Устройство для определения ориентации прибора в скважине Советский патент 1981 года по МПК E21B47/02 G01C9/06 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРИЕНТАЦИИ ПРИБОРА В СКВАЖИНЕ

Изобретение относится к промысловой геофизике, а именно к устройствам определения отклонения, например наклономера. Известен наклономер-инклинометр с индукци онным датчиком, азимутальное устройство кото рого состоит из индукционного датчика, состав ленного из трех дифференциальных феррозондов, расположенных по стороне равностороннего треугольника и подвешенных на карданном подвесе, и следящей системы, состоящей из сельсина-приемника избирательного усилителя электродвигателя с редуктором и реохорда. Положение nonsjma реохорда, закрепленного на соединенных между собой осях сельсина и электродвигателя с редуктором, определяется положением индукционного датчика относительно магнитного меридиада, что позволяет регистрировать азимутальную ориентацию накло номера Но I Однако при относительно высокой точности определения азимута ориентации устройство обладает недостатком, заключающимся в сложности электрической схемы, необходимости иметь близкие по параметрам дифференциаль ные феррозонды, а при работе в скважинных условиях в щироком диапазоне температур до 180-200 С обеспечить стабильность параметров избирательного усилителя к применения узлов (феррозонды, двигатель, сельсщ и др.) в термостойком исполнении. Известно устройство для определения откло ; нения прибора от вертикали в скваж1ше, содержащее корпус, укрепленный на оси в карданном подвесе постоянный магнит с магнитодержателем, реохорд, с токосъемником 2. Недостатком устройства является то, что для снятия сигнала необходимы токосъем1П.1е щетки и кольца, а трение между щетками и кольцами сказывается при малых углах отклонения скважины от вертикали. Цель изобретения - повышенне точности определения отклонения. Поставленная цель достигается тем, что токосъемник реохорда расположен на оси магнитодержателя, а ось магннтодержателя установлена в токоизолирующей втулке. На фиг. 1 представлен общий вид устройства для определения азимута ориентации плас3TOBoro наклономера, разрез; На фиг. 2 - вырез по оси крепления магнитодержателя, вид сбоку, , Устройство состоит из цилиндрического постоянного магнита 1, который закреплен в токопроводящем магнитодержателе 2 винтом 3. В магнитодержателе запресована токопроводящая ось 4, на которую посажена токо изолирующая втулка 5, например, из фторопл та и подпятник 6 из твердого злектропроводящего материала. Подпятник 6 опирается на штифт 7, такжь из твердого электропроводящего материала, з прессованного в винте 8, который в свою оч редь ввинчен во втулку 9 из электроизоли рующего материала, закрепленную во внутрен нем корпусе 10 винтами 11. К винту 8 гайками 12 присоединен электрический контакт 13 (лепесток) с гибким злектропроводником 14, который соединяется с электрическими цепями устройства. Ось 4 с электроизолирующей втулкой 5, с магнитодержателем 2 и магнитом 1 враща ется в отверстии крышки 15, которая кре пится к внутреннему корпусу 10 винтами 16 На крышке 15 закреплен круговой реохорд 17 при помощи щайбы 18 и винтом 19. На верхнем конце оси 4 магнитодержателя установлен токосъемник 20 реохорда 17, которы зажат шайбами 21. Круговой .реохорд 17 защ щен от повреждений зашитной крышкой 22. От концов реохорда выведены два гибких электрических проводника 23, соединенные с электрическими цепями устройства. Внутренний корпус 10 на осях 24 и 25 подвешен в карданном кольце 26, которое в свою очередь подвешено в наружном кор пусе 27 устройства на осях 28 и 29. Все детали устройства изготовлены из антимагнит ных материалов. Работает устройство следующим образом. При проведении измерений, продольная ось внутреннего корпуса 10, закрепленного на карданном кольце 26 всегда находится в вертикальном положении, а продольная ось магнита 1 в горизонтальном положении. По стоянный магнит 1, закрепленный в токопро водящем магнитодержателе 2 вращается на токопроводящем подпятнике 6, щтифте 7 и подшипнике скольжения, образованным элект роизолирующей втулкой 5, осью 4 магнито держателя 2 и центральным отверстием крыш ки 15 внутре1шего корпуса 10. Круговой реохорд 17 устройства запитывается через два гибких проводника током. Потенциал с реохорда снимается через гокосъемный контакт 20 реохорда 17, токопроводящую ось магнитодержателя 3, подпятника 6, штифта 7 и гибкий электропроводник. При вращении наружного KopiTyca 27 устройства относительно сторон света, с реохорда 17 снимается переменный потенциал, так как постоянный магнит 1 всегда ориентирован на магнитный север. Таким образом, в данном устройстве умень шено до минимума количество трущихся поверхностей, влияющих на точность измерений, а именно: токосъемник реохорда, подшипник скольжения, керн-подпятник, т,е« из реохорда исключено токосъемное кольцо-коллектор и подшипник оси реохорда. Устройство легко работает при высоких температурах, например до +200° С без потери точности, так как ответственные узлы - постоянный магнит, кернподпятник, круговой реохорд не теряют при этом своих свойств. Устройство в общем случае устанавливается в корпусе пластового наклономера для определения его ориентации относительно магнитного севера. Ориентация пластового наклономера с высокой точностью является необходимым ус ловием для определения с хорошей точностью . азимута и углов падения пластов. Это в конечном счете сказывается на точности определения и достоверности положения геологических структур, на точности расстановки и количества разведочных скважин. Формула изобретения Устройство для определения ориентации прИ бора в скважине, содержащее корпус, укрепленный на оси в карданном подвесе постоянный магнит с магнитодержателем, реохорд с токосъемником, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения отклонения токосъемник реохорда расположен на оси магнитодержателя, а ось магнитодержателя установлена в токоизолирую- щей втулке. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Геофизическая аппаратура, № 54, Недра, 1974, с. 429-436. 2.Патент США № 2746162, кл. 33-312, опублик, 1956 (прототип).

фиг. 2