[go: up one dir, main page]

SU740942A1 - Apparatus for measuring the borehole azimuth - Google Patents

Apparatus for measuring the borehole azimuth Download PDF

Info

Publication number
SU740942A1
SU740942A1 SU782664178A SU2664178A SU740942A1 SU 740942 A1 SU740942 A1 SU 740942A1 SU 782664178 A SU782664178 A SU 782664178A SU 2664178 A SU2664178 A SU 2664178A SU 740942 A1 SU740942 A1 SU 740942A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
frame
float
cavity
supports
bellows
Prior art date
Application number
SU782664178A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ростислав Иванович Кривоносов
Евгений Андреевич Салов
Валентин Георгиевич Хатунцев
Владимир Викентьевич Мантров
Original Assignee
Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики filed Critical Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики
Priority to SU782664178A priority Critical patent/SU740942A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU740942A1 publication Critical patent/SU740942A1/en

Links

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Description

Изобретение относитс  к области геофизических Исследований скважины и может примен тьс  при инклинометрии скважин , измерении азимута ориентации сква- жинных приборов и отклонителей в процес се бурени . Известно устройство дл  контрол  комплекса параметров траектории скважины и направлени  отклонител , в котором используетс  Датчик азимута с магнитной стрелкой, выполненный в герметичном кожухе , заполненном непровод щей жидкостью . Чувствительным элементом датчика азимута служит магнитна  стрелка, укреп ленна  на роторе вращающегос  бесконтактного преобразовател  угла поворота в электрическое напр жение. Ротор снабжен поплавком, разгружающим его опоры. Магнитна  стрелка, взаимодейств тоща  с магнитным полем Земли, поворачивает взвешейный на поплавке ротор на определенный угол в зависимости от азимута скважины. В зависимости от угла поворота измен ет с  величина напр жени  на выходе преоб- разовател , с которого снимают к подают на поверхность соответствующий сигнал Недостатками указанного устройства  вл ютс  мала  точность при измерении азимута вследствие трени  в опорах преобразовател  и мала  надежность в услови х вибраций и ударов во врем  транспортировки и измерени , вызывающих быстрый износ и заклинивание подвимоюй части . Известно также устройство дл  измерени  азимута буровой скважины, содержащее поворотный корпус с опорами, поплавок с магнитной стрелкой, вибратор с  корем и феррозонд 2, Недостатки указанного устройства - мала  точность вследствие остаточного трени  в подщипниковых опорах или вибрации струны, а также сложность конструкции , большие габариты и невысока  надежность . Невысока  надежность обусловливаетс  наличием подшипниковых узлов и относительно большой массой взвешивавмого ротора датчика с мап1итами. В усло ви х значительных вибраций при механическом бурении опоры ротора вькрд т из стро , вызыва  заклинивание подвижной части датчика азимута. Целью изобретени   вл етс  повьпие- ние точности измерени  и надежности работы устройства. Цель достигаетс  тем, что устройство снабжено сильфоном, поворотной рамксй с опорами и грузом, при этом сильфон установлен в корпусе и делит его на две герметичные- полости, в одной из полостей расположен вибратор,  корь которого соединен с сильфоном, а в другой - вьшол- ненна  с воздушной полостью в верхней части поворотна  рамка с опорами и грузом , внутри которой размещен поплавок с магнитной стрелкой, а снаружи - феррозонд , причем рамка с поплавком образует полость, сообщающуюс  отверстием в нижней части рамки с полостью корпуса, а отверстием в верхней ее части - с воздушной полостью. На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство. Устройство содержит внешнюю поворот ную рамку 1 с герметичной полостью 2, служащей поплавком, и герметичной полостью 3, заполненной жидкостью. Рамка 1помещена в жидкость, снабжена эксцен ричным грузом и может поворачиватьс  вокруг собственной оси на опорах 4. Герметична  полость 3 отделена от полости 2сильфоном 5, с которым жестко скреплен  корь 6 электровибратора.. Катущка 7 электровибратора закреплена на рамке j в полости 2. Внутри герметичной полости 3 на опоpax 8 установлена внутренн   поворотна  рамка 9, снабженна  грузом 1О. Внутрен н   поверхность рамки 9 вьгаолнена в виде сферы, в которой помещен сферический пустотелый поплавок 11.Полость между рамкой 9 и поплавком 11 частично запол нена жидкостью. В рамке 9 имеетс  отверстие 12, через которое жидкость може заполн ть внутреннюю ее полость-, и отвер стие 13, через которое сферическа  полость сообщаетс  с полостью 14, заполненной воздухом или газом. Объем полос ти 14 намного больше объема, заключенн го между двум  сферическими поверхност  ми (внутренней поверхности рамки 9 и внешней поверхностью поплавка 11).Внутри поплавка 11 жестко закреплены магни на  стрелка 15 и груз 16. Снаружи пово ротной рамки 9 жестко укреплен кольцевой феррозонд 17.; Устройство работает следующим образом , В наклонной скважине рамка 1 разворачиваетс  на опорах 4 так, что плоскость качани  рамки 9 устанавливаетс  в апсидальную плоскость, а плоскость феррозон-. да 17 - приблизительно в горизонт. На катушку 7 электровибратора подаетс  переменньгй ток, под действием которого  корь 6 перемещаетс , измен   через сильфон 5 объем герметичной полости 3, При уменьшении объема герметичной полости 3 (ход  кор  вниз) давление жидкости возрастает и жидкость поступает через отверстие 12 в полость между двум  сферическими поверхност ми , вытесн   из нее воздух через отверстие 13 в полость 14. Поплавок 11 всплывает и центрируетс . Движение поплавка происходит до тех пор, пока он полностью не отцентрируетс  и не перекроет отверстие 13, при этом магнитна  стрелка 15 под действием груза 16 приблизительно устанавливаетс  в горизонт и по направлению магнитного пол  Земли. В этот момент движение  кор  прекращаетс , так как жидкость практически несжимаема. При движении  кор  в обратную сторону давление жидкости внутри герметичной полости 3 уменьшаетс . Уровень жидкости в полости между двум  сферическими поверхност ми снижаетс  и поплавок начинает движение вниз, не каса сь стенок внутренней сферической поверхности рамки 9. При этом поплавок более точно устанавливает магнитную стрелку по направлению горизонтальной составл ющей магнитного пол  Земли. Движение поплавка вниз происходит до тех пор, пока он не перекроет отверстие 12. /Движение  кор  6 прекращаетс . Затем начинаетс  новый цикл и т.д. В результате магнитна  стрелка точно устанавливаетс  по направлению горизонтальной составл ющей магнитного пол  Земли. Движение поплавка под действием вибраций электровибратора способствует также снижению трени  в опорах 8 и более точной установке плоскости феррозонда 17 в горизонт. По показани м феррозонда регистрируетс  положение плоскости искривлени  скважины относительно плоскости магнитного меридиана (положение магнитной стрелки). Высокой точности установки плоскости феррозонда в горизонт не требуетс .The invention relates to the field of geophysical exploration of a well and can be used for well inclinometry, measuring the azimuth of the orientation of downhole devices and diverters during drilling. A device is known for monitoring a set of parameters of a well trajectory and a direction of a diverter in which an azimuth sensor with a magnetic arrow is used, made in a sealed housing filled with non-conductive fluid. The sensor element of the azimuth sensor is a magnetic needle, mounted on the rotor of a rotating non-contact angle-to-voltage converter. The rotor is equipped with a float, unloading its support. The magnetic needle, which interacts with the Earth’s magnetic field, turns the weighing rotor on the float by a certain angle depending on the azimuth of the well. Depending on the angle of rotation, the value of the voltage at the converter output is removed from which the corresponding signal is sent to the surface. The disadvantages of this device are low accuracy in measuring the azimuth due to friction in converter supports and low reliability in terms of vibrations and shocks during transport and measurement, causing rapid wear and seizure of the supporting part. It is also known a device for measuring the azimuth of a borehole, containing a rotary body with supports, a float with a magnetic arrow, a vibrator with a bark and ferrozond 2. and low reliability. Low reliability is due to the presence of bearing assemblies and a relatively large mass of the weighing rotor of the sensor with matrices. In conditions of significant vibrations during mechanical drilling of the rotor support, the rotor was lost, causing the moving part of the azimuth sensor to jam. The aim of the invention is to improve the measurement accuracy and reliability of the device. The goal is achieved by the fact that the device is equipped with a bellows, a rotary frame with supports and a load, while the bellows is installed in the housing and divides it into two hermetic cavities, in one of the cavities there is a vibrator, the measles of which is connected to the bellows with an air cavity in the upper part there is a rotatable frame with supports and a load inside which there is a float with a magnetic arrow, and outside a flux probe, the frame with the float forming a cavity connected by a hole in the lower part of the frame with the body cavity Thieme in its upper part - to the air cavity. The drawing schematically shows the proposed device. The device contains an external pivoting frame 1 with a sealed cavity 2 serving as a float and a sealed cavity 3 filled with liquid. The frame 1 is placed in a liquid, provided with an eccentric weight and can rotate around its own axis on the supports 4. The hermetic cavity 3 is separated from the cavity by a 2 bellows 5, with which the electrovibrator bore 6 is rigidly fastened. The electric vibrator coil 7 is fixed on the frame j in the cavity 2. Cavity 3 on support 8 has an internal pivot frame 9 fitted with a load of 1O. The inner surface of frame 9 is exaggerated in the form of a sphere in which a spherical hollow float 11 is placed. The cavity between frame 9 and float 11 is partially filled with liquid. Frame 9 has an opening 12 through which fluid can fill its internal cavity-, and an opening 13 through which the spherical cavity communicates with the cavity 14 filled with air or gas. The volume of the strip 14 is much larger than the volume enclosed between the two spherical surfaces (the inner surface of the frame 9 and the outer surface of the float 11). Inside the float 11 there are rigid magnets on the arrow 15 and the load 16. Outside of the turn frame 9, the ring ferrosonde is rigidly fixed ; The device operates as follows. In an inclined borehole, frame 1 unfolds on supports 4 so that the swing plane of frame 9 is set in the apsidal plane, and the plane of ferroson-. yes 17 - approximately horizon. An alternating current is applied to the electrovibrator coil 7, under the action of which the measles 6 moves, changing through the bellows 5 the volume of the sealed cavity 3. MI, forcing air out of it through hole 13 into cavity 14. Float 11 emerges and is centered. The float moves until it is fully centered and blocks the opening 13, while the magnetic arrow 15 is set approximately in the horizon and in the direction of the Earth’s magnetic field by the action of the load 16. At this moment, the motion of the core ceases, since the liquid is almost incompressible. When the core moves in the opposite direction, the fluid pressure inside the hermetic cavity 3 decreases. The fluid level in the cavity between the two spherical surfaces decreases and the float starts to move downward, without touching the walls of the inner spherical surface of the frame 9. At the same time, the float sets the magnetic arrow more accurately in the direction of the horizontal component of the Earth's magnetic field. The downward movement of the float takes place until it closes the opening 12. / The movement of the core 6 stops. Then a new cycle begins, and so on. As a result, the magnetic needle is precisely positioned in the direction of the horizontal component of the earth’s magnetic field. The movement of the float under the action of vibrations of the electrovibrator also contributes to the reduction of friction in the supports 8 and more accurate installation of the plane of the fluxgate 17 into the horizon. Based on the fluxgate readings, the position of the plane of curvature of the well relative to the plane of the magnetic meridian (the position of the magnetic needle) is recorded. High accuracy of installation of the plane of the flux-gate into the horizon is not required.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Устройство для измерения азимута буровой скважины, содержащее поворотный корпус с опорами, поплавок с магнитной стрелкой, вибратор с якорем, феррозонд, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и надежности работы, оно снабжено сильфо10 ном, поворотной рамкой с опорами и гру»· зом, при этом сильфон установлен в корпусе и делит его на две герметичные полости, в одной из которых установлен вибратор, якорь которого соединен с сильфсном, а в другой - выполненная с воздушной полостью в верхней части поворотная рамка с опорами и грузом, внутри которой размещен поплавок с магнитной стрелкой, а снаружи - феррозонд, причем рамка с поплавком образует полость, сообщающуюся отверстием в нижней части рамки с полостью корпуса, а отверстием в верхней ее части - с воздушной полостью.A device for measuring the azimuth of a borehole containing a rotary body with supports, a float with a magnetic arrow, a vibrator with an anchor, a flux probe, characterized in that, in order to increase the accuracy of measurement and reliability, it is equipped with a bellows, a rotary frame with supports and a load " · Zom, while the bellows is installed in the housing and divides it into two sealed cavities, one of which has a vibrator, the anchor of which is connected to the bellows, and the other has a rotary frame with supports in the upper part and supports Uzoma inside which is placed a float with magnetic needle, and the outside - flux gate, and the frame with the float forms a cavity communicating hole at the bottom of the frame with the body cavity, and an opening in its upper part - to the air cavity.
SU782664178A 1978-09-20 1978-09-20 Apparatus for measuring the borehole azimuth SU740942A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782664178A SU740942A1 (en) 1978-09-20 1978-09-20 Apparatus for measuring the borehole azimuth

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782664178A SU740942A1 (en) 1978-09-20 1978-09-20 Apparatus for measuring the borehole azimuth

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU740942A1 true SU740942A1 (en) 1980-06-15

Family

ID=20785269

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782664178A SU740942A1 (en) 1978-09-20 1978-09-20 Apparatus for measuring the borehole azimuth

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU740942A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1891976B (en) Floating-hammer randow directional floating-gyro inclinometer
SU740942A1 (en) Apparatus for measuring the borehole azimuth
US4138600A (en) Force-responsive device
US4312227A (en) Force-responsive device
US2746162A (en) Apparatus for determining the deviation of a borehole from the vertical axis
US3664175A (en) Velocity gauge
SU620589A1 (en) Device for measuring deflection angle
SU542159A1 (en) Device for determining the orientation of geophysical sensors relative to the plane of curvature of a well
US2992492A (en) Bore hole inclinometer apparatus
US3507158A (en) Accelerometer
SU1102915A1 (en) Device for determining the angle of well inclination
SU1090863A1 (en) Apparatus for determining azimuth and zenith angles of well
US2222442A (en) Borehole direction recorder
SU1452950A1 (en) Device for measuring well crooking parameters
SU1573153A1 (en) Method of measuring parameters of borehole curvature
US5063680A (en) Self-erecting tiltmeter
SU1452955A1 (en) Inclinometer
SU1250850A2 (en) Device for determining slope of mobile object
SU1044979A1 (en) Device for determination of deviation from the vertical angle
US5752320A (en) Borehole dip instrument
RU2359121C1 (en) Unit of deviation survey transformer
SU1059159A1 (en) Apparatus for measuring borehole azimuth
SU933968A1 (en) Device for measuring angle of sight and zenith angle in borehole
RU2183820C1 (en) Device for orientation
SU1460214A1 (en) Arrangement for orienting transmitters