Устройство для измерения кривизны и азимута искривления буровых скважин Советский патент 1980 года по МПК E21B47/22 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КРИВИЗНЫ

И АЗИМУТА ИСКРИВЛЕНИЯ БУРОВЫХ СКВАЖИН сурового спаряци относитсш.ио опорном плоскости. Это устройство не обеспечивает повышения точности измерения в процессе бурения, .так как применение его обуславливает постоянство скалярной ве;1№П1НЫ (модуля) геомагнитного опорного вектооа по всей длине бурящейся скважины. Кроме этого, установка магниточувствительного элемен та в буровом инструменте возможна толь ко при выполнении последнего из металло-диамагнетиков. Целью настоящего изобретения является повышение точности измерения в процессе бурения. Указанная цель достигается тем, что известное устройство для измерения кривизны и азимута искривления буровых скважин снабжено блоком отсчетным, который установлен на дневной поверхности и электрически связан с погружной часть инклинометра, а магниточувствительный элемент установлен в буровом снаряде так, чтобы в нем, при вращении последнего, индуцировался переменнь} электрический ток, обусловленный геомагнитным вектором и подключен через датчик апсидальной плоскости, который вырабатывает и накладывает на переменный ток импуль отметку в моменты совмещения плоскости магниточувствительного элемента с апси- дальней плоскостью, электрически связан с отсчетным устройством, которое подклю чено к датчику зенитного угла. Сущность изобретения поясняется чертежом на котором изображены: геомагнит ный опорный вектор 1; гравитационный опорный вектор 2; плоскость 3, образован ная осью прибора и геомагнитным вектсн pOMJ плоскость 4, образованная осью при- бора и гравитационным вектором; магниточувствительный элемент 5, например, многовитковая рамка, жестко связанная с корпусом бурового снаряда, при этом ось вращения рамки совпадает с осью снаряда; датчик апсидальной плоскости, выполненный в виде ртутного замыкате- ля, состоящего из трубчатого кольца 6, которое установлено соосно с магниточувствительной рамкой 5, капли ртути 7, контактов 8; датчик зенитного угла 9; отсчетное устройство 10. В процессе бурения снаряд вращается, в рамке 5 индуцируется переменный элек рический ток, положение максимумов которого на оси времени в развертке вращения бурового снаряда соответствует моментам совмещения плоскости рамки Ч . геомагнитным вектором 1, liOCJiP п,и:Ь+;еронцирОБапия nepeNJGHHoro токл в отсчетном устройстве 1О получают имп 71ьсы, положение которых на оси времени соответствует его экстремальным .ь-ачениям и служат началом отсчета ,:-в траиного угпа Дсо Вращение кольца 6 ртутного замыкагс:.я с электрическими контактами 8 вызывает кратковременное замыкание их каплей ртути 7, которая неподвижна и расположена в плоскости 2„ Электрические контакты, периодически замыкая выходные зажимные рамки 5, вырабатывают на генерируемом токе импульс ьр-отметки 1, положение которых на оси времени в пределах одного оборота (периода) определяют конец отсчета двугранного угла Лио , Одновременно с измерением двугранного угла в отсчетном устройстве снимают показания датчика зенитного угла. При забуривании скважин снаряд орие№тируют относительно плоскости, образованной опорными векторами Затем в процессе бурения в последующей точке измеряют двугранный и зенитный угол и по полученным значени5гм, с учетом известного угла между опорными векторами, вычисляют 30 азимутальный -уГол, сравнивают с азимутом в первой точке и по результатам сравнения судят о положении оси бурового снаряда относительно опорной плоскости. Применение данного устройства для иэмерения кривизны и азимута искривления бурящихся скважин максимально исключает влияния магнитных свойств материала бу рового инструмента на рез ттьтат измерения; не предъявляет жестких требований к опорным векторам - скалярная величина их может изменяться в любых пределах по всей длине исзмеряемой скважиньц упрощает технологию измерения и тарировку инклинометра за счет исключения необ ходимости в измерении аналоговых сигналов. Формула изобретения Устройство для измерения кривизны и азимута искривления буровых скважин, содержащее магниточувствительный .элемент, датчик зенитного угла, о т. личающееся тем, что с целью повыщения точности измерения в процессе бурения, оно снабжено отсчетным устройством, при этом магниточувстви-

тельный датчик через датчик апсидальной плоскости и отсчетный узел подключен к датчику зенитного угла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 411202, Е 21 В 47/022, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР

5 № 448280, кл. Е 21 В 47/О2, 1974.