Устройство для измерения кривизны горизонтальных и наклонных скважин Советский патент 1979 года по МПК E21B47/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КРИВИЗНЫ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ И НАКЛОННЫХ СКВАЖИН

I

Изобретение относится к промысловой геофизике, в частности к приборам для контроля . технического состояния скважин.:

Известен инклинометр для измерения угла наклона и азимута искривления горизонтальных и наклошшгх скважин, пройденных в магнитных средах, работающих по методу последовательных ходов, содержащий в виде двух жестко или шарнирно связанных между собой цилиндров с датчиками, из которых нижний копирует искривление отвода скважины относительно верхнего 1.

При малых приращениях углов на базе измерения, определяемой расстоянием между нижним и верхним прибором, точность измерения азимута искривления такими инклинометрами низкая и зависит от глубины скважины.

Известно устройство для измерения крийизны горизонтальных и наклонных скважин, содержащее курсовой гироскоп, эксцентричную рамку, следящую систему, включающую электромотор с зубчатым колесом, датчик угла наклона и азимута {2.

Этот инклинометр применяется для измерения искривления скважин, угол наклона которых превышает 30°, т.е. при отклонении скважин от вертикали на угол не более 60°. При меньщих углах наклона, когда геометрическая ось цилиндрического корпуса и совмещенная с ней ось рамки гироскопа приближается к плоскости горизонта, курсовой гироскоп теряет способность быть указателем азимута. При этом с ут еньщением угла наклона точность измерения азимута.снижается за счет влияния неточности статической балансировки курсового гироскопа.

Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона измерения угла искривления скважин.

Это достигается тем, что курсовой гироскоп снабжен установленными с возможностью поворота в опорах эксцентричной рамки полукольцом, которое кинематически связано с зубчатым колесом электромотора следящей системы.

На чертеже изображена кинематическая схема предлагаемого устройства.

Устройство для измерения кривизны горизонтальных и наклоннь1х скважин содержит - 70 курсовой гироскоп 1, состоящий из внешней рамки 2, в которой на опорах 3 и 4 удерживается внзтренняя рамка 5 с размещенныл внутри гиромотором 6. Ось СС вращения внешней рамки 2 совмещена с опорами 7 и 8 полукольца 9, которое удерживается в опорах 10 и 11 эксцентричной рамки 12, устанавливающейся в плтЬг.кости искривления скважины силой тяжести смещенных относительно оси грузов 13 и 14 Эксцентричная рамка 12 удерживается в опорах 1 и 16 шасси 17.С помощью следящей системы,срсто ящей из контактного уровня 18, электромотора 19, зубчатое колесо 20 которого постоянно находится в зацеплении с зубчатой нагрузкой 21 полукольца 9. ось СС внещней рамки при изменении угла наклона скважины удерживается в вертикальном положении. Электропитание инклинометра осуществляется через контактные щетки 22 и коллектор 23 эксцентричной рамки 12. Разность потенциалов, пропорциональная величинам углов азимута и наклона искривления скважины, снимается с реостатных датчиков азимута 24 и наклона 25 токосъемными щетками 26 и 27, жестко связанными соответственно с полукольцом 9 и отвесом 28. Все элементы электрической и кинематической схем гироскопического инклинометра смон тированы на шасси и размещены в герметизированном цилиндрическом корпусе, имеющем переходник для присоединения к кабелю при из мерении наклонных скважин и к оггангам при измерениях восстающих скважин. Размещение курсового гироскопа в эксцентричной рамке и наличие полукольца, удерживающего с помощью следящей системы ось СС внещней рамки курсового гироскопа в вертикальном положении, позволяет расширить диапазон измерений истинной величины арнмута при изменении углов искривления скважин в iirapoKHx пределах. Предлагаемый инклинометр дает возможность измерять наклонные, горизонтальные и восстающие скважины различного назначения, угол которых изменяется в вертикальной плоскости от О до ±88, тогда как в известных инклинометрах ИГ-50, ИГ-36 угол наклона изменяется от +30 до +88°, т.е. расширяется диапазон и точность измерений. Применение инклинометра для измерения искривлений горизонтальных, восстающих и наклонных скважин позволяет получить годовой экономический эффект в размере 20000 рублей. Формула изобретения Устройство для измерения кривизны горизонтальньгх и наклонных скважин, содержащее курсовой гироскоп, эксцентричную рамку, следящую систему, включающую электромотор с зубчатым колесом, датчик угла наклона и азимута, отличаю, щеес я тем, что, с целью повышения тошости и расширения диапазона измерения jrnoB искривления скважины, курсовой гироскоп снабжен установленным с возможностью поворота в опорах эксцентричной рамки полукольцом, которое кинематически связано с зубчатым колесом электромотора следящей системы. Источники Информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Шитихин В. В. и др. Бурение направленных геологоразведочных скважин. М., 1960, с. 41-44. 2.Авторс сое свидетельство СССР N 166289, кл. Е 21 В 47/022, 1964 (прототип).