Главная страница
Навигация по странице:

  • Автономные компасные инклинометры оперативного контроля

  • Автономный одноточечный инклинометр ИОК-42

  • Инклинометры МИ-42У и МИ-ЗОУ

  • Измерительный узел (0 – 90)

  • Измерительный узел (0 – 5)

  • Инклинометр многоточечный оперативного контроля МТ-1-40

  • Структурная схема инклинометра

  • Структурная схема

  • Вспомогательные принадлежности инклинометра МТ-1

  • Инклинометр гироскопический автономный ИГА-1 производства ЗОА «Гирооптика» Область применения

  • Состав комплекта

  • Наземное оборудование

  • Состав и назначение блоков БИЧЭ

  • Аккумуляторная батарея

  • Основные технические данные

  • Отечественные электромеханические компасные инклинометры

  • Ферромагнитный ИММ-32-125/70 и гироскопический инклинометры ИГИ-42-120/70

  • Зарубежные автономные инклинометры

  • Направленное бурение. Группа 2440 расчётнопояснительная записка к курсовой работе по направленному бурению скважин


    Скачать 2.14 Mb.
    НазваниеГруппа 2440 расчётнопояснительная записка к курсовой работе по направленному бурению скважин
    АнкорНаправленное бурение
    Дата06.12.2022
    Размер2.14 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаНаправленное бурение.doc
    ТипПояснительная записка
    #831128
    страница4 из 8
    1   2   3   4   5   6   7   8

    3. Выбор технических средств и описание методики проведения инклинометрии



    В процессе бурения необходимо контролировать положение оси скважины в пространстве с целью: определения истинного положения полезного ископаемого и правильного построения геологического разреза и определения положения забоя скважины.

    Различается два вида контроля искривления скважин – оперативный и плановый.

    3.1 Оперативный контроль искривления скважин



    Оперативный контроль – осуществляется силами буровой бригады через 15 – 20 м бурения скважины или один раз в сутки и предназначен для определения начала существенного искривления скважины и своевременного принятия мер для его устранения.

    Оперативный контроль следует проводить при:

    1. пересечении буровым снарядом перемежающихся слоев пород различной твердости, сопровождающемся изменением зенитного и азимутального углов;

    2. пересечении мягких несцементированных или сильно разрушенных пород, тектонических нарушений, трещин, пустот, а также при выходе из зоны осложнения;

    3. смене пород с различными анизотропными свойствами;

    4. смене диаметра скважины;

    5. перед каждым циклом искусственного искривления и по окончания цикла искривления;

    3.2 Плановый контроль искривления скважин



    Плановый контроль – осуществляется геофизическими (каротажными) отрядами через определенные интервалы бурения (практически через 200 – 300 м проходки) или по всему стволу скважины после окончания ее бурения до проектной глубины.

    Особенности технологии проведения планового контроля:

    • измерение зенитных и азимутальных углов осуществляется обычно через 10 – 20 м при подъеме прибора (инклинометра) из скважины;

    • скорость подъема прибора не > 2000 – 2500 м/час;

    • глубины определяются по счетчику;

    • при повторных замерах в одной скважине перекрывается не менее 5 точек прежнего замера;

    • результаты измерений заносятся в буровой журнал.

    3.3 Инклинометры



    По назначению инклинометры разделяются на приборы:

    • для измерения только зенитного угла;

    • для измерения зенитного угла и азимута.

    Датчики для измерения зенитного угла разделяются на две группы:

    • использующие принцип горизонтального уровня жидкости;

    • использующие принцип отвеса.

    Датчики для измерения азимута:

    • магнитная стрелка;

    • гироскоп;

    • щуп.

    По способу измерения и передачи информации на поверхность инклинометры подразделяются на:

    • забойные, производящие измерения и передачу информации в процессе бурения (телеметрические системы);

    • приборы, опускаемые в скважину на кабеле и выдающие информацию в процессе подъема из скважины или спуска;

    • автономные приборы, спускаемые на колонне бурильных труб и выдающие информацию только после подъема инструмента.

    3.3.1 Инклинометры для оперативного контроля



    Автономные компасные инклинометры оперативного контроля

    Автономные компасные инклинометры оперативного контроля делятся на две группы [5].

    1. Одноточечные приборы, обеспечивающие за один спуск в скважину измерение одной точки ее ствола (зенитного и азимута) в диапазоне зенитных углов от 2 до 178°.

    2. Многоточечный фотографический инклинометр МТ-4-40 конструкции ВИТР, обеспечивающий за один спуск в скважину измерение до 100 точек ее ствола с регистрацией на 8-миллиметровой пленке; диапазон его работы от 2 до 60°.

    Инклинометры оперативного контроля опускаются в наклонные скважины на тонком канате диаметром 3 – 4 мм с использованием портативных лебедок типа электрической лебедки ЛОК-1500 конструкции ВИТРа, а в горизонтальные и восстающие скважины с помощью бурильной колонны.

    Спуск автономных инклинометров оперативного контроля должен осуществляться при использовании блок-трубы (рис. 4) скважины со счетчиком глубины.

    К одноточечным инклинометрам относятся [5]:

      • электромеханический инклинометр ИОК-42 конструкции ВИТР

      • механические малогабаритные инклинометры МИ-42У и МИ-ЗОУ конструкции «Востказгеология».

    Автономный одноточечный инклинометр ИОК-42

    Автономный одноточечный инклинометр ИОК-42 представляет устройство, обеспечивающее его работу от автономного блока электропитания. Техническая характеристика представлена в табл 5 [5].

    Таблица 5

    Техническая характеристика ИОК-42

    Диапазон измерения углов, градус:

    зенитных

    азимутальных


    0 – 180

    0 – 360

    Погрешность измерения углов, градус:

    зенитных (при углах 3 – 177°)

    азимутальных


    ±1

    ±2,5

    Питание скважинного прибора (сухие элементы А343 или дисковые аккумуляторы типа Д-0,26 С), В

    2×4,5

    Внешнее гидростатическое давление на защитном кожухе, МПа,

    не менее

    наружный диаметр защитного кожуха

    длина кожуха, в т. ч. с утяжелителем


    20

    42

    2000/3000

    Масса, кг, в т. ч. с утяжелителем

    8/15,5


    Спуск прибора производят с заарретированным (закрепленным) чувствительным измерительным элементом (ЧЭ), который по команде электронного таймера в заданной точке скважины, по истечении установленного времени, освобождает ЧЭ, магнитная стрелка устанавливается в плоскости магнитного меридиана Земли, затем по команде таймера ЧЭ основа закрепляется. После этого прибор извлекается из скважины. На дневной поверхности прибор с ЧЭ извлекается из защитной гильзы, и показания ЧЭ определяются визуально (желательно с помощью увеличительной лупы).

    Прибор позволяет проводить измерения в скважинах любого направления от близких к вертикали до восстающих благодаря сферическому магнитно-гравитационному чувствительному элементу ЧЭ (2 – 178°).

    При замере скважин с зенитными углами 2 – 60° наиболее эффективно спускать инклинометр на тросе с помощью любой лебедки. При измерении скважин с зенитными углами свыше 60° инклинометр в точку замера доставляется на бурильной колонне. При этом для устранения влияния стальной бурильной колонны на чувствительный элемент (датчик азимута) инклинометр должен быть удален от бурильной колонны на 3 – 5 м. Это может быть достигнуто использованием одной легкосплавной бурильной трубы (ЛБТ) или набором специальных антимагнитных штанг аналогичной длины. В сложных геологических условиях (большое количество шлама, обрушения стенок скважины и т.п.) следует помещать прибор в специальный контейнер из немагнитного материала.

    Инклинометр состоит из защитного кожуха, тросовой головки, чувствительного элемента (ЧЭ), арретирующего механизма, таймера, блока питания.

    Защитный кожух предохраняет инклинометр от механических воздействий и служит для защиты прибора от внешнего гидростатического давления столба жидкости в скважине. Кожух представляет собой трубу диаметром 42 мм из сплава Д16Т. Для увеличения скорости спуска инклинометра в скважине с вязкой промывочной жидкостью к нему присоединяется утяжелитель.

    Тросовая головка является универсальным узлом, обеспечивающим крепление прибора к тросу лебедки или к колонне бурильных труб. Головка состоит из верхнего наконечника и тросовой муфты.

    Магнитно-гравитационный чувствительный элемент инклинометра является датчиком зенитного угла и азимута и представляет собой две полусферы, подвешенные в подвижной рамке (рис. 5).

    Нижняя полусфера (отвес) со смещенным вниз центром тяжести вращается на агатовых подпятниках в керновых опорах рамки и обеспечивает индикацию зенитного угла. В отвесе, перпендикулярно плоскости среза полусферы, установлен подпружиненный керн, на котором свободно вращается на агатовом подпятнике верхняя полусфера (картушка), являющаяся датчиком азимута, так как вклеенные внутри ее два постоянных магнита ориентируют картушку в направлении магнитного меридиана Земли. Рамка с полусферами вращается вокруг оси инклинометра на бронзовых подшипниках и, благодаря эксцентрично расположенному центру тяжести, всегда самоустанавливается в апсидальной плоскости скважины [5].




    Рис. 5. Сферический чувствительный элемент автономного одноточечного инклинометра ИОК-42 ВИТРа.

    1 – магниты; 2 – картушка компосная (азимутов); 3, 4 – керн, подпятник; 5 – отвес со шкалой зенитных углов; 6 – пружина; 7 – втулка; 8 – керн картушки; 9 – рамка апсидальная; 10 – стакан из оргстекла; 11 – основание (дно) картушки; 12 – подпятник
    По взаимному расположению сферы отвеса и указателя, закрепленного на рамке, определяют зенитный угол, по расположению осей магнитов относительно апсидальной плоскости, нанесенной на нижней полусфере (отвесе) – азимут.
    Арретирующий механизм фиксирует установившееся в точке замера состояние чувствительного элемента и обеспечивает неизменность взаиморасположения полусфер и рамки при подъеме инклинометра из скважины и при отсчете показаний.

    Кинематическая схема инклинометра приведена на рис.6 [5].



    Рис. 6. Схема кинематическая инклинометра ИОК-42 конструкции ВИТР.

    1 – электродвигатель; 2 – муфта сцепления; 3 – винтовая пара; 4 – кулиса; 5 – уравнительная пружина; 6 – компенсационная пружина; 7 – фиксатор; 8 – подвижная вилка; 9 – измерительная сфера;  10 – фрагмент защитного колпачка
    Приводом всех деталей арретирующего механизма служит электродвигатель 1 типа ИДР-6, который работает по команде, поступающей от таймера. По первой команде через муфту сцепления 2 вращение передается на винтовую пару 3, где оно преобразуется в поступательное движение. Через кулису 4 отводится толкатель, подпружиненный уравнительной пружиной 5, а компенсационная пружина б с помощью фиксатора  7 отводит вилку 8 от купола защитного колпака 10 и одновременно освобождает измерительную сферу 9. По второй команде полярность питающего напряжения меняется на обратную, и происходит арретирование измерительного узла чувствительного элемента.

    Таймер – чувствительный элемент инклинометра в процессе хранения, транспортирования и спуска находится в заарретированном состоянии, что обеспечивает надежность его показаний и долговечность работы инклинометра. Временные интервалы цикла измерения обеспечиваются таймером.

    Таймер позволяет устанавливать время задержки, необходимое для выполнения вспомогательных работ и спуска инклинометра до точки измерения. По истечении времени задержки автоматически включается двигатель в режим разарретирования (30 с), далее происходит остановка двигателя (1 мин) для установки и успокоения деталей чувствительного элемента, и затем снова происходит включение двигателя (30 с) в режим арретирования.

    Таймер представляет собой печатную электронную плату с пятью движковыми переключателями (S1 – S5) для установки необходимого времени задержки и тумблера включения питания инклинометра.

    Блок питания обеспечивает автономное питание инклинометра и представляет цилиндрический контейнер из диэлектрического материала. В качестве элементов питания используют сухие элементы типа А343 (шесть штук), которые обеспечивают напряжение ± 4,5 В. Возможно использование других источников питания, обеспечивающих необходимое напряжение, например аккумуляторов типа Д-026Д или аккумуляторных батарей типа НКГЦ-0,45-1 (НКГЦ-1,8-1).

    Инклинометры МИ-42У и МИ-ЗОУ

    Инклинометры МИ-42У и МИ-ЗОУ конструкции «Востказгеология» имеют аналогичное конструктивное устройство.

    • инклинометр МИ-42У обеспечивает измерение в одной точке пространственного положения скважины диаметром 46 мм и более до глубины 3500 м;

    • инклинометр МИ-30У может использоваться в скважинах 36 мм и более и, кроме того, для измерения скважин, буримых комплексами ССК-46 и больших диаметров при спуске прибора внутри колонны бурильных труб без подъема последних из скважины (рис. 7).

    Инклинометр МИ-42У состоит из следующих основных частей:

    • измерительных узлов (0 – 90 ) и (0 – 5 )

    • часового фиксирующего механизма

    • защитной гильзы

    • заводного ключа.

    Инклинометр МИ-ЗОУ измерительного узла 0 – 5 не имеет.

    Техническая характеристика данных инклинометров представлена в табл. 6 [5]

    Таблица 6.

    Техническая характеристика инклинометров МИ-42У и МИ-ЗОУ




    МИ-42У

    МИ-ЗОУ

    Диапазон измерения углов, градус:

    зенитных

    азимутальных


    0 – 180

    0 – 360

    Погрешность измерения углов, градус:

    зенитных

    азимутальных (> 4°)

    ± 0°30

    ± 4

    от – 10 до + 60

    Диапазон рабочих температур, ºС

    25

    Максимальное гидростатическое давление на прибор, МПа

    7

    5

    Габаритные размеры, мм:

    наружный диаметр

    длина




    42

    30

    1200


    Измерительный узел (0 – 90) представляет собой несущую рамку, состоящую из корпуса 3, на торцах которой посредством штифтов 2 закреплены кремневые опоры 1, в которой вмонтированы измерительные элементы – угломер зенитных углов 8 и буссоль магнитная 4. Несущая рамка имеет форму вырезанного цилиндра для размещения буссоли и выполняет роль эксцентричного груза, так как в ее нижней части размещены три свинцовых груза и благодаря которым она устанавливается в апсидальной плоскости.

    В средней части корпуса рамки в камере траверсы 10, закрепленной винтами 7, на кремневых втулках подвешен угломер 8, цапфы которого имеют боковую амортизацию плоскими пружинами 9 с винтами. Угломер является частью диска (110°) с цилиндрическим выступом, на котором нанесена шкала 0 – 90°. Для увеличения чувствительности угломер также снабжен свинцовым грузом. Закрепление буссоли и угломера осуществляется пружинами 5, 6.

    Измерение инклинометром осуществляется следующим образом. При заводе часового фиксирующего механизма несущая рама, угломер и стрелки буссоли находятся в свободном состоянии и под действием гравитационных и магнитных сил занимают определенное положение. При срабатывании фиксирующего механизма происходит постепенное перемещение штока 11 и всей промежуточной фиксирующей системы до соприкосновения кольца с тормозной системой 5, 6 несущей рамки и ее упора в амортизатор. Далее происходит срабатывание тормозных систем,  обеспечивающее арретирование измерительных элементов.

    Отсчет производится визуально после подъема прибора из скважины и его извлечения из защитной гильзы.

    Измерительный узел (0 – 5) смонтирован в трубчатом корпусе, в котором в верхней части размещена буссоль, составляющая одну систему с маятником-отвесом, внизу – фиксирующее устройство и резьба для соединения с часовым фиксирующим механизмом.

    При спуске прибора в скважину на бурильных трубах для избежания их магнитного влияния на стрелку буссоли необходимо между гильзой инклинометра и бурильными трубами ввести разделительную немагнитную штангу длиной не менее 6 м, изготовленную из нержавеющих (сталь Х18Н10Т), латунных или дюралюминиевых труб.

    Инклинометр многоточечный оперативного контроля МТ-1-40

    Данный инклинометр предназначен для многократных измерений в одной или многих точках скважины, что значительно повышает оперативность контроля и достоверность о ее пространственном положении и снижает затраты на инклинометрические измерения, особенно при искусственном искривлении, требующем нескольких измерений интервала.

    Для измерения азимутов и зенитных углов скважины инклинометр снабжен чувствительными элементами (магнитной стрелкой и отвесом, установленными на эксцентричной апсидальной рамке). Магнитная стрелка и отвес инклинометра снабжены шкалами для отсчета азимута и зенитного угла скважины.
    Принцип действия инклинометра МТ основан на фотоизометрическом способе регистрации азимутов и зенитных углов скважины. Это позволяет наиболее простым способом осуществить бесконтактную регистрацию показаний магнитной стрелки компаса и отвеса инклинометра, заключенных в герметично закрытый корпус и взвешенных в жидкости, что повышает точность и объективность измерений и надежность прибора [5].

    Техническая характеристика данного инклинометра представлена в табл. 7.

    Таблица 7

    Техническая характеристика инклинометра МТ-1-40

    Диапазон измерений углов, градус:

    зенитных

    азимутов


    2 – 60

    0 – 360

    Основная погрешность (при зенитных углах более 4°), не более, градус:

    зенитных углов

    азимутов


    0,5

    2,5

    Габаритные размеры, мм:

    диаметр

    длина


    40 (42)

    2000


    Структурная схема инклинометра

    Инклинометр МТ представляет собой автономное устройство, работающее либо в автоматическом режиме, либо в режиме управления без электрической связи с поверхностью. Структурная схема инклинометра показана на рис. 8 [5].



    Рис. 8. Структурная схема инклинометра МТ-1-40

    Выбор режима работы осуществляется соответствующей установкой переключателя режима работы АВТ-УПР. В автоматическом режиме инклинометр работает по временной программе, задаваемой датчиком временных интервалов. В этом режиме инклинометр перемещают по скважине, контролируя по секундомеру время прохождения циклов программы. Через промежутки времени, предусмотренные в цикле для успокоения ЧЭ и регистрации их показаний, его останавливают в точке измерения, и каждый кадр фотопленки соответствует одному измерению.

    В автоматическом режиме фотографирование шкал ЧЭ производится циклично через 2,5 мин, в режиме управления – по команде оператора с поверхности.

    В режиме управления фоторегистратор инклинометра срабатывает только в тех точках скважины, где необходимо произвести измерение. В этом режиме датчик ускорений обеспечивает логическую схему телеуправления, в которой фактор «перемещение» является запрещающим, а фактор «остановка» – разрешающим сигналом, т.е. при перемещении инклинометра по скважине автоматический фоторегистратор всегда находится в выключенном состоянии и для его запуска необходимо остановить инклинометр. Для измерения в этом режиме оператор опускает инклинометр в точку измерения и выдерживает его без движения не менее 1 мин.

    За это время происходит успокоение ЧЭ, фотографирование его шкал азимута и зенитного углов и выключение фотоинклинометра. Для последующего измерения необходимо переместить (встряхнуть) инклинометр, а затем его остановить

    Инклинометрический блок скважинного прибора (рис. 9) состоит из чувствительного элемента 1, зенитных углов и азимутов; фоторегистрирующего устройства – автоматического  фотоаппарата, состоящего  из  фотокамеры  2, механизма транспортирования фотопленки 3 с электромагнитом 5, кассет с пленкой и программного блока 4; пусковых устройств (датчика временных интервалов 7 и датчика ускорений 6); блока питания 8, размещенных в защитной гильзе [5].


    Рис. 9. Автономный многоточечный фотоинклинометр МТ-1-40 конструкции ВИТР.1 – чувствительный элемент; 2 – фотокамера; 3 – механизм перемотки фотопленки; 4 – программный блок; 5 – электромагнит; 6 – датчик ускорений; 7 – датчик временных интервалов; 8 – блок питания
    Все измерительные узлы ЧЭ – магнитная стрелка и шкала зенитных углов размещены в цилиндрическом герметичном корпусе (в его верхней части установлено прозрачное стекло), заполненном кремне-органической жидкостью ПМС-5, которая служит демпфером и световодом (рис. 10). Благодаря демпфированию ЧЭ в жидкости и шаровой опоре 12 измерения можно производить в скважинах с зенитным углом 1 – 2° и более.




    Рис. 10. Чувствительный элемент фотоинклинометра МТ-1-40.

    1 – компенсатор давления; 2 – вал вращения с подшипниками 11; 3 – апсидальная рамка эксцентричная; 4 – маятник; 9, 10 – керны; б – картушка азимутальная; 7 – кольцо из органического стекла с делениями зенитных углов; 8 – стекло с неподвижными индексами отсчета зенитных углов; 9 – защитное стекло с воздухозаборником; 12 – шаровая опора чувствительного элемента
    Электрическое питание инклинометрического блока осуществляется от аккумуляторного или гальванического источников (элементы 343 или «Салют»).

    Вспомогательные принадлежности инклинометра МТ-1 предназначены для обеспечения его работоспособности, обработки и расшифровки фотоснимков и состоят из устройства для подзарядки аккумуляторов; светонепроницаемого мешка, предназначенного для перезарядки кассет фотоаппарата; проявочного бачка и просмотровой лупы.

    Инклинометр гироскопический автономный ИГА-1 производства ЗОА «Гирооптика»

    Область применения: оперативный контроль пространственного положения скважин при строительстве горных выработок. Назначение: определение трехмерных координат х, у, z осевых точек группы вертикальных скважин [6].

    Состав комплекта: скважинный прибор, наземное оборудование и программно-математическое обеспечение.

    Скважинный прибор выполнен в виде прочного герметизированного корпуса цилиндрической формы, в котором установлены блок чувствительных элементов (БИЧЭ), электронный блок, вторичный источник питания и аккумуляторная батарея. В верхней и нижней частях корпуса скважинного прибора установлены два центратора, обеспечивающие установку его продольной оси по оси скважины [6].

    Наземное оборудование включает ручную лебедку, устройства ее установки на обсадной трубе скважины, пульт управления и визирное устройство

    Программно-математическое обеспечение включает пакет программ для камеральной обработки измерительной информации с использованием алгоритмов бесплатформенной инерциальной системы с помощью программно-аппаратных средств, отвечающих требованиям:

    • ПК P-4, 1,2 ГГц;

    • 256 Мбайт – ОЗУ;

    • HDD – 20 Гбайт;

    • ПО Windows 2000/XP.

    В результате камеральной обработки определяются координаты х, у, z осевых точек группы скважин. Конечный результат обработки представляется в виде чертежей сечений группы скважин по заданным горизонтам [6].

    Состав и назначение блоков

    БИЧЭ включает двухканальный микромеханический преобразователь ускорений линейных (ПУС) и микромеханический преобразователь скорости угловой ПСК(У). Ось чувствительности ПСК(У) расположена по продольной оси скважинного прибора, а оси чувствительности ПУС – взаимноортогональны и перпендикулярны продольной оси.

    Электронный блок, включающий аналого-цифровые преобразователи, контроллер внутреннюю память, обеспечивает преобразование аналоговых сигналов БИЧЭ в цифровой код и регистрацию измерительной информации во внутренней памяти.

    Вторичный источник питания преобразует постоянное напряжение аккумуляторной батареи 9 – 12 В в стабилизированные напряжения, необходимые для функционирования БИЧЭ и электронного блока.

    Аккумуляторная батарея скважинного прибора выполнена в виде герметичного сменного блока, позволяющего осуществить его замену в полевых условиях.

    Ручная лебедка, устанавливаемая на обсадной требе скважины с помощью устройств крепления, обеспечивает спуск и подъем скважинного прибора в скважине. В состав лебедки входит барабан с тросом, датчик глубины спуска, стопорное устройство. Датчик глубины спуска состоит из мерного колеса, охватываемого тросом и валкодера, включающего оптоэлектронные датчики угла поворота колеса. При спуске угол поворота мерного колеса пропорционален перемещению скважинного прибора.

    Пульт управления обеспечивает управление режимами функционирования инклинометра и включает клавиатуру, дисплей, съемный модуль Flash-памяти, контроллер и автономный источник питания. Пульт управления подключается к скважинному прибору и датчику глубины спуска. При спуске скважинный прибор отсоединяется от пульта управления и переводится в автономный режим работы [6].

    Визирное устройство предназначено для установки базовой линии скважинного прибора по направлению на реперный пункт с известными координатами. При визировании на реперный пункт визирное устройство устанавливается в верхней части корпуса скважинного прибора на базовой поверхности.

    Технология съемки группы скважин включает последовательное выполнение процедур [6]:

    • установку скважинного прибора инклинометра и наземного оборудования в исходном положении в устье одной из скважин;

    • привязка с помощью визирного устройства базовой линии скважинного прибора к реперному пункту;

    • включение с помощью клавиатуры пульта управления скважинного прибора, проверка его функционирования, ввод исходных данных (координат устья скважины и реперного пункта, параметров скважины);

    • перевод скважинного прибора в автономный режим записи измерительной информации и отсоединение пульта управления от скважинного прибора;

    • спуск скважинного прибора в положение забоя скважины и последующий подъем в исходное положение с помощью ручной лебедки;

    • подключение скважинного прибора к пульту управления, выключение автономного режима записи, перезапись измерительной информации во Flash-память пульта управления, выключение инклинометра;

    • выполнение перечисленных процедур на каждой скважине всей группы скважин;

    • выполнение камеральной обработки с использованием программно-математического обеспечения инклинометра и построение конечного продукта съемки – чертежей сечений группы скважин по заданным глубинам.

    Основные технические данные:

          • инклинометр работоспособен:

    1. в диапазоне температур окружающей среды от – 20 до +40 °С;

    2. при вибрации в диапазоне частот от 10 до 55 Гц с амплитудой – 2 10 м/с2;

    3. при многократных ударах с ускорением 20 м/с и длительностью ударного импульса 2 мс;

    4. в обводненных скважинах с глубиной водяного столба до 50 м

    • инклинометр обеспечивает съемку вертикальных скважин, обсаженных стальными трубами со следующими параметрами:

        1. внутренний диаметр труб – 76 – 102 мм;

        2. глубина скважины – 100 м;

        3. диапазон зенитных углов скважины – ± 8°.

          • погрешность определения глубины – ± 0,3 м;

          • диапазон измерения плановых координат X, Y – ± 2 м;

          • случайная составляющая погрешности определения плановых координат X, Y, – 50/100 мм/м;

      • габаритные размеры скважинного прибора:

    1. диаметр – 68 мм;

    2. длина – 1270 мм;

    3. масса скважинного прибора – 10 кг.



    3.3.2 Инклинометры для планового контроля


    Отечественные электромеханические компасные инклинометры
    Оперативный контроль искривления скважин при отсутствии специальных автономных инклинометров должен выполняться кабельными геофизическими инклинометрами.

    Для измерения скважин в диамагнитных средах наиболее распространены следующие отечественные электромеханические компасные инклинометры: МИ-30, МИР-36, КИТ-60, КИТА-74 и др. Характеристики приведенных выше инклинометров приведены в табл. 8.

    Таблица 8

    Техническая характеристика отечественных каротажных инклинометров

    Тип инклинометра

    Зенитный угол

    Азимут

    Диаметр скважинного прибора, мм

    Температура max, °C

    Давление, max, МПа

    Диапазон, градус

    Погрешность, мин

    Диапазон, градус

    Погрешность, градус

    КИТ

    0 – 50

    ± 30

    0 – 360

    ± 4

    60

    120

    60

    КИТА

    0 – 50

    ± 30

    0 – 360

    ± 4

    74

    120

    120

    ИМ-1

    0 – 75

    ± 20

    0 – 360

    ± 2

    73

    180

    150

    ИН1-721

    3 – 100

    24

    0 – 360

    ± 2

    73

    120

    60

    МИ-30

    0 – 50

    ± 30

    0 – 360

    ± 5

    30

    130

    80

    МИР-36

    0 – 45

    ± 30

    0 – 360

    ± 4

    36

    80

    20

    «Зенит-40У»

    2 – 70

    ± 30

    0 – 360



    40







    ИММ-32-125/70

    0 – 90

    ± 12

    0 – 360

    ± 0,5

    32

    125

    70

    ИГИ-42-120/70

    0 – 90

    ± 15

    0 – 360

    ± 1

    42

    120

    70


    Примечания.

    1. Погрешность измерения азимута дана для зенитных углов, превышающих 3°.

    2. Инклинометры ИН1-721 и «Зенит-40У» обеспечивают непрерывную регистрацию углов.

    Ферромагнитный ИММ-32-125/70 и гироскопический инклинометры ИГИ-42-120/70

    В ГП «Момент» (С.-Петербург) разработана более современная и совершенная конструкция кабельного ферромагнитного инклинометра диаметром 32 мм с поверхностным прибором типа ПЭВМ, а также совместно с ВИТРом принципиально новая конструкция малогабаритного гироскопического инклинометра диаметром 42 мм для ферромагнитных сред со сферическим гироскопом-акселерометром с электромагнитным подвесом ротора [5].

    Конструктивно чувствительный элемент ЧЭ представляет собой ротор, размещенный в сферической полости, создаваемой торцами окружающих ротор полюсов восьми электромагнитов (рис. 11) [5].
    Р ис. 11. Конструкция чувствительного элемента в форме шарового гироскопа-акселерометра с электромагнитным подвесом ротора гироинклинометра ИГИ-42-120/70.

    1 – датчик момента; 2, 5 – статор подвеса; 3 – ротор; 4 – статор двигателя; 6 – корпус; 7 – датчик угла
    Магнитопроводы электромагнитов объединены в два кольцевых ферритовых статора 2, 5. Аксиально отверстию ротора с обеих сторон размещены два идентичных четырехзубцовых  электромагнитных статора 1, 7, выполняющих функции датчика момента, прилагаемого к ротору, и датчика угла.

    В экваториальной плоскости ротора расположен статор двигателя 4, обеспечивающий вращение ротора на принципе асинхронной электромашины. Эти узлы расположены в цилиндрической вакуумплотной камере 6, необходимое разрежение в которой обеспечивается магниторазрядным газопоглотителем. Подводка питания и связь гироскопа с наземным прибором – ПЭВМ осуществляется через гермовводы, расположенные в торцевых крышках чувствительного элемента. Технические характеристики указанных ферромагнитного ИММ-32-125/70 и гироскопического инклинометров ИГИ-42-120/70 даны в табл. 8.

    Зарубежные автономные инклинометры

    В зарубежной практике автономные инклинометры применяются наиболее широко и представлены разнообразными вариантами конструкций. В зависимости от применяемых чувствительных элементов ЧЭ – датчиков измерения углов они разделяются на три группы: индикаторы зенитных углов, инклинометры с магнитными ЧЭ и с гироскопическими ЧЭ, а изготавливаются, как правило, с большим числом датчиков в комплекте с подразделением их на узкие поддиапазоны измерения зенитных углов ЗУ, нередко в 2 – 6° и 10 – 20°.

    По методу регистрации показаний они разделяются на приборы [5]:

      • с механической регистрацией путем перфорации бумажного или фольгированного диска (одна точка ЗУ), на электрохимической бумаге,

      • фото- и кинорегистрация, иногда магнитный носитель.

    Наиболее совершенные из них, например фирмы «Фридрих Лейтерт», обеспечивают измерение зенитного угла в диапазонах 0 – 10°, 0 – 20° и 17 – 130° с погрешностью его измерения соответственно ± 0,1°, ± 0,25°, ± 0,5° и азимута, равной ± 1°, иногда менее.

    Технические характеристики некоторых зарубежных автономных инклинометров приведены в табл. 9 [5].

    Таблица 9

    Техническая характеристика некоторых зарубежных автономных инклинометров

    Фирма (страна)

    Название прибора

    Измеряемый параметр

    Тип датчика азимута

    Метод регистрации

    Диапазон измерения ЗУ, градус

    Наружный диаметр, мм

    «Истмэн уипсток» (США)

    «Дрифт индикатор»

    ЗУ

    -

    П

    0,3 – 0,6 – 12,

    0 – 30

    41, 35, 32

    «Сингл шот», R и Е

    ЗУ, А

    М

    Ф

    0 – 10,20; 15 – 90,

    15 – 120

    45, 35

    «Магнетик малтирл шот»

    ЗУ, А

    М

    К

    0 – 5, 0 – 10,

    0 – 17,0 – 90

    45, 35

    «Гироскоп-инкмалтипл шот»

    ЗУ, А

    Г

    К

    0 – 12, 0 – 24,

    0 – 34,0 – 70

    76, 51

    «Фридрих Лейтерт» (Германия)

    НСТ

    ЗУ, А

    м

    п

    0 – 12, 9 – 21,

    18 – 30

    42

    НПЕ, НПР

    ЗУ, А

    м

    Ф, К

    0 – 10, 0 – 20,

    17 – 130

    45

    НГЕ, НГР

    ЗУ, А

    г

    Ф, К

    0 – 12, 0 – 20,

    0 – 34,0 – 90

    76, 51

    «Кастер» (США)

    «Сингл шот» «Малтишот»

    ЗУ, А

    ЗУ, А

    М

    М

    Г

    Ф

    К

    К

    0 – 3,0 – 20,0 – 80,

    0 – 20,0 – 70,0 – 80,

    0 -10,0 – 30

    32

    45

    89, 76, 54

    «Магнетик сингл шот» А и В

    ЗУ, А

    М

    Ф, К

    0 – 2,0 – 6,0 – 20,

    0 – 120

    32 – 89

    «Шуруэл»

    ЗУ, А

    Г

    К

    0 – 6,0 – 20,0 -70,

    0 – 90

    45, 76

    «Сингл шот» S – S

    ЗУ, А

    Г

    Ф




    45

    «Тотко» (США)

    «Дабл рекордер»

    ЗУ, А

    М

    П

    0 – 3,0 – 8,0 – 16,

    0 – 90

    48, 41

    0 – 24,0 – 90

    33

    «Дирекшнл

    дабл...»

    ЗУ, А

    М

    П

    0 – 12,9 – 21,

    18 – 30

    41

    «Лиао Нинг дай-монд фактору...» (Китай)

    XJL

    XDC

    XJD

    XLD-45

    ЗУ, А

    ЗУ, А

    ЗУ

    ЗУ, А

    М

    М

    -

    М

    в

    в

    в

    в

    0 – 50

    0 – 6

    0 – 90

    0 – 90

    33,5; 42

    42

    42

    45


    Примечание: ЗУ – зенитный угол; А – азимут; М – магнитный датчик; Г – гироскопический датчик; П – перфорация; В – визуальный отсчет; Ф – фоторегистрация; К – кинорегистрация. Широкий выбор датчиков обеспечивает большое удобство, более высокую точность измерений углов в узких диапазонах, значительную оперативность измерений и сохранность измерений по скважине на бумажных или фотоносителях для контроля.
    1   2   3   4   5   6   7   8


    написать администратору сайта