Устройство для эталонирования пластового наклономера Советский патент 1981 года по МПК G01V13/00 

Изобретение относится к области геофизики, в частности, к устройствам, при помощи которых определяется точность измерений, например, пластового каверномера, предназначенного для исследования скважин регистрируются одновременно три . или четыре кривые микрокаротажа,кри вые наклономера или профилемера,даи ные инклинометрии, после обработки которых вычисляются азимут и углы падения земных пластов). Известно устройство l для эталонирования геофизических приборов, например, пластового наклономера.Он содержит неподвижное и подвижное вр щающееся основания, узел задания . наклонов и систему отсчета интерференционных полос. С помощью этого устройства можно эталонировать плас товый наклономер. Но у устройства и ется существенный недостаток: на не можно проверять точность измерений только инклинометрического узла (да чиков угловых величин), а полностью весь наклономер в движении (как поступательном, так и вращательном) проверить не представляется возможным . Также известно устройство - поворотный стол. Оно имеет треногу с установочными винтами, корпус, цанговый зажим и три лимба с нониусами. В этом устройстве закрепляется в сборе пластовый наклономер и производится определение точности измерений датчиков угловых величин (инклинометрического узла, с помощью аттестованных средств поверки (теодолита, угломерквадранта, буссоли). Пластовый наклономер может в этом устройстве отклоняться в обе стороны относительно вертикальной оси и быть повернутым относительно сторон света. Но у этого устройства есть существенный недостаток (такой же, как и в описанном выше) , а именно: на этом поворотном столе нельзя определить точностьизмерений пластового наклономера в целом, например,как происходит процесс регистрации параметров при движении его по стволу скважины, т.е. не позволяет определить одновременно точность сдвига по глубине между кривыми микрокаротажа, точность измерения диаметра или двух диаметров, а также точность измерений инклинометром пластового

нежлономера с одновременной регистрацией их на фотобумагу, или магнитную ленту с последую(дей их обработкой и вычислением элементов залегания пластов.

Известно также устройство 2 физические модели скважин. Это устройство представляет собой ствол,состоящий из металлических труб, установленных одна внутри другой, а межтрубное пространство залито эпоксидной смолой. Ствол установлен в шурфе. В этом устройстве можно проверить точность измерений диаметра пластового наклономера при его движении вдоль ствола скважины и его угловых датчиков, но остальные параметры пластового наклономера (отбивка границ пластов - методом электрических сопротивлений) измерить не представляется возможным, так как ствол сам металлический, не имеет имитаторов пластов. Кроме того,ствол в шурфе закреплен .неподвижно.

Цель изобретения - повышение метрлогических возможностей.

Цель достигается тем, что в устройство для эталонирования пластового наклономера, включающее установленный -в шахту ствол из труб, помещенных одна в другую, заполненный электропроводящей жидкостью, механизм крепления ствола, введен кардановый подвес, установочная плита с взаимно перпендикулярными пазами и угломер-квадрантами, внутренняя труба ствола выполнена из асбоцемента и изготовлена секционно, при этом каждая секция разрезана под различными углами к плоскости,перпендикулярной оси ствола и в разрезах установлены электроизолирующие кольца, причем нижняя часть ствола установлена на кардановом подвесе,а верхняя закреплена в установочной плите.

На фиг. 1 представлено устройство в разрезе; на фиг. 2 - вид сверху; на фиг. 3 - сечение нижней части устройства.

Устройство для определения точности измерений пластового наклономера содержит цилиндрический ствол из асбоцементных труб 1,2,3 (и более). В свою очередь, каждая секция, 1,2,3 разрезана под различными углами,например, 5°, 10, заданной точностью, образуя при этом пару труб. В полученные таким образом сечения помещены цилиндрические кольца 4 из электроизоляционного материала,например, стеклотекстолита; Асбоцементные трубы и кольца выполняют роль имитаторов земных пластов. Они имеют различные, электрические сопротивления. Кроме того, кольца служат границей раздела между трубами.Кажда пара труб соединяется между собой при помощи электроизоляционных соединительных муфт 5, служащих границей раздела между парами труб при углах наклона, равных нулю, т.е. они являются горизонтальными имитаторами пластов при вертикальной установке ствола. Каждая пара труб устанавливается таким образом, чтобы направление наклона имитаторов пластов было сдвинуто относительно друг друга на 90 . Соединенные таким образом при помощи муфт трубы образуют ствол устройства с желаемым количеством имитаторов пластов с различными направлениями и углами наклона и с заданной точностью. Один конец ствола заглущен концевым фланцем 6, а сам ствол для придания точности установлен в асбоцементную трубу 7. Межтрубное пространство между стволом б и трубой 7 заполнено цементным раствором 8. Монолитная конструкция ствола установлена в шахте 9, закреплена во фланце 10 карданового подвеса, состоящего из крестовидной оси 12, закрепленной в опорах 13, оси 11 и фланца 10.Опоры 13 установлены на фундаменте 14 с помощью анкерных шпилек 15. Для удержания ствола устройства в вертикальном или наклонном полои ении служит установочная плита 16 с взаимно перпендикулярными пазами, которая крепится к фундаменту 17 с помощью анкерных шпилек 18, а также четырех зажимных винтов 19, с которыми соединены упорные плиты 20. Винты 19 в зацеПлении с их неподвижными гайками 21, закреплены в установочной плит 16 с помощью болтов 22. Винты 19 соединены со штурвалом 23. На верхней части ствола на его взаимно перпендикулярных образующих , в плоскостях отклонения ствола от вертикали установлены угломер-квадранты 24 и 25. Ствол заполнен электропровслящей .жидкостью 26, например, слабомиорализоваяной водой. Все металлические части устройства выполнены из антимагнитного металла.

Работает устройство следующим образом.

С помощью теодолита и буссоли проверяют первоначальную ориентацию ствола устройства относительно сторон света, например, относительно магнитного севера, причем ствол устанавливают в кардановом подвесе так,чтобы направление одного из имитаторов пластов 5 совпадало с направлением любого из пазов установочной плиты 16. Вращая зажимные винты 19, устанавливают ствол в вертикальное положение,контролируя операцию угломер-квадрантами В ствол заливают электропроводящую жидкость и опускают исследуемый пластовый наклономер.Перемещая пластовый наклономер вдоль ствола устройства, производят с помощью каротажной станции запись на фотобумагу или магнитную ленту.Зажимными винтами 19 устанавливают ствол в наклонное положание,передвигая его в одном из четыре пазов установочной плиты 16 в ту или сторону. Наклон задают по угломер-квадрантам, например, до 20по всем направлениям. При каждом положении производится запись. Перемещая пластовый наклономер вдоль ствола, записывают кривые электрического сопротивления микрокаротажа (на границах имитаторов пластов будут записаны характерные аномалии), кривые одного или двух диаметров и кривые инклинометрического узла (зенитного угла и азимута ствола устройства; положение прибора относительно сторон света).После обработки кривых полученные данные об направлении и углах наклона имитаторов пластов сравнивают с заданными в устройстве и таким образом определяют точность пластового наклономера в целом при работе всех датчиков и узлов.

Таким образом, выполнение данного устройства в предложенном виде, а именно в виде цилиндрического ствола выполненного из секций асбоцементных труб и разрезанных под различными углами наклона к плоскости, перпендикулярной оси ствола и с электроизолирующими кольцами, которые вместе с асбоцементными трубами имитируют земные пласты с различными удельными электрическими сопротивлениями и ориентированные относительно сторон света, позволит проверить точность {Регистрации границ этих имитаторов пластов под различными углами их наклона и с различной их ориентацией (по трем, четырем образующим для тре или четырехрычажного наклономера регистрируется изменение удельного электрического сопротивления). Наклоняя ствол устройства в ту или другую сторону, мы получаем возможность проверки точности из.apeния инклинометрического узла, точности измерения узла ориентации наклономера относительно сторон света. Кроме того, в этом устройстве проверяется точность измерений пластового наклономера при измерении двух взаимно перпендикулярных диаметров скважины.Таким образом, предлагаемое устройство позволит оценить ошибки наклономера в целом при работе в условиях, близких к скважинам.

10

Формула изобретения

Устройство для эталонирования пластового наклономера, включающее

5 установленный в шахту ствол из труб, помещенных одна в другую заполненный электропроводящей жидкостью,механизм крепления ствола, отличающееся тем, что, с целвю

0 расширения метрологических возможностей, в устройство введен карда21овый подвес, установочная плита с. взаимно перпендикулярными пазами и угломер-квадрантами, внутренняя труба ствЬла выполнена из асбоцемен5та и изготовлена секционно, при ЭТОМ каждая секция разрезана под различными углами к плоскости,перпендикулярной оси ствола и в разрезах установлены электроизолирующие

0 кольца, причем нижняя часть ствола установлена на кардановом подвесе, а верхняя закреплена в установоч- . ной плите.

Источники информации,

5 принятые во внимание при экспертизе

1.-Методические указания по боковому микрокаротажу. Министерство геологии СССР, ВНИИГеофизика, 1972, с, 20-24.

2.Ивакин Б.Н., Карус Е.В., Куз0нецов О.Л. Акустические методы исследования скважин, М., Недра, 1978, с. 76-79. ug.f