Устройство для ориентирования датчиков Советский патент 1980 года по МПК E21B47/22 

Изобретение относится к промысловой геофизике и может использоваться в инклинометрах для измерения азимута искривления скважин. Известно устройство для ориентаци датчиков, содержащее в заполненном жидкостью корпусе поплавковый маятник, рамку с датчиками и .вилкой, контактную пару коллектор-токосъемник 13 . Данное устройство при достаточно сложной конструкции, требующей высокой точности исполнения узлов и деталей (карданный подвес, вилка-штифт имеет невысокую точность измерения, так как имеет большое количество паразитных моментов трения, а именно две пары подшипников в карданном под весе, подшипник на маятнике, трение и люфты в паре вилка-штифт, подшипни ки собственно рамки, трение в контак ной паре коллектор-токосъемник. Известно также устройство, близко по техническим даннйм к предлагаемому, содержащее размещенные в заполненном жидкостью корпусе маятниковый блок, выполненные в виде двух коаксильных рамок-маятников, на внешней из которых установлен коллектор, а во внутренней - датчик, электрически связаннйй с коллектором маломоментальными спир.альными токоотводами, взаимодействуюгцими через жесткие с корпусами внутренней и внешней рамок , и токосъемник. Внешняя рамка имеет ограничитель в виде паза, в который входит упор, укрепленный на внутренней рамке. Этот упор ограничивает поворот внутренней рамки относительно внешней в пределах +90° благодаря чему предотвращается перекручивание и обрыв маломоментных спиральных токоотводов. Момент трения контактной пары коллектор-токосъемник воздействует только на внешнюю рамку. Для исследования глубоких и сверхглубоких скважин требуется минимальный диаметр устройства, поэтому важно внутренний диаметр корпуса использовать с наибольшей отдачей Г2 . В данном устройстве из-за коаксиального расположения рамок, устанавливающий момент внутренней рамки ограничивается диаметром внешней рамки, тогда Лак внутренняя рамка, содержащая датчик, должна иметь максимально возможный устанавливающий момент. Кроме того, внутренняя рамка увлекается внешней рамкой за счет сил треНия в опорах, что тоже уменьшает точность измерения .

Цель изобретения:-уменьшение габаритов устройства и повышение точ нбсти ориентирования в глубоких и

СВерхглубоких скважинах. - -Указанная цель достигается тем,

Wo райки снабжены опорами и установлены соосно одна под другой, а опбры mecTKQ связаны с корпусом.

На чертеже изображено Устр йетрво. Устройство содержит, залитый жид- О костью корпус 1 с жестко закрепленнымй в Мём токосъ рмнйками 2.. В корпусе ; 1 в опорах 3 установлена поплавковая рамка 4 с эксцентричным грузом 5 и коллектором б. В опорах 7 в корпусе 15 1 установлена поплавковая рамка 8 с эксцентричным грузом 9 и датчиком 10, Электрический датчик 10 связан с коллектором б через маломоментный спиральный. токоотвод 11. На рамке 4 зак- Jd реплена .планка 12-, а на рамке 8 закреплен упор 13, который ограничивает поворЬт рамок относительно друг друга в пределах ±90Я,Поплавковые рамки звёШёНЫ в ЖИДКОСТИ, что позволяет с уменьшить трение в опорах и повысить вибро- и ударопрочность устройства. Колебания рамок 4 и 8 демпфируе ея за йчё вязкогб трения жидкости в малом зазоре между корпусом и поверхностью рамок.30 В рабочем состоянии рамка 8 под

действием эксцентричногоrtjysa уста навливаётся в плоскости искривления

Скважины, при этом точность ориентирования датчика 10 определяется толь- 3S ко Моментом трения опор 7, так как

влияние момента скручивания спирального токоЬтвода 11 ничтожно мало из-за малого рассогласования рамок 4 и 8 (устанавливающие моменты рамок рав- 40 ны). Трение контактной пары коллек781329

тор 6 - токосъемник 2 прикладывается только к рамке 4. При положении устройства близком к вертикали, повороту: раМок относительно друг друга на угол больший 90°, гГрепатствует упор, закрепленный на одной раме, и планка, закрепленная На другой рамке.

Применение устройства позволило разработат.ь инклинометр непрерывного действия малого диаметра для исследования глубоких и сверхглубоких скважий. Эксплуатация такого инклинометра позволяет сократить время измерения скважины глубиной 2300 м до 3,58 ч вместо 9,7 ч при измерении существующими тоЧё 1ными инклинсялетрами.

Внедрение непрерывного инклинометра дает годовой экономический эффект 31,7 тыс.руб. на один комплект.

Формула изобретения

Устройство для ориентирования датчиков, содержащее корпус, заполненный жидкостью, соединенныйс токосъемником, рамки с эксцентричными грузами, на одной из ргмок расположен коллектор, а на другой - датчик, электрически связанный с коллектором маломоментными спиральными токоотводами, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения габаритов устройства и повышения точности ориентирования в глубоких и сверхглубоких скважунах, рамки снабжены опорами и установлены соосно одна под другой, а Опоры жестко связаны с корпусам.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

№ 332204, кл. Е 21 В 47/022, 14.03.72

2.Авторское свидетельство СССР

№ 234282, кл. Е 21 В 47/00, 10.01.69.