Инклинометры, опускаемые на кабеле

Такие инклинометры в настоящее время наиболее распространены. При их применении на замеры параметров искривления требуется дополнительное время, но они достаточно просты по конструкции и имеют низкую стоимость. По способу измерения азимута их можно подразделить на приборы для измерения в немагнитной среде, в которых азимут определяется с помощью магнитных датчиков, и приборы для измерения в магнитной среде.

Из первых до недавнего времени был наиболее распространен инклинометр типа КИТ, и хотя он морально устарел, но принципы измерения, используемые при этом, в той или иной степени применяются и в современных инклинометрах.

В комплект инклинометра КИТ входят входят глубинный прибор и панель управления. Глубинный прибор включает в себя измерительную часть и переключающее устройство, помещенные в немагнитный корпус, заполненный демпфирующей жидкостью. К головке корпуса крепится одножильный кабель, на котором глубинный прибор опускается в скважину.

Измерительная часть, показанная на рис. 12, состоит из рамки, ось вращения которой совпадает с осью прибора. Рамка может вращаться вокруг оси в подшипниках 11 и 12. В наклонной скважине рамка под действием эксцентричного груза 1 устанавливается так, что плоскость качания маятника 2 совпадает с апсидальной плоскостью скважины. Связанная с маятником 2 стрелка 3 занимает относительно реохорда 4 положение, зависящее от зенитного угла скважины Q. Магнитная стрелка 5 датчика азимута опирается на острие иглы 7, занимающей всегда вертикальное положение. Это обеспечивается грузом 8, расположенным ниже опоры. Начало кругового реохорда 6 датчика азимута за счет эксцентричного груза 1 всегда располагается в апсидальной плоскости скважины.

В верхней части рамки расположен коллектор с тремя контактными кольцами 9 и двумя парами щеток 10.

Арретирование магнитной стрелки и отвеса и переключение датчиков на измерение зенитного угла или азимута производится переключающим механизмом, который приводится в действие электромагнитом, находящимся в глубинном приборе и управляемым с поверхности. В процессе спуска и подъема глубинного прибора стрелка отвеса и магнитная стрелка дугами 16 и 17 прижаты к реохордам. При остановке для замера параметров искривления они освобождаются, выдерживаются некоторое время для успокоения, затем вновь прижимаются к реохордам и производится поочередное измерение зенитного угла и азимута путем измерения величины сопротивления реохордов от начала до соответствующей стрелки.

Рис. 12. Схема измерительной части инклинометра   КИТ А

Для сокращения затрат времени при измерении в процессе искусственного искривления скважины глубинный прибор инклинометра опускается внутрь колонны бурильных труб. При этом в КНБК включается 24-36 м ЛБТ. Для исключения влияния стальных труб глубинный прибор при измерении должен находится не ближе 5 м от УБТ и 5 м от стальных замков ЛБТ.

Глубинный прибор инклинометра ИН1-721 также опускается в скважину на кабеле. Измерение азимута скважины производится с помощью магнитного датчика, поэтому он не может быть использован в обсаженном стволе. С его помощью можно производить замеры при непрерывном подъеме прибора со скоростью до 1000 м/час с автоматической записью результатов измерений в цифровой форме, регистрируемых на бумажной ленте и магнитном носителе. Результаты измерений без дополнительной подготовки можно вводить в ЭВМ для дальнейшей обработки.

Известны фотоинклинометры с магнитной стрелкой и отвесом разного конструктивного исполнения, положение которых фиксируется в скважине на фотопленку.

Для оперативного контроля за искривлением скважин разработаны инклинометры с магнитной стрелкой и отвесом, положение которых в точке измерения арретируется с помощью реле с часовым механизмом. Такие инклинометры могут опускаться в скважину на бурильных трубах или канате. Замер в этом случае возможен только в одной точке.

Измерение азимута в магнитной среде производится путем ориентированного спуска колонны бурильных труб, методом последовательных ходов, или гироскопическими инклинометрами. В первом случае необходимы большие затраты времени при большой погрешности измерений. Во втором случае измеряются приращения азимута, а затем эти приращения суммируются. На этом принципе работают инклинометры типа "Зенит". Их недостаток заключается в низкой точности в результате накопления ошибок при измерениях.

Для измерения азимута в магнитной среде в настоящее время используются только инклинометры с гироскопическими датчиками. Однако серийно выпускаемые приборы такого типа обладают существенным недостатком, связанным с указом оси гироскопа от заданного положения с течением времени. Этот уход зависит от многих факторов и составляет 4 – 6 в час.