SU595494A1

SU595494A1 - Device for measuring hole deflection

Info

Publication number: SU595494A1
Application number: SU742003267A
Authority: SU
Inventors: Владимир Александрович Шилов
Original assignee: Научно-Производственное Объединение "Геофизика"
Priority date: 1974-03-11
Filing date: 1974-03-11
Publication date: 1978-02-28

Description

1one

Изобретение относитс к технике промысловой геофизики, в частности к устройствам, предназначенным дл определени положени буровой скважины в пространстве.The invention relates to a field geophysics technique, in particular, to devices for determining the position of a borehole in space.

Известно устройство (инклинометр) дл измерени искривлени скважины, содержащее гироскоп, узел съема показапий отклонени ротора гироскопа от заданного направлени , узел коррекции нул и электронную схему.A device (inclinometer) for measuring the curvature of a well, comprising a gyroscope, a pickup unit showing the deviations of the gyro rotor rotor from a given direction, a zero correction unit and an electronic circuit are known.

Недостатком его вл ютс недостаточна точность измерени , мала чувствительность, сложность конструкции, уход нул и большие габариты.The disadvantage of it is insufficient measurement accuracy, low sensitivity, design complexity, zero care and large dimensions.

Известно также устройство дл инклинометрии , содержащее указатель зенитного угла и указатель азимутального угла, выполненные на магнитных стрелках.It is also known an inclinometry device comprising a zenith angle indicator and an azimuth angle indicator performed on magnetic arrows.

Недостатком этого устройства вл етс также низка точность измерений и сложность конструкции.A disadvantage of this device is also the low measurement accuracy and design complexity.

Известно устройство дл измерени искривлени скважин, содержащее узел измерени вертикального угла, узел измерени горизонтального угла, источник магнитного опорного пол , магнитометр, генератор, усилитель-преобразователь и регистрирующий прибор.A device for measuring the curvature of a well is known, comprising a vertical angle measurement assembly, a horizontal angle measurement assembly, a magnetic field source, a magnetometer, a generator, an amplifier-converter, and a recording instrument.

Недостатком данного устройства вл етс недостаточна точность измерени искривлени скважин.The disadvantage of this device is the insufficient accuracy of the measurement of the curvature of the wells.

Целью изобретени вл етс повышение точности измерени .The aim of the invention is to improve the measurement accuracy.

Это достигаетс тем, что источник магнитного пол размещен между узлами измерени вертикального и горизонтального углов и соединен через переключатель с генератором тока , при этом выходы узлов 1 змерени угла вертикали и угла горизонтали соединены через переключатель и усилитель-преобразователь с регистрирующим прибором, причем узел измерени вертикальпого угла выполнен в виде преобразовател , размещенного в центре рамки с двум степен ми свободы, а узел измерени горизонтального угла выполнен в виде двух ортогонально расположенных индукционных преобразователей, размещенных на площадке с одной степенью свободы относительно вертикали, снабженной след щей системой .This is achieved by placing the magnetic field source between the vertical and horizontal angle measurement nodes and connecting it via a switch to a current generator, while the outputs of the vertical angle and horizontal angle measuring nodes 1 are connected via a switch and a converter amplifier to a recording device, and angle is made in the form of a transducer placed in the center of the frame with two degrees of freedom, and the horizontal angle measurement unit is made in the form of two orthogonal s induction transducers placed on a platform with one degree of freedom relative to the vertical, equipped with a servo system.

0 На чертеже изображена принципиальна схема устройства.0 The drawing is a schematic diagram of the device.

Устройство дл измерени искривлени скважины содерл ит узел измерени вертикального угла, состо щий из индукционногоA device for measuring a curvature of a well contains a vertical angle measurement unit consisting of an induction

преобразовател магнитного пол , например, феррозонда 1, имеющего свойства ма тника, помещенного в центр внутренней рамки карданова подвеса с двум степен ми свободы от шснтельно горизонтальной плоскости; источник опорного магнитного ПОЛЯ, например.a magnetic field transducer, for example, a fluxgate 1, which has the properties of a tiller placed in the center of the internal frame of the gimbal suspension with two degrees of freedom from the horizontal horizontal plane; reference magnetic source, for example.

соленоиды 2 и 3, жестко св занные с корпусом прибора, магнитные оси которых ортогональны и расположены в горизонтальной плоскости соответственно параллельно ос м вращени рамок карданова подвеса; генератор 4 тока; усилитель-преобразователь 5; регистрирующий прибор 6; узел измерени горизонтального угла, состо щий из двух ортогонально расположенных индукционных преобразователей , например, феррозондов 7, 8, размещенных на площадке с одной степенью свободы относительно вертикали; усилител -преобразовател 9 и исполнительного двигател 10, соединенного через редуктор с площадкой, где размещены феррозонды 7 и 8, при этом генератор 4 тока через переключатель EIi подключен к источникам опорпого магнитного пол - соленоидам 2 и 3. Феррозонды 1 и 8 через переключатель П2 подключены к усилителю-преобразователю 5, выход которого подключен к регистрирующему прибору 6, феррозонд 7 подключен к входу усилител -преобразовател 9, выход которого подключен к исполнительному двигателю 10.solenoids 2 and 3, rigidly connected to the instrument case, the magnetic axes of which are orthogonal and arranged in a horizontal plane, respectively, parallel to the axis of rotation of the gimbal frames; current generator 4; amplifier-converter 5; recording device 6; a horizontal angle measurement unit consisting of two orthogonally arranged inductive converters, for example, flux-probes 7, 8, placed on a platform with one degree of freedom relative to the vertical; the amplifier-converter 9 and the executive engine 10 connected through a reducer to the platform where the flux probes 7 and 8 are placed, while the current generator 4 is connected via an EIi switch to the sources of the magnetic field, solenoids 2 and 3. Flux probes 1 and 8 are connected through the switch P2 to the amplifier-converter 5, the output of which is connected to the recording device 6, ferrosonde 7 is connected to the input of the amplifier-converter 9, the output of which is connected to the executive motor 10.

Направление скважины характеризуетс вертикальным и горизонтальными углами.The direction of the well is characterized by vertical and horizontal angles.

При измерении вертикального угла переключатель Пз находитс в верхнем положении.When measuring the vertical angle, the switch Pz is in the upper position.

Под действием гравимагнитного пол индукционный преобразователь 1 установитс по вертикали. Ток от генератора 4 тока с помощью переключател П1 поочередно подаетс в источники 2 и 3 опорного магнитного пол .Under the action of a gravity magnetic field, the induction transducer 1 is installed vertically. The current from the current generator 4 is alternately supplied to the sources 2 and 3 of the reference magnetic field using switch P1.

Ток генератора вызывает магнитное поле, проекци которого на индукционный преобразователь 1 определ етс углом между продольной осью индукционного преобразовател 1 и магнитной осью источников 2 и 3 пол .The generator current induces a magnetic field, the projection of which onto the induction transducer 1 is determined by the angle between the longitudinal axis of the induction transducer 1 and the magnetic axis of the sources 2 and 3 fields.

Под действием проекции опорного магнитного пол , вл ющегос функцией угла отклонени от вертикали, на выходе индукционного преобразовател магнитного нол 1 по витс напр жение.Under the action of the projection of the reference magnetic field, which is a function of the angle of inclination from the vertical, the output of the inductive transducer of the magnetic field is 1 according to the voltage.

Это напр жение поступает на вход усилител -преобразовател 5.This voltage is applied to the input of the amplifier-converter 5.

С его выхода усиленный и преобразованный сигнал угла отклонени от вертикали поступает на вход регистрирующего прибора 6.From its output, the amplified and transformed deviation angle signal from the vertical is fed to the input of the recording device 6.

При измерении горизонтального угла переключатель HZ находитс в нижнем положении.When measuring the horizontal angle, the HZ switch is in the lower position.

Под действием горизонтальной составл ющей магнитного пол Земли в феррозонде 7 образуетс сигнал, который усиливаетс и преобразуетс усилителем-преобразователемUnder the action of the horizontal component of the earth's magnetic field in the flux probe 7, a signal is formed, which is amplified and converted by the amplifier-converter

9.Сигнал с выхода усилител -преобразовател 9 поступает на исполнительный двигатель9. The signal from the output of the amplifier-converter 9 is fed to the executive motor

10,который вращает вокруг вертикальной оси площадку с феррозондом 7 до тех пор, пока напр жение на феррозонде 7 не будет равным нулю, т. е. до тех пор, пока феррозонд 7 не10, which rotates a platform with a flux probe 7 around the vertical axis until the voltage on the flux probe 7 is zero, i.e., until the flux probe 7 does not

установитс перпендикул рно магнитному Меридиану , и, следовательно, феррозонд 8 - по магнитному меридиану.installed perpendicular to the magnetic Meridian, and, consequently, the flux probe 8 - along the magnetic meridian.

Ток от генератора 4 через переключатель Oi поочередно подаетс в источники 2 и 3 опорного магнитного пол .The current from generator 4 through the switch Oi is alternately supplied to sources 2 and 3 of the reference magnetic field.

Проекци опорного магнитного пол источников 2 и 3, вызванного током генератора 4, на индукционный преобразователь магнитного пол 8 определ етс углом между продольной осью индукционного преобразовател и магнитной осью источников пол .The projection of the reference magnetic field of sources 2 and 3, caused by the current of the generator 4, to the inductive transducer of the magnetic field 8 is determined by the angle between the longitudinal axis of the inductive transducer and the magnetic axis of the field sources.

Под действием проекции опорного магнитного пол , вл ющегос в данном случае функцией азимутального угла, на выходе индукционного преобразовател 8 по витс напр жение .Under the action of the projection of the reference magnetic field, which in this case is a function of the azimuthal angle, the output voltage of the induction converter 8 is.

Это напр жение поступает на вход усилител -преобразовател 5. С его выхода усиленный и преобразованный сигнал поступает иа вход регистрирующего прибора 6.This voltage is fed to the input of the amplifier-converter 5. From its output, the amplified and transformed signal comes to the input of the recording device 6.

Ожидаема точность определени пространственного положени буровой скважины как по вертикальному, так и по горизонтальному углу в предлагаемом устройстве оцениваетс в единицах угловых минут и выще.The expected accuracy of determining the spatial position of the borehole, both by vertical and horizontal angle, in the proposed device is estimated in units of angular minutes and higher.

Предлагаемое устройство может быть изготовлено с диаметром, позвол ющим производить инклинометрию скважин сколь угодно малого диаметра.The proposed device can be manufactured with a diameter that allows for the inclinometry of wells of arbitrarily small diameter.

Claims

1. A device for measuring the curvature of the wells, comprising a vertical angle measurement assembly, a horizontal angle measurement assembly, a magnetic reference zero source, a magnetometer, a generator, an amplifier-converter and a recording device, which, the purpose of increasing the measurement accuracy, the source of the magnetic field is placed between the measurement nodes of the vertical and horizontal angle and connected through a switch to a current generator, while

the outputs of the vertical and horizontal angle measurement nodes are connected via a switch and a converter amplifier with a recording device.

2. A device according to claim 1, characterized in that the vertical angle measurement unit

designed as a converter located in the center of the frame with two degrees of freedom.

3. The device according to claim 1, characterized in that the horizontal angle measurement unit

made in the form of two orthogonally located induction converters located at the site with one degree of freedom relative to the vertical, equipped with a tracking system.