Инклинометр для определения кривизны и азимута искривления буровых скважин Советский патент 1947 года по МПК E21B47/22 G01B7/30 

Уже кзвесгпы кпклиномегры для определсмшя и азимута искривления буровых скважик, снабженные нодвнжнымн во Бзаимно-периепд кулярных вертикальных плоскостях отвесами и указателем азимута, управляющилп-i изменсниел сопротивлеиш в цепи лектроизмерите; Ы о1о прибора iipii изменении кривизны и азимута исправления скважины.

Настояи1,ее изобретение касается ycoijepHiericTBOBaiiHsi именно нодобиого рода известных ииклинометров и заключается в том. что у каждого из отвесов установлены электромагниты, а у указателя азимута - соленоид для того, чтибы обесисчить иадежное нрижиманн.е контактов отвесов и указателя азимута к сонротивленням в моме1ггы измеренн ; н свободного перемегдения их при выключенном токе.

На фиг. 1 схе.атически изображеи вид нредлагаемого ииклиномегра; на фиг. 2 - э.лектрическая схема инклннометра.

Инклинометр заключен в заполненный транеформаторным маслом герметически закрытый стакан с гофро.м-компенсатором давления и сиускаетс51 в исследуемую скважину на стандартно трехжильном кабеле. Жила кабеля Л слу.жит для подвода тока к прибору (возврат тока осуществляется через землю), а две другие жилы М и N служат длп подвода измеряемых разностей потенциалов к нотенциометру. Измерение разности потенциа;1ов производится стандартным потенциометром методом компенсации.

Собственио прибор состоит из двух указателей 1 аклопа (отвесами), буссоли (указателя азимута), шунта и электромагнитного реле, которое служиг для поочередного нодключения к жилам .Л1 и V указателей угла иаклона, буссоли и шунта.

Рабочий ток но жиле А кабеля нроходит через катушку / электромагнитного коммутатора, барабан 2 которого при каждом включеиии тока поворачи..заетея иа 45° с помош. вращающегося якоря электромагнита с .храповиком 3. Далее ток поступает через шунт 13 в мостик Ум стопа AZ, зате.м через сопротивления /ь г., j, /4 в электромагнит 4. Указанный мостик является иеравиовесным, так как разность по инициалов снимается с фиксированной точки а и иодвижной точки е. Подвижный контакт осуществляется через посредство шарика 5, катающесося но сопротивлениям г,, г, , смонтированным на железном .юлуко.мьце 6 и по железной полукольцевой ламели 7. При вертикальном положении прибора шарик устанавливается в центре полукольца; в :.том случае г,, /%, Л;, /-j и разность нотенциалов между точками а и в равпа нулю; при наклоне прибора в плоскости шарик смешается в соответствуюшую сторону, равновесие мостика нарушается и, так как шарик перемещается по окружности, то снимаемая с точек а и в разность потенциалов буде: пропорциоиальпа углу наклона оси X прибора.

Железные полукольца, по которым перемещается стальной шарик, 5ГВЛЯЮТСЯ бан1:,аками электромагнита, вследствие чего при прохожде и.ии тока через обмотку электромагпига 4 шарик притягивается к ламели 7 и к сопротивлениям г, г,, , чем обеспечивается надежность подвижного контакта и свободное его перемещение при выключенном токе.

Конструкция второго мостика /2 и принцип его действия абсол1С11но аналогнчны действию и устройству мостика х . Перемещение шарика второго отвеса происходит в плоскости /Z и снимаемая с точек Cid разносгь потенциалов пропорциональна углу иаклона оси -V прибора.

Далее ток поступает в потенцпометрическое сопротивление 8 EFg и далее, через катушку соленоида 9 на землю. Сопротивление смонтировано на карданном столике 10; его начало и конец g расположены в .плоскости XZ. Над сопротивлением EFg помещается магнитная стрелка 11, при отсутствии тока в приборе свободно вращг.ющаяся на игле.

При прохождении тока через соленоид магнитная стрелка, стре.мясь расположиться в магнитном поле соленоида, т. е. вертикально, ко1ггактирует северным концом с потенциометрическим сопротивлением буссоли, а южным концо.м е токосъемным кольцом 12. При этом, снимаемые разиости иотенциалов с токосъемного кольца, т, е. с точки Г и с начала потенциометрического сопротивления -сточки будут пропорциональны углу между осью X прибора и магнитиы.м мери;|ианом.

Таким образом, путем измерения разности потенциалов, возникающей на шунте при прохождении через пего питающего прибор тока. Это вызвано, с одной стороны, иеобходимостью измерения всех электрических величин вести однотипно, что дает возможиость исключить погрепшости, возникающие ири работе с потеициометром, а с другой стороны, желание.м исключения влияния утечек в токовой жиле кабеля.

Как указано выше, барабан электро.магнитного нереключателя при каждом включении тока поворач1-.вается на 45°. Следовательно, при повторных пропусканиях тока через прибор коммутатор будет проходить цикл: шунт - разрыв, указатель наклона оси X - разрыв, указатель иаклона оси У - разрыв, буссоль разрыв и, далее, цикл иовторяется. Наличие последовательных разрывов в приемной цепи М и N и характерная величица разности потенциалов, снимаемой с шунта, дает возможность без труда оиределить все элементы цикла замеров.

Получаемые в результате измерения электрические величины, переводятся в градусы и по известным формулам сферической тригонометрии определяется угол наклона и азимута наклона оси прибора.