Устройство для ориентирования отклонителей в скважине Советский патент 1983 года по МПК E21B47/22 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРИЕНТИРОВАНИЯ ОТКЛОНИТБЛЕЙ В СКВАЖИНЕ

Изобретение относится к геологоразведочной технике и предназначено для ориентирования отклонителей в скважине.

Известны ориентаторы, содержащие скважинный прибор, линию связи и наземный пульт.

Известен ориентатор, в скважинном приборе которого расположены переменное сопротивление, эксцентричный груз с закрепленным на нем контактом, электромагнит для продольного перемещения эксцентричного груза, два вентиля (диода), один из которых включен последовательно с сопротивлением, второй с обмоткой электромагнита. Измерительная схема пульта представляет собой четырехплечевой балансный мост постоянного тока, одно плечо моста - переменное сопротивление скважинного прибора, второе плечо - переменное сопротивление, контакт которого связан со шкалой, и переменное сопротивление для компенсации сопротивления кабеля. В диагональ моста включен индикатор нуля. Мост через переключатель полярности подключен к источнику питания. Для измерения установки отклонителя этим ориентатором предварительно.

не опуская скважинный прибор в скважину, производят компенсацию сопротив- . ления кабеля, т.е. балансируют мост при нулевом положении шкалы. Затем скважинный прибор опускают в бурильную колонну, изменением полярности включают электромагнит, после успокоения эксцентричного груза (10-12 с) меняют полярность (т.е. выключают

10 питание электромагнита), поворотом шкалы (изменением сопротивления) ба- . лансируют мост и по шкале считывают значение угла установки l.

15

Однако вследствие того, в состав плеча моста, образованного переменным сопротивлением скважинного прибора и кабелем,.входят еще сопротивление колонны и переходное

20 сопротивление корпус прибора - колонна, угол установки определяется с погрешностью, которую невозможно учесть. Кроме того, в результат измерения угла установки вносит погреш25 ность ЭДС поляризации, возникающая в месте перехода корпус - колонна. Работа с указанным прибором показала, что суммарная сядибка в измерении угла установки может достигать не30скольких десятков градусов. Известно также устройство для ори ентирования отклонит лей в скважине 2, содержащее скважинную часть включающую потенциометр, к неподвижным контактам которого подключены диоды, а подвижный его контакт связа с эксцентричным грузом, управляемым (электромагнитом, наземную часть, включающую индикатор нуля, шкапу отсчета, измерительный элемент, источник питания, линий связи. Для измере ния угла установки отклонителя подают питание в одно из плеч потенциометра скважинного прибора и фиксируют значения тока I и напряжения Е. Затем переключателем полярности изменяют направление тока (запитывают второе плечо потенциометра), регулятором напряжения уста,навливают то же значение тока I, что и в перво плече потенциометра, и фиксируют величину напряжения Ej. Угол установки вычисляют по формуле. где К - постоянная прибора. Однако наличие трения между контактом и обмоткой потенциометра, не обхода1мость вычислений для определе ния угла установки отрицательно вли ют на производительность и точность определения угла установки отклонителя. Целью изобретения является повьлне ние точности измерения углов установки отклонителя. Поставленная цель достигается тем что в устройстве, содержащем скважин ную часть, включающую измерительный элемент в виде потенциометра, к неподвижным контактам которого.подключены диоды, а подвижный его контакт связан с эксцентричным грузом, управляемым электромагнитом, наземную часть, включающую индикатор нуля, шкалу отсчета, измерительный элемент, источник питания, линию свя зи, наземная часть снабжена компенсатором поляризации, а ее измеритель ный элемент выполнен в виде потенциометра, к неподвижным контактам которого параллельно друг другу подключены диоды, а подвижный контакт кинематически связан со шкалой отсчета, при этом компенсатор поляризации через индикатор нуля связан с подвижным контактом потенциометра измерительного элемента наземной ча ти, а через линию связи - с подвижным контактом потенциометра измерительного элемента скважинной части причем общая точка диодов измеритель ного элемента скважинной части подключена к источнику питания, второй контакт которого соединен с общей точкой диодов измерительного эле- . мента наземной части. На чертеже представлена схема прибора. В скважинной части прибора расположены потенциометр 1 с диодеилн 2 и 3, эксцентричный груз 4, механически связанный с подвижным контактом потенциометра 1 и управляемый электромагнится 5, в цепь которого включено пороговое устройство б.В наземном пульте установлены потенциометр 7 с диодами 8 и 9, подвижный контакт которого кинематически связан с указателем шкапы 10 отсчета, индикатор нуляИ, компенсатор поляризации 12, переключатель 13, источники пер еменного 14 и постоянного 15 напряжения, скважинная часть прибора соединена с наземным пультом посредством линии связи 16 (одножильный кабель - бурильная колонна). Измерение угла установки отклонителя в скважине (определение положения эксцентричного груза относительно концов потенциометра 1) производится в следующей последовательности: при отключенных источниках переменного и постоянного тока регулируют выходное напряжение компенса-, тора поляризации, добиваясь нулевых показаний индикатора нуля; подключают источники постоянного и переменного токов, переключателем 13 подают в линию связи постоянное напряжение для срабатывания электромагнита 5, при этом эксцентричный груз, перемещаясь вдоль оси скважинной части прибора, расцепляет подвижный контакт потенциометра1 и свободно вывешивается в апсидальной плоскости скважины; после затухания свободных колебаний (10-15 с) питание с электромагнита снимают и эксцентричней груз возвратится в исходное состояние и примет подвижный контакт к потенциометру 1; вращением ручки шкалы 10 отсчета добиваются нулевых показаний индикатора нуля 11, при этом подвижный контакт потенциометра 7 установится относительно его концов в положение, соответствующее положению подвижного контакта потенциометра 1, а на шкале 10 отсчета зафиксируется угол установки отклонителя в скважине. Схема предлагаемого устройства позволяет обеспечить существенное повышение точности, так как в результате дистанционного разнесения потенциометров 1 и 7 коэффициент преобразования скважинного датчика повысился в два раза, а мешающие сопротивления (жилы кабеля, бурильной колонны, переходное сопротивление корпус скважинной части прибора -земля - колонна) переведены