SU763587A1 - Преобразователь угла наклона скважины - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к области промысловой геофизики и может быть использовано в автоматических системах управлени  проводки наклонно-направленных скважин.

Известен ферррзондовый преобразователь угла наклона скважины, содержащий ма тник и феррозонд, укрепленные в карданном подвесе, два взаимно перпендикул рных источника опорного магнитного пол , жестко св занные с корпусом и подключенные к генератору тока, и преобразовательноизмерительный блок 1.

Этот преобразователь обладает сложной конструкцией, низкой надежностью и нелинейной характеристикой преобразовани .

Известен преобразователь угла наклона скважины, содержащий корпус, карданный подвес, состо щий из внутренней и наружной рамки, и два феррозонда 2.

Этот преобразователь имеет нелинейную характеристику преобразовани , так как создаваемое магнитным ма тником опорное магнитное поле неоднородно по длине феррозондов . При углах наклона менее 15° неод .нородность пол  по длине феррозондов измен етс  незначительно, поэтому характеристика преобразовани  близка к синусоидальной . При углах наклона свыше 15° опорное магнитное поле становитс  существенно неоднородным по длине феррозондов, причем неоднородность быстро растет с увеличением угла наклона. Нелинейность ха , рактеристики преобразовани  резко увеличиваетс  и возрастает погрешность преобразовани  угла наклона, поэтому известный преобразователь не может быть использован при углах наклона свыше 15°.

Задачи наклонно-направленного бурени  10 требуют преобразовани  угла наклона скважины в диапазоне О-120°.

Целью данного изобретени   вл етс  расширение диапазона преобразовани  угла наклона скважины и увеличение линейности характеристики.

15

Цель достигаетс  за счет того, что преобразователь снабжен третьим феррозондом, который установлен на внутренней рамке соосно с ее вертикальной осью, а два других феррозонда взаимно перпендикул рны и 20 расположены на наружной рамке и перпендикул рно к оси вращени  внутренней рамки, причем центры всех трех феррозондов размещены на одной оси с осью вращени  внутренней рамки, а также один из феррозондов; расположенных на наружной рамке, установлен параллельно ее оси вращени .

Укрепеленные на наружной рамке и под-. ключенные к генератору двухфазного тока взаимно перпендикул рные феррозонды модулируют в феррозонде, укрепленном на внутренней рамке, электрический сигнал, фаза которого несет информацию об угле наклона скважины.

На фиг. 1 изображен феррозондовый преобразователь угла наклона скважины, общий вид, разрез; на фиг. 2 - электрическа  схема преобразовател .

Преобразователь содержит (фиг. 1) корпус 1,:в котором на подщипниках 2 и 3 укреплена наружна  рамка 4 карданного подвеса. Выполненна  в виде ма тника внутренн   рамка 5 крепитс  в наружной рамке 4 с помощью подщипников 6 и 7 и полуосей 8 и 9, жестко укрепленных в наружной рамке. 4. На полуос х 8 и 9 закреплены взаимно перпендикул рные феррозонды 10 и 11 и коллекторы 12 и 13, причем феррозонд 10 установлен параллельно оси вращени  наружной рамки 4.

На внутренней рамке 5 установлены феррозонд Л4, ось которого совпадает с ее вертикальной осью, и щетки 15 и 16, электрически св занные с феррозондом 14.

Центры феррозондов 10, 11 и 14 лежат на общей оси, совпадающей с осью вращени  внутренней рамки 5. Феррозонды 10 и 11 расположены симметрично относительно феррозонда 14. На наружной рамке 4 установлен коллектор 17, а в корпусе 1 - узел щеток 18, св занный со щтепсельным разъемом 19.

Феррозонды 10 и 11 подсоединены (фиг. 2) к генератору 20 двухфазного тока, а феррозонд 14 - к избирательному усилителю 21, который подключен к одному из входов фазометра 22, второй вход которого соединен с выходрм генератора 20 двухфазного тока, соединенным с феррозондом 10.

Преобразователь работает следующим образом.

Подключенные к генератору 20 двухфазного тока феррозонды 10 и 11 модулируют в феррозонде 14 электрический ток. Подсоединенный к феррозонду 14 избирательный усилитель 21 выдел ет переменный электрический сигнал, частота которого равна частоте генератора 20 двухфазного тока. При вертикальном положении преобразовател  .феррозонды 10 и 14 параллельны один другому , поэтому разность фаз между током

в феррозонде 10 и электрическим сигналом, снимаемым с выхода избирательного усилител  21, равна нулю.

При наклоне преобразовател  феррозонд 14 сохран ет вертикальное положение,

поэтому угол между ос ми феррозондов 10 и 14 равен углу наклона скважины. Разность фаз между током в феррозонде 10 и электрическим сигналом на выходе избирательного усилител  21 также равна углу наклона скважины. Преобразование разности фаз

в электрический сигнал, пропорциональный углу наклона скважины, осуществл ет фазометр 22, выход которого  вл етс  выходом феррозондового преобразовател  угла накло на скважины.

В предлагаемом преобразователе информацию об угле наклона скважины несет не амплитуда, а фаза выходного сигнала подвижного феррозонда, котора  не зависит от неоднородности пол  по длине феррозонда . Поэтому диапазон преобразовани 

угла наклона скважины в предложенном преобразователе расщирен до О-360°, причем линейность характеристики преобразовани  обеспечиваетс  во всем диапазоне.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   4,. Преобразователь угла наклона скважины, содержащий корпус, карданный подвес,

   состо щий из внутренней и наружной рамки, и два феррозонда, отличающийс  тем, что, с целью расщирени  диапазона преобразовани  угла наклона скважины и увеличени  линейности характеристики, он снабжен третьим феррозондом, который установлен на внутренней раме соосно с ее вертикальной осью, а два других феррозонда взаимно перпендикул рны и расположены на наружной рамке и перпендикул рно к оси вращени  внутренней рамки, причем центры всех

   0 трех феррозондов размещены на одной оси с осью вращени  внутренней рамки.
2. 2. Преобразователь по п. 1, отличающийс  тем, что один из феррозондов, расположенных на наружной рамке, установлен параллельно ее оси вращени .

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1.Авторское свидетельство СССР № 541524, кл. Е 21 В 47/02, 1977.

   2.Авторское свидетельство СССР 0 № 492649, кл. Е 21 В 47/02, 1975.

   W