородка s с щелью t. Между зеркалом q и светочувствительным элементом g- находится перегородка и с щелью -у. Если прибор расположен точно горизонтально, то лучи от источника света b проходят через щель t к зеркалу q и отбрасываются им через щель -v к фотоэлементу g. Если же наклон изменяется, то зеркало q поворачивается около оси г, так что отраженные от зеркала лучи уже не попадают в щель тз и отбрасываются перегородкой и. Связанное с этим потемнение (в других формах выполнения-усиление света) вызывает изменения в сопротивлении элемента g, которые и служат для измерения степени отклонения от горизонтали.

Для усиления действия между источником света и фотоэлементом можно включить оптические линзы. Вместо зеркала можно применить призму. Существенным для изобретения является то, что между источником света и светочувствительным элементом включаются вспомогательные органы, приводимые в движение силой тяжести н тем вызывающие изменения в облучении фотоэлемента g.

П р е д .м е т изобретения.

1.Прибор для измерения кривизны скважин, состоящий из кожуха с помещенным в нем источником света, отличающийся тем, что, с целью преграждения полного или частичного проникновения лучей от источника света b к светочувствительному элементу g через отверстие / в перегородке е, примене н маятник d в виде конуса, подвешенного между упомянутым источником света и фотоэлементом.

2.Видоизменение прибора по п. 1,

отличающееся применением прозрач- 3. В приборе по пп. I и 2 прияой трубки т, неполностью напол- | менение подвешенного зеркала q,

ненной не пропускающей лучи света жидкостью и помещенной между источником света b и светочувствипредназначенного для полногоили частичного отклонения лучейсвета от светочувствительногоэлемента 0-.

Фиг1

1фигЗ

л

Лfi

-С

- г.

-К

1