Устройство для определения кривизны и направления отклонителя

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (1 664977

Союз Советских

Соииалистйческих

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.07,74 (21) 2045912/22-03 с присоединением заявки № (51) М. Кл 2 E 21B 47/022

Государственный комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР по делам изобретений н PTKpblTHA (43) Опубликовано 30.04.78, Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описания 25.04.78 (53) УДК 622.241.7 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. Н. Ковшов и А. Б. Кильдибеков (71) Заявители Уфимский авиационный институт им. С. Орджоникидзе и Башкирский филиал АН СССР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРИВИЗНЫ

СКВАЖИНЫ И НАПРАВЛЕНИЯ ОТКЛОНИТЕЛЯ

Изобретение относится к области промысловой геофизики и служит для измерения зенитного угла и направления отклонителя в системах контроля за направлением скважины в процессе бурения.

Известен датчик для измерения азимута скважины в процессе бурения, в котором ротор снабжен струной, проходящей через подшипниковые узлы и закрепленной в корпусе, к концам которой подведен переменный ток (1).

Во время работы датчика на струну подается переменное напряжение такой частоты, при которой в струне возникают поперечные колебания в результате взаимодействия магнитного поля струны и двух магнитов, под действием которых в опорах уменьшается трение, Недостатком датчика является наличие трения в опорах ротора и Heâoçìoãêíîñòü измерений при больших углах отклонения от вертикали, Известно устройство для определения кривизны скважины, содержащее корпус, установленную на его наружной поверхности рамку, выполненную в виде поплавка, и два магнита (2), В процессе работы при отклонении от вертикали рамка под действием эксцентрично расположенных грузов разворачивается так, что ось вращения поплавка устанавливается перпендикулярно к плоскости наклона, а поплавок поворачивается относительно оси вращения грузом. В результате сигналы, снима5 емые с электрических преобразователей, пропорциональны зенитному углу скважины и направлению отклонителя.

Недостатком его является невысокая точность измерения при малых зенитных углах.

10 Целью изобретения является повышение виброустойчивости и точности измерения.

Для этого предлагаемое устройство для определения кривизны скважины и направления отклонителя снабжено двумя дополни15 тельными расположенными совместно с основными магнитами по продольной оси корпуса, при этом магниты установлены попарно в торцах рамки и обращены друг к другу одноименными полюсами.

20 На чертеже изображено предлагаемое устройство, Оно выполнено в виде скважинного снаряда, имеющего герметичный цилиндрический корпус 1, полость заполнена жидкостью с вы25 соким удельным весом, Наружная рамка 2 с эксцентрично укрепленным грузом 3 выполнена в виде поплавка и центрируется в корпусе 1 радиальными магниторезонансными подвесами, состоящими из статоров 4 и 5, укреп30 ленных в корпусе, и роторов б и 7, установ3 ленных на наружной рамке. Статор 5 магпиторезонансного подвеса представляет собой симметричный многополюсный магнитопровод, на полюсах которого расположены обмотки возбуждения. Ротор 6 магниторезонансного подвеса выполнен в виде диска из ферромагнитного материала. Для осевой подвески наружной рамки 2 использованы основные

8, 9 и дополнительные 10, 11 постоянные цилиндрические магниты.

В отверстии наружной рамки 2 в подшипниках 12 и 13 установлен поплавок 14, который разворачивается грузом 15, смещенным относительно оси его вращения. Электрические сигналы, пропорциональные поворотам наружной рамки 2 и поплавка 14, снимаются с преобразователей углов направления отклонителя 16 и зенитного 17 посредством бесконтактной трансформаторной токопередачи.

Электрические провода подводятся к устройству через герметичный штепсельный разъем

18. Жидкость заливается через отверстия, зажимаемые винтами 19 и 20. Для компенсации изменения объема жидкости при изменении температуры предусмотрен вакуумный пузырь.

Изменением питающего напряжения и подбором емкостей выбирается рабочая точка подвеса на зарезонансном участке токовой характеристики таким образом, что при приближении ротора 6 к одному из полюсов статора 5 сила притяжения уменьшается, а при удалении возрастает так, что центральное положение ротора есть устойчивое положение равновесия. Жидкость демпфирует колебания, сопровождающие работу магниторезонансного подвеса.

Взаимодействие постоянных магнитов 8 и

10, 9 и 11, обращенных друг к другу одно604977 именными полюсами, создает усилие, которое уравновешивает остаточный вес наружной рамки. Рабочий зазор между магнитами регулируется прокладками 21, 22.

При наклонах корпуса наружная рамка разворачивается и устанавливается перпендикулярно к плоскости наклона. Сигналы о перемещении наружной рамки и поплавка снимаются с соответствующих преобразователей углов.

Отсутствие сил сухого трения в опорах наружной рамки позволяет без снижения точности уменьшить массу эксцентричного груза, что повышает виброустойчивость устройства, а также обеспечивает возможность полной гидростатической разгрузки опор наружной рамки при уменьшенных габаритах.

20 Формула изобретения

Устройство для определения кривизны скважины и направления отклонителя, содержащее корпус, установленную на его наружной поверхности рамку, выполненную в виде поплавка, и два магнита, отличающееся тем, что, с целью увеличения виброустойчивости и повышения точности измерения, оно снабжено двумя дополнительными магнитами, расположенными совместно с основными по продольной оси корпуса попарно в торцах рамки и обращенными друг к другу одноименными полюсами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР Kо 262805, кл. Е 21В 47/012, 1970.

2. Авторское свидетельство СССРМю402640, кл. Е 21В 47/022, 1972.

604977

Составитель В. Шестимирова

Редактор 0. Юркова Техред Н. Рыбкина Корректоры: Л. Денискина и Н. Федорова

Подписное

Заказ 509/15 Изд. № 374 Тираж 734

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография пр. Сапунова, 2