ПРИБОР КАРОТАЖА СКВАЖИНЫ

1. Устройство для шагового перемещения приспособления вокруг оси шагового перемещения, причем устройство содержит основание, опору для поддержания приспособления для вращения вокруг оси шагового перемещения, причем опора содержит поворотное крепление, поддерживаемое на основании, для вращения вокруг поперечной оси, пересекающей ось шагового перемещения, механизм привода шагового перемещения для шагового перемещения приспособления вокруг оси шагового перемещения, причем механизм привода шагового перемещения содержит ведущую часть и ведомую часть, причем ведущая часть выполнена на основании, а ведомая часть выполнена на поворотном креплении и соединена с возможностью передачи приводного усилия с приспособлением, причем ведомая часть способна входить в зацепление и выходить из зацепления с ведущей частью при вращении поворотного крепления вокруг поперечной оси, посредством чего, когда ведомая часть находится в зацеплении с ведущей частью, она может получать приводное усилие, приводящее к шаговому перемещению приспособления вокруг оси шагового перемещения.
2. Устройство по п.1, в котором ведущая часть содержит ведущий элемент, приспособленный к установлению несимметрично относительно центра, для вращения вокруг ведущей оси.
3. Устройство по п.2, в котором ведущий элемент содержит ведущий штырь, сформированный как цилиндрический штифт.
4. Устройство по п.2, в котором ведущий элемент выполнен на одном конце ведущего вала, который имеет ось вращения и который сформирован как кривошип, причем ведущий элемент смещен от оси вращения ведущего вала.
5. Устройство по п.2, в котором ведущая часть дополнительно содержит приводной двигатель шагового перемещения, взаимно соединенный с возможностью передачи приводного усилия с ведущим валом для выборочного поворачивания ведущего вала вокруг его оси в любом из двух направлений.
6. Устройство по п.2, в котором ведомая часть содержит головку шагового перемещения, вращательно установленную на опоре и соединенную с приспособлением, причем головка шагового перемещения способна входить в зацепление с ведущим элементом, чтобы получать от него приводное вращательное усилие.
7. Устройство по п.6, в котором головка шагового перемещения содержит пластину шагового перемещения, сформированную так, чтобы определять профиль кулачка, представляющий рабочую поверхность кулачка, посредством чего при вращении ведущего вала вызывается латеральное перемещение установленного несимметрично относительно центра ведущего элемента по круговой траектории вокруг оси вращения ведущего вала, сообщающее вращение пластине шагового перемещения и, таким образом, подвергающее приспособление движению шагового перемещения.
8. Устройство по п.1, дополнительно содержащее механизм наклонного привода для выборочного поворачивания поворотного крепления вокруг поперечной оси.
9. Устройство по п.8, в котором механизм наклонного привода содержит мотор привода наклона, взаимно соединенный с возможностью передачи приводного усилия с поворотным креплением.
10. Устройство по п.9, в котором мотор привода наклона взаимно соединен с возможностью передачи приводного усилия с поворотным креплением посредством приводной трансмиссии, причем приводная трансмиссия содержит кольцевое зубчатое колесо, установленное на поворотном креплении совмещено с поперечной осью, ведущий вал, и ведущую шестерню, жестко установленную на ведущем вале и находящуюся в зубчатом зацеплении с кольцевым зубчатым колесом.
11. Устройство по п.1, в котором приспособление, поддерживаемое для вращения вокруг оси шагового перемещения, содержит сенсорное приспособление.
12. Устройство по п.11, в котором сенсорное приспособление содержит гироскоп.
13. Устройство по п.12, в котором гироскоп представляет собой двухосевой гироскоп, установленный на опоре, так чтобы две измерительные оси были перпендикулярны оси шагового перемещения.
14. Устройство по п.11, в котором сенсорное приспособление содержит акселерометр.
15. Устройство по п.14, в котором акселерометр содержит двухосевой акселерометр, установленный на опоре, так чтобы две измерительные оси были перпендикулярны оси шагового перемещения.
16. Устройство по п.11, в котором сенсорное приспособление содержит составное приспособление, содержащее двухосевой гироскоп и двухосевой акселерометр, причем соответственные измерительные оси перпендикулярны оси шагового перемещения.
17. Устройство по п.16, в котором двухосевой гироскоп и двухосевой акселерометр приспособлены к синхронному вращению вокруг оси шагового перемещения.
18. Устройство по п.1, дополнительно содержащее датчик выравнивания для сенсорного выравнивания между ведущей частью и ведомой частью для функционального зацепления между ними, посредством чего ведомая часть может получать от ведущей части приводное усилие, приводящее к шаговому перемещению сенсорного приспособления вокруг оси шагового перемещения.
19. Устройство по п.18, в котором датчик выравнивания содержит систему оптического выравнивания.
20. Устройство по п.19, в котором система оптического выравнивания содержит первый передатчик оптического сигнала и первый приемник оптического сигнала, приспособленные взаимодействовать для подтверждения того, что выравнивание верно.
21. Устройство по п.20, в котором первый передатчик оптического сигнала приспособлен генерировать и проецировать модулированный луч света от платформы шагового перемещения в направлении, перпендикулярном поверхности пластины шагового перемещения и радиальном оси шагового перемещения.
22. Устройство по п.21, в котором первый передатчик оптического сигнала содержит центральную апертуру в пластине шагового перемещения и приспособление оптического излучения, расположенное за апертурой, для излучения модулированного луча света.
23. Устройство по п.22, в котором первый приемник оптического сигнала содержит соответствующую апертуру и оптический детектор, установленный вне поворотного крепления, как правило, на основании, где две апертуры выравниваются, и модулированный луч отслеживается, когда пластина шагового перемещения находится в правильной позиции.
24. Устройство по п.18, в котором датчик выравнивания сформирован так, чтобы отслеживать то, что приспособление было правильно шагово перемещено вокруг оси шагового перемещения в желаемую позицию шагового перемещения.
25. Устройство по п.24, в котором система оптического выравнивания дополнительно содержит второй передатчик оптического сигнала, сдвинутый от первого передатчика оптического сигнала.
26. Устройство по п.25, в котором второй передатчик оптического сигнала содержит вторую апертуру в пластине шагового перемещения и приспособление оптического излучения, расположенное за апертурой, для излучения модулированного луча света.
27. Устройство по п.19, дополнительно содержащее один или более дополнительный приемник оптического сигнала, сдвинутый от первого приемника оптического сигнала.
28. Устройство по п.27, где указанный один или более дополнительный приемник оптического сигнала содержит два дополнительных приемника оптического сигнала на противоположных сторонах первого приемника оптического сигнала, где первый передатчик оптического сигнала и первый приемник оптического сигнала приспособлены взаимодействовать для того, чтобы обеспечивать подтверждение выравнивания наклона поворотного крепления перед шаговым перемещением так, чтобы пластина шагового перемещения находилась в положении, соответствующем положению ведущего элемента, и где второй передатчик оптического сигнала взаимодействует с дополнительными приемниками оптического сигнала, чтобы обеспечивать подтверждение того, что сенсорное приспособление было правильно шагово перемещено в желаемую позицию шагового перемещения.
29. Устройство по п.1, дополнительно содержащее гибкий соединительный кабель, который проходит между поворотным креплением и основанием, причем один концевой сегмент кабеля соединен с поворотным креплением, другой концевой сегмент кабеля соединен с основанием, и промежуточный сегмент кабеля сформирован в виде петли.
30. Устройство по п.29, в котором петля размещена в кабельной розетке, содержащей две противоположные стороны и открытый конец, через который проходит кабель.
31. Устройство по п.30, в котором петля содержит два прямых сегмента и поворотный сегмент, проходящий между двумя прямыми сегментами, и где два прямых сегмента приспособлены ограничиваться и направляться сторонами кабельной розетки, причем один прямой сегмент приспособлен подвергаться переносному движению, скользя по смежной стороне кабельной розетки при вращении поворотного крепления.
32. Устройство по любому из пп.1-31, дополнительно содержащее гибкий соединительный кабель, проходящий между приспособлением и опорой, причем один концевой сегмент кабеля соединен с приспособлением, другой концевой сегмент кабеля соединен с опорой, и промежуточный сегмент кабеля обмотан вокруг оси шагового перемещения.
33. Прибор для каротажа скважин, содержащий устройство по любому из пп.1-32, причем устройство содержит сенсорное устройство.
34. Прибор для каротажа скважин, содержащий сенсорное устройство, способное вращаться вокруг оси шагового перемещения, основание, опору для поддерживания сенсорного устройства для вращения вокруг оси шагового перемещения, причем опора содержит поворотное крепление, поддерживаемое на основании для вращения вокруг поперечной оси, пересекающей ось шагового перемещения, механизм наклонного привода для выборочного вращения поворотного крепления вокруг поперечной оси, и механизм привода шагового перемещения для шагового перемещения сенсорного устройства вокруг оси шагового перемещения, механизм привода шагового перемещения, содержащий ведущую часть и ведомую часть, причем ведущая часть обеспечивается на основании, а ведомая часть обеспечивается на поворотном креплении и соединена с возможностью передачи приводного усилия с сенсорным устройством, ведомая часть способна входить в зацепление и выходить из зацепления с ведущей частью при вращении поворотного крепления вокруг поперечной оси, посредством чего, когда ведомая часть находится в зацеплении с ведущей частью, она может получать приводное усилие, приводящее к шаговому перемещению сенсорного устройства по оси шагового перемещения.
35. Способ выполнения операции каротажа скважин с использованием прибора для каротажа скважин по п.33 или 34.
36. Способ выполнения операции каротажа скважин, предусматривающий: помещение прибора для каротажа в выбранное положение в пределах ствола скважины, причем прибор для каротажа содержит сенсорное устройство, по меньшей мере, с двумя измерительными осями; ориентирование сенсорного устройства, так чтобы две измерительные оси занимали выбранную плоскость; получение измерения от сенсорного устройства в выбранном положении; передвижение сенсорного устройства в позицию шагового перемещения, в которой сенсорное устройство может шагово перемещаться вокруг оси шагового перемещения, перпендикулярной двум измерительным осям; возвращение шагово перемещенного сенсорного устройства в позицию, в которой две измерительные оси занимали выбранную плоскость; и получение дальнейших измерений от сенсорного устройства в выбранном положении.
37. Способ по п.36 дополнительно включающий последовательное помещение прибора для каротажа в одно или более дополнительно выбранные положения в пределах ствола скважины; ориентирование сенсорного устройства, так чтобы две измерительные оси занимали выбранную плоскость в дополнительно выбранном положении; получение измерения от сенсорного устройства в дополнительно выбранном положении; передвижение сенсорного устройства в позицию шагового перемещения, в которой сенсорное устройство может шагово перемещаться вокруг оси шагового перемещения, перпендикулярной двум измерительным осям; возвращение шагово перемещенного сенсорного устройства в позицию, в которой две измерительные оси занимали выбранную плоскость в дополнительно выбранном положении; и получение дополнительного измерения от сенсорного устройства в далее выбранном положении.