SU32463A1 - Прибор дл измерени угла искривлени буровой скважины и его азимута - Google Patents

Description

Известны приборы дл  измерени  кривизны буровых скважин, снабженные т желым отвесом, скольз щим по контактам , с целью определени  означенной кривизны; не представл ет новизны также применение жироскопа, подвешенного на кардановом отвесе, дл  ориентировани  прибора по странам света, а также регистраци  искривлени  карандашами на , надетой на барабан . В предлагаемом приборе, с целью регистрации угла искривлени  скважины , применен соленоид с сердечником , подвешенным на струне, переброшенной через ролики, при чем сердечник снабжен ползунком с цветными карандашами с целью прочерчивани  диаграммы . Последн   надеваетс  на барабан , приводимый во вращение около оси от барабанов лебедки весом спускаемого в скважину прибора при посредстве шестереночно-черв чной и канатной передач. Дл  прочерчивани  на диаграмме отдельной линии, отмечающей угол поворота прибора около своей оси, имеетс  добавочный соленоид, а дл  замера глубины скважины-особый прерыватель, делающий отметку на диаграмме при каждом обороте, барабана при прерывании тока.

. На чертеже фиг. 1 изображает вид прибора спереди; фиг. 2-вид -его сбоку;

(149J , .

фигГ 3-горизонтальный разрез его; фиг. 4г-вид лебедки спереди; фиг 5- вид его сбоку; фиг. б-вид ее сверху;. фиг. 7.-вид спереди регистрирующего прибора; фиг. 8-вид его сбоку; фиг. 9- продольный разрез приспособлени  дл  пропускани  тока в скважину; фиг. 10- то-же, поперечный разрез.

Предлагаемый прибор представл ет собой комбинацию трех отдельных частей: Помещенного на лебедке самопишущего прибора, лебедки с тросом и регистрирующего прибора, прикрепленного к .тросу.

Самопишущий прибор- (фиг. 1-3}. состоит из барабана 7, свободно вращающегос  йа оси 7, составл ющей одно целое со станиной 2, внизу которого нарезано зубчатое колесо 3 дл  черв чной .передачи. Это колесо сцеплено с черв ком 4. составл ющим одно целое с валом 5, на один конец которого насажен на шпонке шкив б дл  канатной передачи 6-30- Вверху и внизу барабана 7. имеютс  пружинки 13 дл  зажима бумаги. Верхн   часть оси 7 поднимаетс  над барабаном и имеет квадратную форму 8; на ней при помощи кронщтейнов 9, укреплены соленоиды Ю и 77, сердечники которых 77 и /и и противовесы 75 и 16, соединенные друг с другом струной, удерживаютс  в нужном положении при помощи двух пар шкивков J9 и 20, укрепленных на специальных кронштейнах вверху над соленоидами и внизу под ними. К нижним част м сердечников соленоидов прикреплены ползунки 21, на которых имеютс  звездочки со вложенными в них цветными карандашами 22. На станине 2, на раздвижном кронштейне, укреплен прерыватель 12 в виде подковообразного электрор агнита,  корь которого при размыкании тока отт гиваетс  пружиной; с противоположной стороны  корь имеет иголку, которой может делать отметку на бумаге барабана. Весь прибор помещен в дерев нном  щике, который укреплен на платформе лебедки; здесь же установлены три вольтметра , амперметр, три реостата и четырехполюсный рубильник. Лебедка (фиг. 2, 4-6) в конструктивном отношении не представл ет собой ничего нового за исключением того, что на ней установлен мертвый, барабан 24 с канатным шкивом 50 на конце, через который переброшен два или три раза трос, идущий от главного барабана и затем направл ющий ролик 25, при помощи которого канат центрируетс  над скважиной. Дл  того, чтобы пропускать ток от аккумул торов и самопишущего прибора в скважину, на конце оси главного барабана на одной с ним шпонке насажена втулка 26 (фиг. 10) из изол ционного материала, на которой укреплено восемь медных колец 27. На ста .нине же лебедки укреплен кронштейн 28,на котором в изол ционном материале помещены восемь медных щеток 29,скольз щих при вращении барабана по кольцам 27 и таким образом замыкающих ток; четыре электрических провода от самопишущего прибора направл ютс  к щеткам 29, кольца же 27 соединены с проводами, помещенными в сердечник троса 31 (фиг. 7), который намотан на главный барабан лебедки, и свободный конец которого овивает мерный барабан 24 через ролик 25 и, будучи прикреплен к кольцу регистрирующего прибора, передает ток последнему. Шкив 30 мерного барабана 24 соединен со шкивом б самопишущего прибора резиновым канатиком или цепью Галл . Регистрирующий прибор (фиг. 7 и 8) состоит из верхнего направл ющего цилиндрз , самого регистратора и нижнего направл ющего цилиндра. Верхний направл ющий цилиндр имеет по своей длине цилиндрический канал 32, вверху заканчивающийс  камерой 34, в которой производитс  repMeiH4ecKoe соединение проводов; трос же прикреплен к кольцу 33. Центрирование прибора в скважине достигаетс  двум  парами роликов 36, расположенных под углом 90°, свободно вращающимис  на болтах 35. Последние могут передвигатьс  в своих прорезах и тем самым центрировать прибор в скважинах разного диаметра. В нижней части цилиндра имеетс  резиновое кольцо 37, а ниже его-газова  резьба 38, служащие дл  герметичного присоединени  цилиндра к регистрирующему прибору . Провода электрического тока подвод тс  к контактам 39. Регистрирующий прибор Ьостоит из ма тника 40, укрепленного на шариковом шарнире 41 во втулке 42, котора , в свою очередь, ввинчена з изол тор 43, а последний-в верхн{Ью часть корпуса 44 прибора. В нижней части ма тника имеетс  контакт 45, который скользит по сопротивлению, уложенному с внутренней стороны шаровой поверхности 46, выточенной в верхней части корпуса 47 прибора; провода от конца сопротивлени  46 через отверстие 49 и от ма тника (45, 40, 41, 4 через отверстие 48 вывод тс  на верх втулки 50, ввернутой в верхнюю часть корпуса прибора , где и присоедин ютс  к контактам 51. Внутри корпуса 44 сделана выточка 63, с опущенным в нее через прорези 52 кардановым подвесом 53, на котором на шариковом подшипнике 55 свободно лежит обойма 62 жироскопического компаса 54, приводимого в движение электромотором 55, ток к которому подводитс  через щетки 57. Электрическое сопротивление имеет разрыв у северного конца прибора, т.-е. начинаетс  оно на 0° и заканчиваетс  на 359°; на обойме же жироскопа имеетс  контакт 60, скольз щий по сопротивлению . Провода, как от электромотора, так и от сопротивлени  вывод тс  через отверстие 61 в корпусе прибора на верх втулки 50, где и присоедин ютс  к соответственным контактам 51. Дл 

герметичности под ма тникцм уложено резиновое кольцо 64, а затем в корпус прибора 47 навинчен до отназа патрубок 65. В верхнюю часть этого патрубка ввинчиваетс  верхний направл ющий цилиндр. В нижней части 4 регистрирующего прибора сделана прорезь 66 с выходом на север и вь1точка 8J, герметически закрывающа с  пробкой 5 на резине 86. С западной стороны прибора прорез.ь 66 имеет пр моугольное отверстие, закрывающеес  крышкой 88, прикрепленной к корпусу прибора шурупами 4. Внизу корпуса 47 имеетс  в центре его нарезанна  выточка 78 дл  болта нижнего направл ющего устройства и прорез 77 дл  цепи Галл  в работы в Скважине большего диаметра . В прорези 66 помещаетс  ведущий ролик 69, заклиненный на втулке 20, котора  свободно сидит на болтуоси 77. Болт-ось может передвигатьс  к переферии прибора в северном направлении по прорез м 75 и закрепл тьс  в нужном положении гайкой. Обод ролика выполнен из резины 76- На ролике нарезана шестеренка 72 и звездочка 73. Шестеренка 72 сцеплена с шестерней 67, котора  на шпонке насажена на ось 68, один конец которой вращаетс  в корпусе крышки 88, а другой через сальник 84 выходит в выточку 8J. На этом конце насажено эбонитовое колесо 80 с четырьм  медными контактами 79. Под ним имеютс  два медных контакта 2. Пара проводов от контактов 82 через отверстее 87 выводитс  на верх втулки 50 дл  присоединени  к последней свободной паре контактов 57. Снаружи цилиндр регистрирующего прибора имеет неглубокую черту, направленную параллельно образующей цилиндра и точно. соответствующую северу жр роскопического компаса, северу шарового сопротивлени  и вертикальной оси ведущего ролика. По этой линии и по оси ведущего ролика производитс  ориентировка прибора в скважине перед спуском. Нижнее направл ющее устройство регистрирующего прибора представл ет собой цилиндр с роликами и по конструкции аналогичнр-верхнему. В случае применени  прибора к минимальному диаметру скважины этот цилиндр имеет три ролика, из которых один направлен на

юг, а два других-на запад и восток. Наверху цилиндра имеетс  нарезанный болт, которым он ввинчиваетс  в выточку 78.

Собранный прибор устанавливают на ориентированной скважине, производ т соединение проводов, по уровню в скважине придают прибору Зоданное положение и замыкают рубильник. После этого сила тока в цепи соленоидов JO и //, при помощи соответственных реостатов , приводитс  к нулю; Затем, постепенно включа  электромотор жироскопа , приступают к спуску прибора в скважину , дл  чего выключают малую шестерню лебедки и, пользу сь тормозом, производ т спуск с любой скоростью. , Трос при спуске регистратора вращает мерный барабан 24, а вместе с ним и шкив 30, который вращает щкив 6 самопишущего прибора. Последний при помощи шестереночно-черв чной передачи вращает ось 7 барабана 7 и самый барабан. Диаметры колес и барабанов подобраны таким образом, что при опускании прибора в скважину на 7 м барабан 7 поворачиваетс  на 2 мм. Если прибор сохран ет свою ориентировку Ъри спуске и скважина вертикальна и имеет один диаметр, то на барабане 7 оба карандаша черт т горизонтальные линии, а игла прерывател  72 делает укол на диаграмме через 0,5 мм; если же прибор повернулс  вокруг сёоей оси к О, то контакт компаса коснетс  сопротивлени  на 359°, другими словами, сразу выключит все сопротивление компаса , следствием чего будет увеличение силы тока в малом соленоиде W, и сердечник 77 последнего будет полностью вт нут в соленоид, а на барабане 7 карандаш прочертит почти вертикальную линию снизу вверх, несколько смещенную поворотом барабана. При дальнейшем увеличении угла поворота прибора в том же направлении контакт постепенно будет вводить сопротивление, и сила тока в соленоиде будет падать, а следовательно сердечник будет опускатьс  и на барабане 7 карандаш будет чертить наклонную линию вниз. То же  вление имеет место при регистрации отклонени  скважины от вертикали азимута этого отклонени . При строго вертикальной скважине ма тник включает

через свои контак полностью .see сопротивление , и карандаш большого соленоида // чертит горизонтальную линию внизу барабана; коль скоро по вилось отклонение скважины от вертикали, сейчас же прибор наклонитс , а ма тник , сохран   вертикальное положение, постепенно будет переходить с одного витка сопротивлени  на другой и тем самым будем постепенно выключать сопротивление , вследствие чего увеличитс  сила тока в цепи, и сердечник 18 будет вт гиватьс  в соленоид // все больше и больше, а карандаш на барабане / будет чертить некоторую линию , по которой можно определить угол отклонени  от вертикали и азимут этого угла. При наличии в скважине увеличенных диаметров, ролик регистрирующего прибора на этих участках не будет касатьс  стенок скважины, а следовательно не будет вертетьс  и не будет поворачивать прерывател  12, вследствие чего ток будет замкнут и иголка не будет прокалывать ленту барабана, который, поворачива сь от движени  троса вниз, даст указание-на каком участке имеет место увеличение диаметра ./

Предмет изобретени .

Claims (3)

1, Прибор дл  измерени  угла искривлени  буровой скважины и его азимута с жироскопом на кардановом подвесе дл  ориентировки прибора по странам света, с т желым ма тником, снабженным острием, скольз щим по электрическим сопротивлени м на полусфере , и с электрическими приборами, расположенными на поверхности дл  регистрации угла искривлени  и его азимута , отличающийс  тем, что, с целью регистрации угла искривлени , применен соленоид 10 с подвешенным на струне, переброшенной через ролики, сердечником 17 с ползунком 21, снабженным дл  прочерчивани  диаграммы цветными карандашами (фиг. 1, 3, 7, 10).

2.При приборе по п. 1 применение снабженного диаграммой барабана 1, приводимого во вращение около оси 7 от главного и мерного барабана лебедки весом спускаемого в скважину прибора, при помощи шестереночночерв чной передачи 3-4 и канатной 6-30 (фиг. 1, 6).

3.При приборе по п. 1 применение добавочного соленоида /7 с сердечником f8, служащего дл  прочерчивани  на диаграмме барабана / отдельной линии , отмечающей угол поворота прибора около своей оси, причем дл  замера глубины скважины имеетс  подпружиненный прерыватель J2, делающий иголкой отметку на диаграмме при каждом обороте барабана / при прерывании тока (фиг. 1, 3).

i e aictop . ,млЯ