Устройство для измерения угловиСКРиВлЕНия СКВАжиН Советский патент 1981 года по МПК E21B47/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВ ИСКРИВЛЕНИЯ СКВАЖИН

1

i Известен инклинометр, содержащий маятник в виде стержня, груз, преобразователь углового положения в электрический сигнал, редуктор с малой шестерней на преобразователе и большой - на маятнике, двуплечий рычаг 1.

Недостатками известного устройства являются низкая чувствительность, невысокая надежность и малые пределы измерения.

Известно также устройство для измерения искривления скважин, содержаш,ее рамку, жидкостный датчик-уровень зенитного угла, жидкостный датчик-уровень визирного угла, два исполнительных электродвигателя, два трансформатора 2.

Недостатком известного устройства является зависимость чувствительности от моментов трения в опорах внешней рамки, поплавка и от моментов электрических преобразователей углов.

Цель изобретения - повышение чувствительности, надежности и расширения диапазона измерений.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено двумя усилителями мощности и редуктором с горизонтально расположенным валом, на котором установлен жидкостный датчик-уровень зенитного угла, а жидкостный датчик-уровень визирного угла размещен на рамке ортогонально ее вертикальной оси, при этом каждый из датчиков соединен с соответствующим ему исполнительным электродвигателем через трансформатор, усилитель мощности и редуктор.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство для измерения искривления скважин состоит из измерителя зенитного угла и измерителя визирного угла.

Измеритель зенитного угла состоит из горизонтально установленного вала 1 в

рамке 2, на котором установлены жидкостный датчик-уровень 3, ортогонально расположенный своей продольной осью А к оси вала 1, шестерня 4, связанная с редуктором 5, шестерня 6, связанная через шестерню 7

меньшего диаметра с ротором кругового преобразователя 8 зенитного угла, установленного на рамке 2, трансформатора 9 со средней точкой, усилителя мощности 10 и исполнительного электродвигателя 11, установленного на рамке 2 и связанного с редуктором 5. Измеритель визирного угла состоит из жидкостного датчика-уровня 12, установленного на рамке 2 ортогонально его продольной осью В к продольной оси А датчика-уровня 3 и к вертикальной оси 13 рамки 2, трансформатора 14 со средней .точкой, усилителя мощности 15, исполнительного электродвигателя 16, связанного посредством редуктора и кинематической пары 17 с осью 13 рамки 2, кругового преобразователя визирного угла, состоящего из ротора 18, установленного на рамке 2 и статора. 19, установленного на датчике азимута (не показано). Принцип работы заключается в следуюПри подаче питания на устройство через коллектор (не показано) сигнал рассогласования, вырабатывающийся в мостовой схеме, состоящей из электродов жидкостного датчика-уровня 12 и первичной обмотки трансформатора 14 со средней точкой, подается через вторичную обмотку трансформатора 14 на вход усилителя мощности 15, выход которого связан с обмоткой управления исполнительного электродвигателя 16. Электродвигатель 16 через редуктор и кинематическую пару 17 вращает вертикальную ось 13 рамки 2 до тех пор, пока не установится электрическое равновесие в мостовой схеме. Это состояние соответствует положению оси В жидкостного датчика-уровня 12, установивщейся в плоскости горизонта и ортогонально визирной плоскости наклона объекта. Аналогичным образом работает и следящий электропривод горизонта измерителя зенитного угла, состоящий из мостовой схемы, включающей жидкостный датчикуровень 3 и первичную обмотку трансформатора 9, и вторичной обмотки трансформатора 9, связанной через услитель мощности 10 с обмоткой управления исполнительного электродвигателя И, связанной посредством редуктора 5 с шестерней 4, установленной на горизонтальном валу 1. Характеристика направленности мостовой схемы имеет форму к-ардиоиды, поэтому жидкостные датчики-уровни 3 и 12 устанавливаются своими осями А и В однозначно по отношению к вектору оси наклона скважины. Значения зени-тных углов от линии горизонта регистрируют посредством электрического преобразователя 8 зенитного угла. Значения визирных углов регистрируют посредством электрического преобразователя, ротор 18 которого установлен на оси 13 рамки 2, а статор 19 может быть установлен на гироскопе или связан с феррозондом. В мЪменты прохождения осей А и В датчиков 3 и 12 через линию горизонта сравнивающие схемы, связанные с усилителями мощности 10 и 15, вырабатывают сигналы, под воздействием которых срабатывают электромагниты и меняют передаточные числа редуктора 5 и редуктора электропривода 16. Для расщирения диапазона измерений жидкостный датчик-уровень 12 установлен в маятнике со степенью свободы вокруг его оси В (не показано). Формула изобретения Устройство для измерения углов искривления скважин, содержащее рамку, жидкостный датчик-уровень зенитного угла, жидкостный датчик-уровень визирного угла, два исполнительных электродвигателя, два трансформатора, отличающееся тем, что, с целью повыщения чувствительности, надежности и расщирения диапазона измерений, оно снабжено двумя усилителями мощности и редуктором с горизонтально расположенным валом, на котором установлен жидкостный датчик-уровень визирного угла, а жидкостный датчик-уровень визирного угла размещен на рамке ортогонально ее вертикальной оси, при этом каждый из датчиков соединен с соответствующим ему исполнительным электродвигателем через трансформатор, усилитель мощности и редуктор. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 638715, кл. Е 21 В 47/02, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР № 604974, кл. Е 21 В 47/02, 1974.