Способ определения зенитных и визирных углов
Способ определения зенитных и визирных углов используется для определения наклона скважин и положения отклонения бурового инструмента. В корпусе преобразователя устанавливают три ортогональных маятника с датчиками угловых перемещений. Ось вращения третьего маятника ориентируют по продольной оси корпуса, а приорно измеряют параметры и
- углы неортогональной установки первого маятника по отношению к базису корпуса соответственно в плоскостях ОХY и OXZ , параметр
- угол неортогональной установки второго маятника по отношению к базису корпуса в плоскости OYZ , параметры
и
- углы неортогональной установки третьего маятника по отношению к базису корпуса соответственно в плоскостях OXZ и OYZ, а зенитные
и визирные
углы в дискретизованных диапазонах определяют по измеренным сигналам с датчиков угловых перемещений
i (i= l, 2,3) и параметрам
,
,
,
и
из соответствующих математических выражений для различных зенитных углов наклона
45° или
45° и различных диапазонов визирных углов
. Учет угловых параметров, обуславливающих инструментальные погрешности, повышает точность определения зенитных и визирных углов. 1 ил.
Изобретение относится к промысловой геофизике и может быть использовано для определения наклона скважин и положения отклонителя бурового инструмента.
Известен способ определения зенитных и визирных углов, реализованный в устройстве [1], включающий установку в корпусе преобразователя трех взаимно ортогональных маятников с датчиками угловых перемещений (ДУП), причем ось вращения третьего маятника ориентирует по продольной оси корпуса, измерение сигналов с ДУП и определение зенитных и визирных углов по измеренным сигналам [1]. Известен также способ определения зенитных и визирных углов, реализованный в устройстве [2], включающий установку в корпусе преобразователя трех взаимно ортогональных маятников с ДУП, причем ось вращения третьего маятника ориентируют по продольной оси корпуса измерение сигналов с ДУП, селективный выбор сигналов с двух ДУП из трех в дискретизованных диапазонах измерения и определение зенитных и визирных углов по измеренным сигналам [2]. Недостатки аналогов следующие. Определение зенитных и визирных углов осуществляют без учета угловых параметров, обуславливающих инструментальные погрешности, что приводит к большим погрешностям измерений. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ определения зенитных и визирных углов, реализованный в устройстве [3], включающий установку в корпусе преобразователя трех ортогональных маятников с датчиками угловых перемещений (ДУП), измерение сигналов с ДУП, селективный выбор сигналов и определение зенитных и визирных углов по измеренным сигналам в дискретизованных диапазонах [3]. Недостаток прототипа: определение зенитных и визирных углов по измеренным сигналам осуществляют с низкой точностью, поскольку при обработке результатов измерения не учитывают угловые параметры отклонений осей вращения маятников от осей ортонормированного базиса (прямоугольной системы координат), связанного с корпусом преобразователя. Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение точности определения зенитных и визирных углов путем учета угловых параметров, обуславливающих инструментальные погрешности. Поставленная задача достигается тем, что в способе определения зенитных и визирных углов, реализованном в устройстве [3], включающем установку в корпусе преобразователя трех ортогональных маятников с датчиками угловых перемещений, причем ось вращения третьего маятника совпадает с продольной осью корпуса, измерение сигналов с датчиков, селективный выбор сигналов и определение зенитных и визирных углов по измеренным сигналам в дискретизованных диапазонах, априорно измеряют параметры






















Пример конкретного выполнения способа. На рис. 1 представлена схема реализации предложенного способа. Преобразователь содержит корпус 1, три маятника 2, 3 и 4, на осях вращения которых установлены датчики угловых перемещений (ДУП) 5, 6 и 7, управляемый коммутатор (УК) 8, фазочувствительный детектор (ФЧД) 9, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 10, интерфейс 11, вычислительное устройство (ВУ) 12 и блок управления 13. Работа преобразователя заключается в следующем. При отклонении корпуса 1 от вертикали на зенитный угол









При конструировании, изготовлении деталей и сборке преобразователя неизбежно возникают отклонения, характеризуемые точностью технологических процессов в пределах полей допусков, в результате чего оси вращения маятников 2, 3, 4 ориентируются неортогонально друг к другу со следующими параметрами:






Угловые параметры













- при небольших углах наклона (




- при больших углах наклона (


в диапазонах


в диапазонах


Итак, заявляемое изобретение позволяет повысить точность определения зенитных







1. Авторское свидетельство СССР N 1086139, кл. E 21 B 47/02, 1984. 2. Авторское свидетельство СССР N 1153050, кл. E 21 B 47/02, 1985. 2. Авторское свидетельство СССР N 1328497, кл. E 21 B 47/02, 1987 (прототип).
Формула изобретения













- для небольших углов наклона (




- для больших углов наклона (

РИСУНКИ
Рисунок 1