Устройство для измерения углаНАКлОНА СКВАжиНы Советский патент 1981 года по МПК E21B47/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА НАКЛОНА СКВАЖИНЫ

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит корпус 1, наружное карданное кольцо 2, цилиндрический магнит 3, укрепленный в рамке 4, центр тяжести которой смещен относительно оси подвеса грузом 5, два феррозонда 6 и 7 с обмотками 8 и 9 возбуждения и сигнальными обмотками 10 и 11, усилитель 12 и 13 и фазовращатель 14.

Устройство работает следующим образом.

На обмотку 8 возбуждения феррозонда 6 переменный ток питания поступает через усилитель 12, а на обмотку возбуждения 9 феррозонда 7 - через последовательно соединенные фазовращатель 14 и усилитель 13 Токи питания создают в объемах феррозондов переменные поля возбуждения. При вертикальном положении устройства ось цилиндрического магнита 3 перпендикулярна продольной оси феррозондов 6 и 7, и ЭДС, пропорциональная углу наклона скважины, равна нулю. Из-за неидентичности феррозондов ЭДС, невидимые переменными полями возбуждения в сигнальных обмотках, не равны по амплитуде, сдвиг фаз между ними отличается от 180°, и на выходе устройства присутствует ЭДС небаланса.

Компенсация ЭДС небаланса осуществляется следующим образом. Амплитуды и фазы ЭДС в сигнальных обмотках определяются амплитудами и фазовым сдвигом токов питания феррозондов. Амплитуды токов питания и сдвиг фаз между ними изменяются усилителями 12 и 13 и фазовращателем 14, так, что амплитуды ЭДС в сигнальных обмотках будут равны друг другу, а фазовый сдвиг между ними равен 180°. При этом в сигнальных обмотках происходит вычитание этих ЭДС до нуля. Если корпус прибора вместе с феррозондами отклоняется от вертикали, а продольная ось магнита сохраняет горизонтальное положение, стержни феррозондов подмагничиваются, и на выходе сигнальных обмоток появляется ЭДС однозначно зависящая от угла наклона скважины.

Использование новых элементов-усилителей и фазовращателей выгодно отличает предлагаемый феррозондовый преобразователь угла наклона скважины от прототипа, так как позволяет уменьщить ЭДС небаланса, обусловленную неидентичностью феррозондов. В результате повыщается точность преобразования, снижаются требования к идентичности феррозондов, что уменьщакт затраты на изготовление устройства.

Испытания устройства показали, что ЭДС небаланса снижается более чем на порядок по сравнению с прототипом, при этом точность преобразования зенитных углов повыщается до Зугл. минут. Известные преобразователи зенитных углов имеют точность 0,5°.

Формула изобретения

Устройство для измерения угла наклона скважины, содержащее корпус, укрепленный на карданном подвесе маятник, феррозонды с обмотками возбуждения, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности измерений, оно снабжено двумя усилителями и фазовращателем, причем один из усилителей включен между обмоткой возбуждения одного феррозонда и входом фазовращателя, а другой - между обмоткой возбуждения другого феррозонда и выходом фазовращателя.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 486132, кл. Е 21 В 47/022, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР № 492649, кл. Е 21 В 47/02, 1975.