连续测斜仪.pdf

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摘要
申请专利号:

CN90220918.3

申请日:

1990.09.19

公开号:

CN2076601U

公开日:

1991.05.08

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

|||授权|||公开

IPC分类号:

E21B47/02

主分类号:

E21B47/02

申请人:

西安石油勘探仪器总厂;

发明人:

冯祥正

地址:

710061陕西省西安市南郊东八里村

优先权:

专利代理机构:

陕西省石油化工专利事务所

代理人:

滕国材

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内容摘要

本实用新型的连续测斜仪由下井仪和地面仪组成,其中下井仪的传感器由外环、内环、罗盘、方位角电位器、倾斜角电位器等组成。它可连续地测量石油井筒的方位角和倾斜角,并用记录仪记录下来。用来代替已有的点式测斜仪,可以提高测量速度,采用组合测量,主要用于石油地球物理勘探测井。

权利要求书

1: 一种连续测斜仪,由下井仪和地面仪组成,其特征在于下井仪中的传感器(1)是由有偏心重块指向的构成常平架的外环(14),内环(21),装于内环(21)上的滑动端由罗盘拖动的方位角电位器(10),以及电阻盘装于内环(21)上的滑动端固定于外环(14)上的倾斜角电位器(20)组成。
2: 根据权利要求1所述的连续测斜仪,其特征在于外环(14)是矩形的,其短边中心向外装有套轴(17),其长边中心内外装有横轴(9),其一个侧平面上装有偏心重块(23)。
3: 根据权利要求1所述的连续测斜仪,其特征在于内环(21)是碗形的,其两侧穿在横轴(9)上,穿过内环(21)上、下边安装竖轴(5)。
4: 根据权利要求1或3所述的连续测斜仪,其特征在于内环(21)上边有方位角电位器(10)的电阻盘,并使竖轴(5)的上端从电阻盘的中心穿过,而电位器(10)滑动端固定在竖轴(5)的上端。
5: 根据权利要求1或3所述的连续测斜仪,其特征在于竖轴(5)上固定有由磁棒架(6)磁棒(7)组成的罗盘,罗盘平面与竖轴(5)相垂直。
6: 根据权利要求1所述的连续测斜仪,其特征在于内环(21)的侧边上固定有倾斜角电位器(20)的电阻盘,并使横轴(9)刚好从其中穿过,而电位器(20)的滑动端固定在横轴(9)端上。

说明书


本实用新型属于地球物理勘探领域,特别适用于石油勘探测井。

    目前在石油地球物理勘探测井中使用的测斜仪都是点测式的。每隔一定井段测一个点,人工读数,时效低,人为因素大。当前钻石油井时,对井筒的垂直度和方位角都有较高的要求,定向斜井也钻得逐渐多起来了。连续测量井筒倾斜度和方位角显得十分重要,急需一种连续测斜仪。

    本实用新型的目的是提供一种连续测斜仪,它能连续地、快速地测量出地壳中钻出的井筒的倾斜度和倾斜方位角。并应用现有的方法和装置记录在记录纸上。

    本实用新型以如下方式实现。本实用新型的连续测斜仪由地面仪和下井仪两部分组成,地面仪里包含了测量电路及电源等,下井仪由辅助机械部件、辅助电路及传感器组成。

    传感器构成如下:由有偏心重块指向的构成常平架的外环和内环,装于内环上的滑动端由罗盘拖动的方位角电位器,以及电阻盘装于内环上滑动端固定于外环上的倾斜角电位器共同组成。外环是矩形的,其短边中心向外装有套轴,通过套轴最终把传感器安装于下井仪外壳上,其长边中心向内装有轴横,在外环的一个侧平面上装有偏心重块,含于外环之内的碗形内环的两侧,穿在横轴上,穿过内环上、下两边安装有竖轴,方位角电位器装在内环的上边,竖轴上端从其中心穿过,滑动端固定在竖轴上端,竖轴上还固定着磁棒和磁棒架组成的罗盘,罗盘平面与竖轴垂直。倾斜角电位器地电阻盘安装在内环的侧边上,横轴从其中心穿过,滑动端固定在横轴上。

    外环的一个侧平面上装有偏心重块。当下井仪垂直放置时,偏心重块不起作用,外环在转动过程中随机停留。在传感器的原始装配过程中,把方位角电位器的电阻盘的豁口对准罗盘指北点,设这时的电阻读数为零,通电后测量电压亦为“0”,方向角定为“0”。当下井仪发生倾斜时,偏心重块带动传感器转动,至重心最低点时稳定,这时外环、内环、电位器的电阻盘在这一方位角下都有一个固定位置。在罗盘的磁棒受地磁场作用的带动下,方位角电位器的滑动端仍维持绝对指北位置,这时电位器输出电压值即相应这时的下井仪倾斜方位角。随着下井仪在井中移动,下井仪的方位角变化,反映方位角的方位角电位器的输出电压值也随着变化。记录下这个电压变化值曲线,就可以换算成方位角变化曲线。

    前述中还有倾斜角电位器,设计时内环上的全部装置综合重心使内环的碗形底边永远在最低点,内环处于常平状态。下井仪垂直放置时,外环及内环皆处于树直状态,设这时倾斜角电位器的滑动端与电阻盘之间的相对位置为“0”,即无倾斜。当下井仪发生倾斜时,内环在重力作用下永远垂直,其上安装的倾斜角电位器的电阻盘仍保持对“0”时的状态。而其滑动端随着横轴、外环及下井仪总体的带动下一齐倾斜,使滑动端在电阻盘上转了一个倾斜角大小的弧。当然也对应电压变化,读出这个电压值,即求得倾斜角。

    下井仪受井筒的作用感知井筒的倾斜必定同时出现方向角和倾斜角。二者同时被转换成电压值,经电子线路处理,由记录装置记录下来。下井仪在井筒中连续移动就画出两条表示仪器(即井筒)倾斜和方位的连续曲线。

    本实用新型的优点在于它能连续地测量出井筒各点倾斜和方位的连续变化曲线。测量速度快,可使用自动记录装置,完全克服了点测式测斜仪的缺点。

    下面结合附图对本实用新型实施例作详述:

    图1是本实用新型下井仪部分剖面装配图。

    图2是传感器侧视图。

    图3是内环主视图。

    图4是内环俯视图。

    图5是罗盘主视图。

    图6是罗盘俯视图。

    参考图1,园筒形的下井仪外壳(15)里安装着传感器(1),传感器(1)的最外边是矩形的外环(14),沿外环(14)的长轴向外装有套轴(17),套轴(17)一方面最终固定在外壳(15)上,另一方面通过纵轴承(16)安装在外环(14)上,这样,外环(14)以套轴(17)为轴自由转动。外环(14)的侧视图结构如图2所示,其中显示了偏心重块(23),沿外环(14)的短轴方向向内在长边上各装一枚短的横轴(9),通过轴承(8)把内环(21)安装在横轴(9)上,内环(21)是一个碗形环,其形状如图3和图4所示。横轴(9)从内环的两个侧边插入,内环(21)可在横轴(9)上自由摆动。

    穿过内环(21)的上下边,借助于顶珠(3)和轴承(4)(轴承(4)在上下两边各有一只)把竖轴(5)安装在内环(21)上。竖轴(5)下端与内环(21)的下边相平,竖轴(5)的上端从内环(21)的上边露出一段,竖轴(5)穿过内环(21)的上下边的中间段上安装一只罗盘,罗盘的详细结构见图5和图6,主要由磁棒架(6)和磁棒(7)组成,磁棒(7)如图5和图6所示那样穿进磁棒架(6)的槽里,本实施例的磁棒(7)由两根组成。而竖轴(5)垂直穿进磁棒架(6),当下井仪处于工作状态时,罗盘保持水平。

    参考图3,内环(21)的上边有一段凹形部分,方位角电位器(10)的电阻盘固定在其上,并使竖轴(5)的顶端刚好从电位器(10)的中心穿过。在竖轴(5)的顶端安装着电刷组件(19),而方位角电位器(10)的滑动端与电刷组件(19)相连接。再通过接线板(11)和电刷(12)使电位器(10)的滑动端与处理电路连接。

    参照图1,内环(21)的一个侧边上安装着倾斜角电位器(20)的电阻盘,而且使横轴(9)刚好从电位器(20)的电阻盘的中心穿过,而电位器(20)的滑动端则固定在横轴(9)上,从而倾斜角电位器(20)的电阻盘与滑动端相应于内环(21)在横轴(9)上摆动而相对滑动。依靠滑环组件(18)和电刷(12)从传感器(1)向外引出电路连线。在外环(14)的短边上装各有一个偏心重块(23),它们的形状及位置如图2所示,都在外环(14)的同一侧平面上。通过安装在内环(21)下边上的螺钉(2)和锁紧装置(22)可以把内环(21)锁住,以防止在运输过程中把传感器(1)震坏。

    上述传感器(1)配上辅助机械装置及辅助电路组成下井仪,下井仪与地面仪组合起来构成本实用新型的连续测斜仪。

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本实用新型的连续测斜仪由下井仪和地面仪组成,其中下井仪的传感器由外环、内环、罗盘、方位角电位器、倾斜角电位器等组成。它可连续地测量石油井筒的方位角和倾斜角,并用记录仪记录下来。用来代替已有的点式测斜仪,可以提高测量速度,采用组合测量,主要用于石油地球物理勘探测井。。

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