УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРКИ СКВАЖИННЫХ ИНКЛИНОМЕТРОВ

Полезная модель относится к области исследований и стендовых испытаний инклинометров, в частности для поверки и калибровки их чувствительных элементов.
Известна установка для поверки и калибровки инклинометров (Патент РФ №2364718 МПК Е21В 47/02 G01С 9/00, 09.01.2008). Установка представляет собой трехосный карданов подвес с вертикальной наружной осью. Наружный подвес установки выполнен в виде полурамы (вилки), промежуточный подвес - в виде полной рамы, а внутренний - в виде полого цилиндра с пантовыми зажимами на концах для крепления поверяемого прибора. По всем осям подвеса установлены червяные передачи, лимбы грубого и точного отсчетов. Консольные полуоси промежуточного подвеса с опорами вращения, выполненными в виде подшипников скольжения, снабжены противовесами с регулируемыми грузами и цанговыми зажимами на концах. При этом червячные передачи снабжены механизмами входа и выхода из зацепления в виде поворотных эксцентриков с фиксацией в двух разных положениях. По обе стороны хода эксцентрика установлены резиновые вставки для подпружинивания хода червячной передачи.
Конструкция этой установки сложна. Кроме того, упругие деформации элементов конструкции приводят к погрешностям придания поверяемому инклинометру заданного положения в пространстве.
Известно устройство для начальной азимутальной выставки гироинклинометров (Первовский В.С, Биндер Я.И. Азимутальная выставка гироинклинометров для скважин произвольной ориентации с использованием GPS-компаса. // Научно-технический вестник Санкт-Петербургского Государственного университета информационных технологий, механики и оптики - сентябрь-октябрь 2009. - №57. - С.41-46).
Данное устройство выполнено следующим образом. Единая база обеспечена с помощью трубки прямоугольного сечения, к которой крепится поверяемый прибор и антенны GPS-компаса. Антенны с помощью резьбовых соединений крепятся к специальным привалочным плоскостям призматических пластин, приваренных к базовой трубке. Крепление инклинометра обеспечивается призматическими поверхностями, фиксация осуществляется с помощью откидных винтов с гайками-барашками. Недостатком данного устройства является его неавтономность - зависимость от спутниковой навигационной системы GPS или ГЛОНАС.
Известна также наземная системы выставки гироскопического инклинометра (патент РФ №2057924 МПК 6 Е21В 47/02, 1996, прототип «Комплекс гироинклинометра»). Комплекс гироинклинометра предназначен для определения пространственного положения оси буровых скважин. Устройство состоит из блока вычислителя, блока ввода констант, анализатора, ключевого элемента и блока чувствительных элементов (эталонного блока) и элементов крепления эталонного блока на инклинометре.
Недостатком данного устройства является то, что устройство крепления блока чувствительных элементов (эталонного блока) на инклинометре не позволяет осуществить начальную выставку с требуемой точностью и осуществить поверку магнитных инклинометров.
Задачей полезной модели является: повышение точности и достоверности результатов поверки магнитных и гироскопических скважинных инклинометров, а также оперативность поверки.
Эта задача решена следующим образом. В соответствии с прототипом полезная модель содержит эталонный блок и устройство для крепления поверяемого инклинометра и эталонного блока. Согласно полезной модели устройство для крепления эталонного блока к поверяемому инклинометру выполнено в виде двухсторонней призмы, на противоположных установочных поверхностях которой установлены поверяемый инклинометр и эталонный прибор и прижаты к ним с помощью хомутов с винтами. Сигналы с эталонного прибора служат для сравнения с сигналами поверяемого инклинометра и установления соответствия требуемым метрологическим характеристикам.
Далее сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено: на фиг.1 устройство для поверки скважинных инклинометров, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид по стрелке А.
Устройство для поверки скважинных инклинометров представляет собой двухстороннюю призму 1 (фиг.1, фиг.2). На двух боковых поверхностях призм имеются направляющие канавки 2 прямоугольного сечения, параллельные установочным поверхностям призм 1. Эти канавки служат направляющими для скоб 3 и 4 с прижимными винтами 5 и 6 и подпятниками 7 и 8.
Поверяемый инклинометр 9 (фиг.1, фиг.2) устанавливается на установочные поверхности двухсторонней призмы 1. Скоба 3 может свободно перемещаться вдоль канавок в пределах тела призмы 1. С помощью прижимных винтов 5 призмы жестко фиксируется на корпусе инклинометра 9. На две противоположные установочные поверхности призмы 1 устанавливается эталонный прибор 10, жестко фиксируется с помощью другой пары скоб 4 и винтов 6 с подпятниками 8. Таким образом, оси чувствительности поверяемого инклинометра 9 и эталонного прибора 10 параллельны и жестко связаны между собой.
Системе поверяемый инклинометр 9 - эталонный прибор 10 задают различные положения в пространстве (зенитный и азимутальные углы). Задать требуемое положение в пространстве поверяемому инклинометру 9 можно при помощи установок типа УПИ-1, УКИ-2, УПИ-1М и др. При этом показания с лимбов и датчиков углов, установленных по осям подвеса установки снимать не требуется. По съемным кабелям данные, снятые с поверяемого инклинометра 9 и эталонного прибора 10, поступают через блок анализатора на компьютер. Далее компьютер производит сравнивание полученных данных и выводит на экран монитора показания, по которым в свою очередь можно судить о работоспособности прибора и сделать заключение о соответствии или несоответствии характеристик поверяемого инклинометра требуемым. Далее при необходимости проводится калибровка инклинометра.
Габариты и масса предлагаемого устройства сравнительно малы, что позволяет легко транспортировать его и быстро монтировать. Деформацией корпуса поверяемого прибора можно пренебречь. Конструкция установки проста, что обеспечивает высокую точность базирования поверяемого инклинометра и эталонного прибора. Корпус и все детали приспособления сделаны из немагнитных материалов для исключения искажения магнитного поля при испытании магнитных инклинометров. Благодаря применению скобы с регулируемым прижимным винтом достигается расширение диапазона диаметров поверяемых инклинометров.
Стоимость устройства много меньше поверочных установок. Простота обслуживания приводит к снижению трудоемкости работ при поверке и калибровке инклинометров.
Технический результат полезной модели: повышение точности и достоверности результатов поверки магнитных и гироскопических скважинных инклинометров, а также оперативность поверки.