Инклинометры

Инклинометры - приборы, позволяющие определить значение зенитного и азимутального углов в одной, нескольких или множестве точек ствола скважины.

Инклинометры можно разделить по их функциональным возможностям, которые, в свою очередь, определены назначением того или иного прибора:

  • • инклинометры для одного или нескольких измерений углов, характеризующих положение скважины в пространстве;
  • • инклинометры, позволяющие многократно производить измерения зенитного и азимутального углов;
  • • инклинометры, предназначенные для работы в условиях, в которых исключено влияние магнитных полей рудной залежи и бурового инструмента;
  • • инклинометры, предназначенные для производства работ на железорудных и иных месторождениях, характеризующихся влиянием на приборы магнитного поля;
  • • инклинометры, предназначенные для выполнения работ в скважинах, пробуренных из подземных горных выработок, безопасные по газу и пыли, а также способные проводить измерение зенитных углов в горизонтальных, восстающих и пологонаклонных скважинах.

Инклинометры по конструкции могут быть жидкостного (апсидо- скопы), механического (отвесы) и электромеханического типа с магнитной стрелкой, гироскопические электромеханического типа, фотоинклинометры механического типа, телеметрические системы на основе инклинометров электромеханического типа с электронными средствами приема, обработки и представления информации, в которых в качестве датчиков используются как магнитные стрелки и различные отвесы, так и акселерометры с гироскопами.

Инклинометры для одного или нескольких измерений углов, характеризующих положение скважины в пространстве

Данная группа инклинометров может применяться для оперативного контроля положения скважины в пространстве и использоваться силами буровой бригады при производстве сложных работ по направленному бурению, требующих постоянного контроля и анализа результатов производимых искусственных искривлений.

Самым простым и одним из первых инклинометров является прибор Мааса, который представляет собой стеклянную пробирку или стакан, заполняемые наполовину желатином, в который помещался поплавок из пробкового дерева с закрепленной на поверхности магнитной стрелкой (рис. 3.4).

Прибор Мааса спускался в скважину и выдерживался до момента, пока желатин не становился достаточно густым. После подъема прибора зенитный угол рассчитывали по положению плоскости загустевшего желатина аналогично описанной выше методики, а азимут определяли как угол между положениями апсидальной плоскости и магнитной стрелки.

Схема определения зенитного 0 и азимутального а углов скважины в приборе Мааса

Рис. 3.4. Схема определения зенитного 0 и азимутального а углов скважины в приборе Мааса: 1 - горизонтальная линия; 2 - уровень застывшего желатина; 3 - магнитная стрелка; 4 - поплавок из пробкового дерева

В настоящее время для оперативного контроля применяют электромеханические приборы ОК-40У (диаметр 40 мм), ИОК-42 (диаметр 42 мм), инклинометры механического типа МИ-42У и МИ -30У (диаметр 42 и 30 мм).

Диапазон измерения зенитного угла от 2 до 178 град позволяет использовать данные средства контроля при бурении горизонтальных и восстающих скважин, а два последних - во взрывоопасных условиях проведения подземных работ.

Инклинометр ИОК имеет автономный источник питания (сухие батареи или аккумулятор), в инклинометрах МИ в качестве привода измерительной системы используется часовой механизм.

Инклинометры типа МИ конструктивно аналогичны. Для измерения азимута используется магнитная стрелка компаса 1, для измерения зенитного угла - отвес-маятник 2 (рис. 3.5), подвешенный на шарнире. Перед измерением магнитная стрелка и отвес 2 находятся в свободном состоянии. Сферическая тарель 3 с нанесенными значениями зенитного угла в диапазоне 0-90 град, после того как

Схема устройства инклинометра МИ-42У отвес займет положение под действием силы тяжести

Рис. 3.5. Схема устройства инклинометра МИ-42У отвес займет положение под действием силы тяжести, с помощью механизма 4 прижимается к наконечнику отвеса-маятника 2, фиксируя его положение и положение магнитной стрелки в компасе 1. Привод устройства 4 механического часового типа, время работы не более 80 мин. В комплекте инклинометра имеются три сменных измерительных узла зенитного угла, имеющие разные пределы измерения за счет разной длины маятника.

Перед измерением инклинометр должен находится в покое 10- 15 мин, поэтому при настройке часового механизма следует предусмотреть не только время спуска инклинометра в заданную точку, но и время на подготовку к измерению. Инклинометры типа МИ спускаются в скважину на тросике с помощью специальной лебедки.

Погрешность измерения инклинометрами типа МИ зенитного угла: ±0,5 град, азимутального угла - ±5 град.

Инклинометр ИОК-42 спускается в скважину на тросе. При измерении угловых параметров скважин с зенитными углами свыше 60° доставка инклинометра в точку замера производится на бурильной или специальной колонне.

Погрешность измерения инклинометром ИОК зенитного угла ±1,0 град, азимутального угла ±2,5 град.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >