Інклінометр для вимірювання кривизни експлуатаційних та геологорозвідувальних свердловин

Реферат: Інклінометр для вимірювання кривизни експлуатаційних та геологорозвідувальних свердловин містить електричний двигун гіроскопа, азимутальний та зенітний потенціометри, встановлені на рамці інклінометра, щітки яких з'єднані з блоком контролю опору вимірювальних потенціометрів, вихід якого через трижильний кабель з'єднано з зовнішнім пультом керування та джерелом живлення. Інклінометр обладнано мікропроцесором, вихід якого через приймально-передаючий блок та трижильний кабель з'єднано з зовнішнім пультом керування та джерелом живлення, другим блоком контролю опору, двома реле які за командою мікропроцесора притискають щітки вимірювальних потенціометрів до полів опору тільки під час вимірів. Виходи обох блоків контролю опору вимірювальних потенціометрів з'єднані з окремими входами мікропроцесора. UA 95363 U (12) UA 95363 U UA 95363 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до засобів контролю викривлення геологічних пошукових свердловин, які пробурені у магнітному середовищі. Відомий інклінометр, призначений для вимірювання зенітних та азимутальних кутів геологічних пошукових свердловин, який складається з маятника, що коливається у магнітному полі електромагніту в одній площині та регулятора струму електромагніту. Положення інклінометра визначається по графікам за величиною струму, який необхідно подати з пульта управління на електромагніт для врівноваження маятника. Сила струму залежить від кута нахилу приладу до площини, у якій рухається маятник (Шитихин В.В., Новые приборы, выпускаемые за рубежом, для измерения кривизны геологоразведочных скважин, пробуренных в магнитной среде. - М., 1958. - С. 1-5.). Недоліком відомого інклінометра є необхідність його попереднього настроювання біля кожної свердловини, а також застосування графіків для визначення геометрії свердловини та низька продуктивність, що становить 2-4 точки на годину. Найбільш близьким аналогом є гіроскопічний інклінометр, що містить електричний двигун інклінометра, азимутальний та зенітний вимірювальні потенціометри встановлені в середині рамки інклінометра, щітки яких з'єднані з входом блока контролю опору потенціометрів, вихід якого через трижильний кабель з'єднано з зовнішнім пультом керування та джерелом живлення (Шитихин В.В., Новые приборы, выпускаемые за рубежом, для измерения кривизны геологоразведочных скважин, пробуренных в магнитной среде. - М., 1958. - С. 6-9). Недоліком вказаного інклінометра є необхідність почергового ручного врівноваження блока контролю опору кожного потенціометра окремо. Крім цього істинне значення азимутального кута необхідно обчислювати за спеціальною формулою. Задачею корисної моделі є удосконалення конструкції інклінометра шляхом забезпечення одночасної фіксації азимутального та зенітного кутів, що підвищує точність та продуктивність роботи інклінометра. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому інклінометрі, який містить електричний двигун гіроскопа, азимутальний та зенітний вимірювальні потенціометри встановлені в середині рамки інклінометра, щітки яких з'єднані з входом блока контролю опору потенціометрів, вихід якого через трижильний кабель з'єднано з зовнішнім пультом керування та джерелом живлення, згідно з корисною моделлю, інклінометр обладнано мікропроцесором, вихід якого через приймально-передаючій блок та трижильний кабель з'єднано з зовнішнім пультом керування та джерелом живлення, другим блоком контролю опору, двома реле які за командою мікропроцесора притискають щітки вимірювальних потенціометрів до полів опору тільки під час вимірів. При цьому виходи обох блоків контролю опору (АЦП) вимірювальних потенціометрів з'єднані з окремими входами мікропроцесора. Корисна модель ілюструється функціональною схемою гіроскопічного інклінометра. Пристрій складається з електричного двигуна гіроскопа 1, азимутального 2 та зенітного 3 вимірювальних потенціометрів, встановлених в середині рамки інклінометра, щітки 4 яких притискаються до полів опору потенціометрів 2, 3 за допомогою, встановлених на рамці реле 5, 6, які за командою з виходу мікропроцесора 7, підключають їх до блоків контролю опору, виконаних у вигляді аналогово-цифрових перетворювачів - АЦП 8, 9. Зв'язок інклінометра з персональним комп'ютером 10 пульта керування 11 здійснюється через приймальнопередаючій блок 12 та трижильний кабель, який одночасно використовується і для зв'язку джерела живлення 13 з блоком живлення 14. При цьому джерело живлення 13 і ПК 10 знаходяться у пультікерування 11 на поверхні, а сам інклінометр змонтовано зондовому пристрої, який спускається у свердловину на трижильному кабелі. Пристрій працює наступним чином: інклінометр встановлюють на поверхні у спеціальний штатив, подають напругу на двигун 1 гіроскопа і, після того як він набере робочі оберти, мікропроцесор 7 подає команду реле 5, 6 притиснути щітки 4 до полів опору потенціометрів 2, 3 та, на основі даних, отриманих з виходу АЦП 8, 9 визначає початковий азимут віддаленого репера. Цей азимут записують у пам'ять ПК 10, інклінометр спускають у свердловину і вимірюють викривлення свердловини через заданий інтервал глибин. У кожній точці вимірювань мікропроцесор 7 дає команду реле 5, 6 на притискання щіток 4 до полів опору потенціометрів 2, 3. Після закінчення вимірів інклінометр підіймають на поверхню, встановлюють на штатив і визначають кінцевий азимут репера. Різницю вимірів азимуту репера на початку і в кінці вимірів дає величину похибки гіроскопа, яку розкладають по точкам вимірів, які були виконані у свердловині пропорційно часу вимірювань і враховується при обробці результатів на персональному комп'ютері 10. Перевага запропонованого інклінометра полягає у тому, що виключена необхідність у ручному балансуванні вимірювального моста у кожній точці, що підвищує точність і 1 UA 95363 U оперативність вимірів. Введення реле, які здійснюють притискання щіток до полів потенціометрів тільки під час вимірів, зменшує температурну похибку та зношення цих полів. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 Інклінометр для вимірювання кривизни експлуатаційних та геологорозвідувальних свердловин, що містить електричний двигун гіроскопа, азимутальний та зенітний потенціометри, встановлені на рамці інклінометра, щітки яких з'єднані з блоком контролю опору вимірювальних потенціометрів, вихід якого через трижильний кабель з'єднано з зовнішнім пультом керування та джерелом живлення, який відрізняється тим, що його обладнано мікропроцесором, вихід якого через приймально-передаючий блок та трижильний кабель з'єднано з зовнішнім пультом керування та джерелом живлення, другим блоком контролю опору, двома реле які за командою мікропроцесора притискають щітки вимірювальних потенціометрів до полів опору тільки під час вимірів, при цьому виходи обох блоків контролю опору вимірювальних потенціометрів з'єднані з окремими входами мікропроцесора. Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2