SU1456548A1 - Устройство дл измерени искривлени скважины - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к геологоразведочной технике и позвол ет повысить точность иэмерели  искривле- , ни  скважин. Устройство включает ци линдрические цанги 1 и 2, соединенные гибкой св зью.3. В цанге 1 соос- но закреплены корпус (К) 5 с источником (И) 14 света, модул тор 4 и кольцевой отражатель 7, в фокусе которого размещен фот.оприемник (ФП) 6. Модул тор 4 вьтолнен в.виде непрозрачного диска с равномерно располо- женными по окружности диафрагмами 8. Цанга 2 св зана с К 5 сферическим шарниром 13, центр вращени  которого совпадает с центром сферической поверхности 11. Внутри К 5 размещен блок сканировани  в виде электродвигател  15, вал которого имеет наклонное зеркало 16 и расположен соосно ходу светового луча. Посредством зеркала 16 И 14 оптически св зан с измерительным растром в виде чередующихс  отражаю1цих и светопоглощающих секторов на поверхности 11. Напротив светопоглощающего сектора на К 5 установлена контрольна  оптическа  система в виде ФП 18 и полупрозрачного зеркала 19,оптически св занного с И 14. При вращении электродвигател . 15 луч И 14, отразившись от зеркала 16, сканирует по поверхности 11. Отражающие сектора поверхности 11 направл ют луч через молу тор 4 на отражатель 7 и ФП 6, который вьфабаты- вает последовательность импульсов. Величина и направление искривлени  скважины определ ютс  соотношением числа импульсов в каждой последова- . тельности и очередностью следовани  , последовательностей относительно кон- трольного-импульса, вырабатываемого ФП 18. 5 ил. W ;п ел 4 X) mt/f. 1

Description

11

Изобретение относитс  к геолого- разведочкой технике и может быть использовано дл  контрол  искривлений скважин различного назначени .

Цель изобретени  - повышение, точности измерений,.

На фиг.1 представлено устройство, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.1} на фиг.4 - вид на измерительный растр и схема сканировани  светового луча по его поверхнос.ти; на фиг.З - временные диаграммы сигналов на выходе фотоприемников.

Устройство содержит цилиндрически цанги 1 и 2, соединенные гибкой св зью 3. В цанге 1 жестко закреплены модул тор 4 и соосно корпус 5, а также размещен основной фотоприемник 6, фоточувствительна  поверхность которого расположена в фокусе кольцевого сферического отражател  7, укрепленного на торцовой поверхности цанги 1 Отражатель 7 через диафрагмы 8 модул тора , Д, равномерно расположенные по окружности радиуса сканировани  светового луча R, оптически взаимодействует с измерительным растром,

кусом сферической поверхности 1 1, т.е. ее фокусное рассто ние, оптически согласовано с поверхностью зеркала 16. На корпусе 5 установлена также контрольна  оптическа  система в виде дополнительного фотоприемника 18 и полупрозрачного зеркала 19, оптически св занных между собой, причем .

дополнительный фотоприемник 18 и nof лупрозрачное зеркало 19 установлены напротив одного из светопоглощающих секторов 10. Полупрозрачное зеркало 19 оптически св зано с источником 14 Устройство работает следующим образом .

Луч от источника 14 поступает на наклонное зеркало 16, отражаетс  от него и, пройд  сквозь прозрачньй участок 17 корпуса 5, попадает на сферическую поверхность 11 измерительного растра. При вращении вала электродвигател  15 вместе- с ним вращаетс  и наклонное зеркало 16, в результате чего луч сканирует по поверхности .11, описыва  на ней окружность радиуса R. При отсутствии искривлени  на исследуемом участке скважины цанги 1 и 2 располагаютс 

выполненным в виде чередующихс  отра- 30 соосно друг другу и при этом светожающих 9 и светопоглощающих 10 секторов , размещенных на торцовой сферической поверхности 11 цанги 2, котора  св зана с корпусом 5 с помощью жестких св зей 12 и сферического шарнира 13, центр вращени  которого падает с центром сферической поверхности 11, а жесткие св зи 12 выполнены в виде радиальных ребер, расположенных таким образом, что их продоль- д того, что фокус сферической поверхноные оси и оси симметрии светопогло- щающих секторов 10-лежат в одной плоскости . Внутри корпуса 5 размещены источник 14 коллимированного светового излучени  и блок сканировани  све- дет по направлению к модул т.ору 4

тового луча, вьтолненный в виде электродвигател  15, вал которого расположен соосно и навстречу ходу светового луча, причем на валу установлено наклонное зеркало 16, посредством которого источник 14 оптически св зан с измерительным растром. Дл  этого цилиндрический участок 17 корпуса 5, расположенный между электродвигателем 15 и источником 14, выполнен прозрачным . Наклонное зеркало 16 расположено таким образом, что точка пересечени  поверхности зеркала и оптической оси источника 14 совпадает с фо-,

50

55

параллельно оси Kopnji ca 5. Вращающ с  световой луч последовательно пр ходит через диафрагмы 8. При этом формируютс  М последовательностей световых импульсов, где М - число ражающих секторов 9.,. а в каждой по ледовательности содержитс  NJ свет вьк. импульсов, причем N зависит ли от длины дуги, на которой луч отра ете  от сферической поверхности 11 При отсутствии искривлени  скважин М последовательностей будут равны между собой и основной фотоприемни 6, на который световые импульсы по

вой луч описывает по сферической поверхности окружность, центр которой совпадает с центром О измерительного растра (фиг.4, окружность ЛСДЕВБ). Вследствие этого световой луч отражаетс  по направлению к модул тору. 4 при сканировании его по поверхност м отражающих секторов 9 на дугах равной длины, т.е. АБ СД ЕВ. Вследствие

сти 11 совпадает с точкой отражени  светового луча на поверхности наклонного зеркала 16, то отраженный от сферической поверхности 11 луч пой0

5

параллельно оси Kopnji ca 5. Вращающийс  световой луч последовательно проходит через диафрагмы 8. При этом формируютс  М последовательностей световых импульсов, где М - число отражающих секторов 9.,. а в каждой последовательности содержитс  NJ свето- вьк. импульсов, причем N зависит лишь от длины дуги, на которой луч отража- ете  от сферической поверхности 11. При отсутствии искривлени  скважины М последовательностей будут равны между собой и основной фотоприемник 6, на который световые импульсы попадают -после отражени  от кольцевого сферического отражател  7, выработает М последовательностей электрических сигналов, равных между собой, т.е. N N N5 (фиг.5а).

При наличии на исследуемом участке скважины искривлени  цанга 2 повернетс  на сферическом шарнире 13 относительно цанги 1. При этом вслед-iо ствие того, что центр сферической поверхности 11 совпадает с центром вращени  шарнира 1-3, световой луч сканирует по измерительному растру по окружности того же радиуса R, что 15 и при соосном положении цанг 1 и 2, но со смещением 1 (фиг.4) относительно центра растра. Причем величинам направление 1 завис т только от величины и

ность излучени  источника света, дрейф фотоприемников, нестабильно вращени  электродвигател  сканирую щего блока, не оказывают на них ни кого вли ни , что, кроме повьщ1ени  точности, улучшает и надежность ра ты устройства.

Claims (1)

1. Формула изобретени

   Устройство дл  измерени  искрив лени  скважины, содержащее цилиндр ческие цанги, соединенные гибкой с зьюу в одной из которых соосно за креплен корпус с источником света кольцевой отражатель, в фокусе кот рого размещен основной фотоприёмни

   tiwi и рсимещен исновнОИ

   направлени  искривлени .Вследствие ПО-20 а втора  цанга св зана

   ворота растра световой луч проходит отражающие сектора 9 по дугам разной длины, т.е. в общем случае А Б С Д Е В , что при прохождении

   с корпусом

   сферическим шарниром, отлича щеес  тем, что, с целью повьпп ни  точности измерени , оно снабже блоком сканировани , измерительным

   ..ппп, измерительным

   луча через модул тор 4 приведет к то- 25 растром, модул тором и контрольной

   Х4Л7 . и Т /Л Тз V г т- Л -ггч..п-г-г..

   му, что в каждой из М последователь- ностей импульсов содержитс  разное число световых импульсов. Е результате основной фотоприемник 6 выработает М последовательностей электрических сигналов с разным числом сигналов , т.е. N; г4 NJ (фиг.56).

   Один раз за оборот световой луч попадает на полупрозрачное зеркало 19 контрольной оптической системы, а от него на дополнительный фотоприемник 18, который вырабатывает электрический сигнал (фиг.5в) дл  прив зки каждой последовательности импульсов к конкретному отражающему сектору 9, что необходимо дл  определени  направлени  искривлени  относительно положени  зеркала 19.

   Величина и направление искривлеоптической системой, при этом блок сканировани  размещен внутри корпу и выполнен в виде электродвигател  вал которого расположен соосно ходу

   30 светового луча и имеет наклонное зе кало, посредством которого источник света-оптически св зан с измеритель ным растром, выполненным в виде чередующихс  отражающих и светопогло35 щающих секторов, расположенных на

   торцовой сферической поверхности ца ги, св занной с корпусом сферичес - ким шарниром, центр вращени  которо го совпадает с центром сферической

   40 поверхности, фокусное рассто ние ко . торой оптически согласовано с повер ностью наклонного зеркала, а модул  тор выполнен в виде непрозрачного диска, который имеет равномерно рас

   ни  скважины однозначно определ ютс  положенные по окружности диафрагмы

   ПРИ такой KOHrTnvTCTiMM vfTTi -iur rT.r.-i

   при такой конструкции устройства соотношением числа сигналов в каждой последовательности и очередностью следовани  последовательностей относительно контрольного сигнала. При этом разрешающа  способность и точность устройств завис т лишь от размеров диафрагм 8 и рассто ни  между ними, а такие факторы, как стабильи жестко св зан с корпусом и цангой а контрольна  оптическа  система вы полнена в виде полупрозрачного зерк ла и дополнительного фотоприемника, gg установленных на корпусе напротив

   светопоглощающего сектора, причем по лупрозрачное зеркало оптически св зано с источником света и дополнительным фотоприемником.

   ность излучени  источника света, дрейф фотоприемников, нестабильность вращени  электродвигател  сканирующего блока, не оказывают на них никакого вли ни , что, кроме повьщ1ени  точности, улучшает и надежность работы устройства.

   Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  искривлени  скважины, содержащее цилиндрические цанги, соединенные гибкой св - зьюу в одной из которых соосно за креплен корпус с источником света и кольцевой отражатель, в фокусе которого размещен основной фотоприёмник,

   tiwi и рсимещен исновнОИ

   а втора  цанга св зана

   а втора  цанга св зана

   с корпусом

   сферическим шарниром, отличающеес  тем, что, с целью повьппе- ни  точности измерени , оно снабжено блоком сканировани , измерительным

   ..ппп, измерительным

   растром, модул тором и контрольной

   оптической системой, при этом блок сканировани  размещен внутри корпуса и выполнен в виде электродвигател , вал которого расположен соосно ходу

   0 светового луча и имеет наклонное зеркало , посредством которого источник света-оптически св зан с измерительным растром, выполненным в виде чередующихс  отражающих и светопогло5 щающих секторов, расположенных на

   торцовой сферической поверхности цанги , св занной с корпусом сферичес - ким шарниром, центр вращени  которого совпадает с центром сферической

   0 поверхности, фокусное рассто ние ко- . торой оптически согласовано с поверхностью наклонного зеркала, а модул тор выполнен в виде непрозрачного диска, который имеет равномерно расположенные по окружности диафрагмы

   -

   и жестко св зан с корпусом и цангой, а контрольна  оптическа  система выполнена в виде полупрозрачного зеркала и дополнительного фотоприемника, g установленных на корпусе напротив

   светопоглощающего сектора, причем полупрозрачное зеркало оптически св зано с источником света и дополнительным фотоприемником.

   фиг.

   ю

   и

   д

   ft,

   «i

   ппп пппп

   Фиг.

   Фаг.

   mm

   ft

   ,