СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ПЛАТ АКСЕЛЕРОМЕТРОВ В КОРПУСЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРИБОРА ЗАБОЙНОЙ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
METHOD AND DEVICE FOR STABILISATION OF ELECTRON BOARD OF ACCELEROMETERS IN INSTRUMENT CASE OF DOWNHOLE TELEMETERING SYSTEM

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, к средствам пространственного контроля положения ствола скважины, конкретно к технологии крепления электронных компонентов измерительных приборов в корпусе измерительного прибора забойной телеметрической системы (ЗТС).
Известен патент РФ №2371574 «Электронный скважинный прибор телеметрической системы» (опубл. 27.10.2009), в котором электронные компоненты измерительного прибора крепятся к шасси в виде цилиндра с фрезеровками вдоль его оси с двух сторон, вставляемого в корпус прибора.
К недостатку известного устройства относится то, что шасси предназначено не для крепления электронных плат акселерометров. Акселерометры должны располагаться на трех ортогональных плоскостях, которые выполняются в шасси.
Известен измерительный навигационный комплекс «КУРС» (А.Ю.Ропяной, В.З.Скобло (ЗАО «НТ-КУРС») www:ntkurs.ru. Публикации.), в котором крепление акселерометров - приборов для измерения зенитного угла, производится непосредственно на трех ортогональных плоскостях внутри проточек, выполненных на корпусе забойного блока.
Недостаток известного измерительного комплекса заключается в том, что при осуществлении технологии выполнения проточек в корпусе ЗТС сложно добиться равенства площадей и точной осевой ориентации ортогональных плоскостей проточек, на которые потом приклеивают платы с электроникой или сами акселерометры. Невыполнение этих условий в дальнейшем сказывается на точности измерения приборов.
Известен электронный блок скважинного прибора телеметрической системы, содержащий платы с акселерометрами и магнитометром, предназначенными для измерения зенитного угла и направления магнитного поля, которые установлены на дополнительном шасси, расположенном внутри окна, выполненном внутри основного шасси, устанавливаемое затем внутри охранного корпуса прибора (пат. РФ №2318118, пр. 13.09.2006, опубл. 27.02.2008). (Выбран в качестве прототипа к заявляемому способу и устройству.)
Способ установки акселерометров по патенту №2318118 содержит операцию размещения электронных плат на ортогональных плоскостях дополнительного шасси, установку дополнительного шасси внутри окна, выполняемого в основном шасси, которое затем размещают в охранном корпусе прибора ЗТС.
Недостаток известного способа заключается в сложности технологии сборки прибора и невозможности установить точную осевую ориентацию ортогональных плоскостей на дополнительном шасси, так как оно устанавливается в окне основного шасси, которое, в свою очередь, размещается в охранном корпусе прибора, что в итоге влияет на точность измерений акселерометров.
Задачей заявляемого изобретения является упрощение технологии крепления электронных плат акселерометров к корпусу измерительного прибора ЗТС и повышение точности измерения приборов.
Указанная задача решается тем, что в способе крепления электронных плат акселерометров в корпусе измерительного прибора ЗТС, включающем размещение электронных плат акселерометров на отдельном шасси и установку их в корпусе измерительного прибора, предусмотрено изготовление отдельного шасси в виде малогабаритного съемного ортогонально-плоскостного держателя (держатель), на котором предварительно выполняют ортогонально расположенные плоскости, имеющие одинаковую площадь, а в корпусе измерительного прибора ЗТС изготавливают выемку, в которую затем устанавливают указанный держатель. Держатель закрепляют в выемках с помощью винтов.
Заявляемый способ осуществляется с помощью устройства для крепления электронных плат акселерометров в выемке корпуса измерительного прибора ЗТС, представляющего собой отдельное шасси, изготовленное в виде отдельного малогабаритного съемного ортогонально-плоскостного держателя, содержащего ортогонально расположенные плоскости, имеющие одинаковую площадь для крепления акселерометров, и в котором на поверхности, сопрягаемой со стенкой выемки корпуса измерительного прибора ЗТС, выполнены отверстия под крепежные винты, а в корпусе держателя - проточки для размещения проводников, соединяющих электронные платы акселерометров с электронной схемой измерительного прибора ЗТС, корпус которого изготовлен с проточкой для размещения транзитных проводов связи между электронной схемой измерительного прибора ЗТС и ее регистрирующим устройством.
На фиг.1 представлен ортогонально-плоскостной держатель.
На фиг.2 дан вид корпуса измерительного прибора, в котором размещают держатель.
Отдельный малогабаритный съемный ортогонально-плоскостной держатель 1 (фиг.1) предназначен для размещения электронных плат 5 акселерометров измерительного прибора на плоскостях 2, 3 и 4, ориентированных перпендикулярно друг другу и имеющих одинаковую площадь. На плоскостях 2, 3 и 4 размещены электронные платы акселерометров 5, от которых в проточках 6 держателя 1 проложены проводники 7, соединенные с электронной схемой 13 измерительного прибора 8. Держатель 1 крепится в небольшой выемке 9 корпуса измерительного прибора 8 при помощи винтов 10, располагаемых в отверстиях на плоскости 11. В корпусе измерительного прибора выполнена проточка 12 для размещения транзитных проводов связи между электронной схемой 13 измерительного прибора ЗТС и ее регистрирующим устройством (на фиг.2 не показано).
Согласно заявляемому способу вначале изготавливают малогабаритный держатель на высокоточных малогабаритных станках с возможностью контроля выполнения ортогональных плоскостей одинаковой площади, затем на этих плоскостях 2, 3 и 4 малогабаритного съемного ортогонально-плоскостного держателя 1 устанавливают электронные платы 5 акселерометров (фиг.1). Так как держатель выполнен малогабаритным с точной ориентацией ортогональных плоскостей, электронные платы точно ориентируются на этих плоскостях и легко устанавливаются. Затем держатель 1 прижимают к плоскости 11 и при помощи винтов 10 прикручивают к стенке корпуса измерительного прибора 8. Отверстия в съемном ортогонально-плоскостном держателе 1 и в стенке корпуса измерительного прибора точно ориентированы относительно друг друга, и при установке винтов 10 в этих отверстиях расположение электронных плат не нарушается. Таким образом, достигается точность установки электронных плат на отдельном шасси, что в конечном итоге повышает достоверность измерения в процессе работы измерительного прибора.
Современная база электронных чипов позволяет использовать миниатюрные электронные платы акселерометров, которые можно установить на небольших площадях съемного ортогонально-плоскостного держателя, размер которого уменьшается, что позволяет установить его в неглубокой выемке в корпусе измерительного прибора, что значительно упрощает изготовление и сборку корпусов. При этом указанную выемку не нужно точно ориентировать по ортогональным направлениям, так как эту ориентацию осуществляют с высокой точностью при изготовлении малогабаритного съемного ортогонально-плоскостного держателя.