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 |
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11
