Устройство для измерения азимутаСКВАжиНы Советский патент 1981 года по МПК E21B47/22 

1

Изобретение относится к геологоразведочной технике и может быть использовано для определения азимута бровой скважины в породах, облгщающих магнитной восприимчивостью.

Известны приборы для определения пространственного положения скважин в магнитных средах, например гироскопический инклинометр .1.

Датчик азимута этого прибора выполнен на принципе гироскопа и включает в себя реохорд, закрепленный на отвесе, который установлен с возможностью поворота в подшипниковых опорах, и щетку для съема электрических сигналов.

Недостатком этого прибора является йедо1 таточная чувствительность и точность измерений, что объясняется трением между щеткой и реохордом, а также в подшипниковых опорах. Чувствительность датчика ограничена шагом намотки реохорда. Кроме того, износ реохорда и загрязнение контакта между реохордом и щет.кой снижает стабильность и надежность работы прибора.

Известен также датчик угла скваЖйнного измерительного прибора, он содержит источник и приемник света.

установленный между ними экран в виде прозрачного цилиндра с нанесенным на его поверхность непрозрачным слоем переменной ширины и отвес 2.

Однако указанный датчик не может быть использован для измерения азимута скважины в породах, облад 1ющих магнитной восприимчивостью.

Цель изобретения - повышение точ0ности измерения и чувствительности. Для достижения поставленной цели устройство снабжено установленным в корпусе гироскопом, на оси которого размещен экран, а источник и приемник

5 света расположены на отвесе.

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Устройство содержит источник 1 света, приемник 2 света, установленный

0 между ними экран в виде прозрачного цилиндра 3 с нанесенным не его поверхность непрозрачным слоем 4 переменной ширины и отвес 5, источник и приемник света установлены на отвесе

5 5, гидроскоп 6, а экран-цилиндр 3 закреплен на оси гироскопа 7.

Все элементы устройства размещены в корпусе 8.

Работает устройство следующим об0 .разом. Перед началом измерений на поверхности земли скважинный прибор отклоня ется от вертикали в направлении, азимут которого точно известен (относительный азимут). .Запускается гироскоп который обеспечивает ориентированное положение прозрачного цилиндра 3 с нанесенным не его поверхность непрозрачным слоем 4 переменной ширины. С помощью отвеса 5 источник 1 света и приемник 2 лучистой энергии, расположенные в радиальном направлении относительно оси вращения отвеса, ориентируются всегда в апсидальной плоскости. В наземном пункте, который связан каротажным кабелем со скважинным прибором, вырабатывается измерительный сигнал, пропрр-циональ- ный величине относительного азимута. Затем скважинный прибор на кабеле опускается в скважину и производится непрерывная регистрация азимута сква жины как при спуске, так и при подъе ме устройства. При перемещении устройства .в скважине источник 1 света и приемник 2 света с помощью отвеса 5 .постоянно занимают положение в апсидальной плоскости от скважины. Поскольку цилиндр под действием гироскопа 3 занимает неизменное поло жение в пространстве, тоцсточник 1 света и приемник 2 лучистой энергии под действием отвеса 5 перемещаются относительно непрозрачного слоя 4 на величину, пропорциональную азимуту скважины в данной точке от скважины, Между приемником и источником све та располагается участок цилиндричес кой поверхности с той или иной ширин непрозрачного слоя 4, при этом световой поток от источника 1 света,пересекая соответствующий прозрачный участок цилиндра. 3, поступает к приемнику 2 и преобразуется в электрический сигнал, передаваемой неххрерыв но на поверхность земли, величина эт го сигнала определяет азимут скважины В конструкции устройства отсутствует механическая связь между внешней осью гироскопа и датчиком азимутаг скважины, что повышает точность и стабильность работы устройства на принципе гироскопа. Отсутствие трущихся электрических контактов в датчике азимута также повышает чувствительность и стабильность работы устройства. Возможность непрерывной регистрации азимута скважины на поверхности земли позволяет применять статистические методы обработки измерительн9й информации, что существенно повьляает точность определения азимута скважины, пробуренной в породах с любыми магнитными свойствами. Достигаемое с помощью данной конструкции устройства повышение чувствительности и стабильности измерений позволяет более точно определять пространственное положение скважины и принять своевременные меры для предотвращения отклонения скважины от заданного направления. Это, в свою очередь, является резервом повышения эффективности геологоразведочных работ.:. Формула изобретения Устройство для измерения азимута ск.вач:ины, содержащее корпус, источник и света, установленный между ними цилиндрический экран с переменной оптической плотностью,отвес, отличают е еся тем, что, с целью повышения точности измерения и чувствительности, оно снабжено установленным в корпусе гироскопом, на оси которого размещен экран, а источник и приемник света расположены на отвесе. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Вартыкин В.Т. и др. Алмазное бурение направленных и многозабойных скважин. Л., Недра, 1969,с.73-85. 2.Авторское свидетельство СССР 662703, кл. Е 21 В 47/022, 1978.