Тепловой привод скважинного прибора Советский патент 1983 года по МПК E21B47/00 

Изобретение относится к. -геятике для геофйзи-ческнх исследова.шй скважин и может быть исшопьзовано в скважииных прнборал с мэхйиизмами возвратно- поо «. тупатепьыолх действия,

ИОВЙСТНС лСТрОЙСтОО TelJ-jiOBOTV;

вэда, содержащее эпектронагреватОГш. гюршень-тслкатель и резеовуар с рабо-1ЭЙ 1 ШДко лЬ О pii , ИбЛОС ; т Т-; ; прадпагаемому cymiiocTK vt достигаемо Mv результату тепловой п риБс ц, содсри : шим рабочую камеру, oopas ванму:.о и-;-/Д1кдром с рабочей жидкостью к электрокагреватбпемз кольцевую jsa мэру для геплоизопяций рабочей рьи 1юршен ;--ТОД1;йТ ь со штоком i допо/тйнтелькук камеру j 2 „

Недостаток известного устройстйа состотгг в малом бь стродейсгвии щт вьшолнеклп обратного хода к большом потреблена; мыергкз при его работби

Цель Езобиет:ения - -noBbiaiei-me fywyt: рояейстиал- и уменьшение потребляемой зиергрлН :;оквода,

казонг;ая цель цостйгается тем. что козест1ш,1Й тепловой npiiBoi. содерчаяший рабочую камеру. оСразовапную циян-щри

кольцевую ;амеру для теплоизоляции ; рабочей яал-ары, пор1иен7: тслкатепь со

додогеп тетьную камеру, снаб-

...:

кэл ютапагЮ

«зтало елог,;. лошпыл-; глекг; : ..а/v;ep-J i и л( кнтельно;- ка выполненным в АЪйе пустогвао с uyoiniKojvr дзш .взаимодсйотг И ;Дрот.д-; примем в п51:/м1ем чаатг

:;.3j);airef--5--TOa;;:ats-

ем F ко;-1 - чего хола„

гтзоРс:

- .,:jj.rf, ;.:оЗрат югоУотро

;Tow ОООТОТ---Г ИЗ хорпуса .1 и рабочего ;.

:-1ая;;др,:; у ;-Тд j.,,i,-ppg,.,j,p.-rj r:oBSpjitoc

к пилчзлра аьмголг-зньг в :ки;--;: оургик О; а в вергшей - Sjrp™

ткк 4

ЛйЛДрОх-. К:

леетск xonbuesai камера А. :,./ атмосферном выполклздщая роо1ь тепло;амерьи В цилиндре 2

J.rj;-Ojs.oi.f5 .уилот1 еиный злемента га 6 и 7 В верхней -:асти корпуса выполнена камера Б| торцы которой теплоизопированът а боковая стеюса предстаБ,1яет СО- бой часть стенки корпуса. Камера В над гюршнем 5 aanofCHfeiia не более чем на 2О% ее объема (при положении поршня 3 г,в крайнем ниншем положе-нш«) рабочей киякоотью с размещекным в ней электронагревателем 8. Ка.мера Г под поршнем 5 заполнена воздухом при атмосферном давлении. Канал Д соед 1няющий камеры Б и В перекрывавется разделительным клапаном 9 о оед- лом 1О и уплс5тненияма1 11 и 12„ На концах клапана вьгаогшены буртики 13 и 14 Между буртиком 4 цилиндра и бхрпщом д.З зслалана тотановлена пру- Htmie 15 Уоилие пружины, когда Щ1- 2 каходктой в крайнем лоложешги,, больше силы трения в ул лотнанйях клалана. Интенсивность отвода тепла в .то среду зэви™ ciiT C:-T толщины, коэ4к{)1щиента теплопрозоднооти материала, теплопередающей стенки и ее площади,

Тбшловой привод работает следут -пшм образом.

Поршень о усилием л-тгравляемого элмента перемещен в .еерхнее поло.жение и упирается в торец клалана 9, Клалан иоджгт к седлу 10 и сообщения между камерами Б и В нет При включении олекссронагреватеяя 8 рабочая жидкость над поршнем 5 нагревается до кгшения Е Ест:;аркетоЯ|, в резу гьтсгге чего созда - ется избыточное давлекие наиов, яод действием которого портепь начинает перемеитаться вниЗ; а клапан еше с иль- :vroe прижимается к сед,лу. Нагревателю

TO-j-nio для

кол -:чостБез тем конАансируЮяаяся, что- бы поршекь 5 перемещался под Действлек-г избыточного давления в камере В Л. заполнена воздугйом нрк атмссфергюм давлении, а цилиндр 2 тон-- . j-oHooKHpoBaHj поэтому потери тепла в окружаюдз о среду через стенку корпуса при рабочем ;юде очень малы.

Остановка Жнвода в нужном иоломсеНИИ ;..ожет осуществляться сниясйнием но .Бодимой к нагревателю мощности до в& личинь:,. обеспечивающей испарение ра иочей жидкости в колме-стве ргизном лонденсирующейся Привод в промежу точном положении пов:ааан на 2, Чтобь; осуществить ог5ратный жщ. иуж310

но подвести к нагревателю мощность, обеспечивающую испарение рабочей жисн кости в количестве, большем конденсирукщейся, чтобы поршень 5 переместился под действием избыточного давления в

камере В вниз до упора.-JlpH достижении поршнем 5 буртика 3 цилиндра 2 начнет перемещаться вниз и цилиндр, так асак к буртику 3 приложена сила больше, чем к буртику 4, обусловле ная разностью эффе В гивных площадей буртика 4 и поршня 5, воспринимающих одинаковое давление. При перемещении цилиндра пружина 15 будет сжиматьсл Когда усилие пружины будет больше

усилия, прижимающего клапан 9 к седлу 1О, он отойдет от седла, и пар из камеры В через канал Д пойдет в камеру Б и, попадая на ее боковую стенку, будет быстро конденсироваться, выделая тепло, так как температура этой стенки равна окружающей, а температур ра пара значительно выше. Конденсированная жидкость по наклону торцу Б перетечет в камеру В, электронах реватель 8 выключится. Давление в камере В резко снизится. Клапан под действием пружины переместится вниз до упора буртиком 14, Поршень 5 под действием усилия управляемого элеме та начнетгперекгещаться вверх (фиг.З) и, дойдя до жлапана 9, прияо ет его к седлу Ю и перекроет канал Д, разо&щив камеры В и Б, далее работа привода повторяется.

Интенсивность отвода тепла из камеры В гфи прочих равных условиях зависит от теплопроводности теплопередаюШ9Й стенки. При вьшолнений рабочего Хода потери тепла в известном и предлагаемом приводе одинаковы. Расчеты показали, что при од шаковых размерах ТОЛ1ГОШ стенки дополнительной камеры предлагаемого привода и наружного сло известного привода отвод тепла при обратном ходе в предлагаемом приводе в два раза больше. Кроме того, в конца обратного хода известного привода движение порашя замедляется опускания жицкостк в камера А,

Таким образом, в предлагаемом уст ройстве рабочий ход вьшолняется при меньшем потреблении энергии, а обрат ный ход быстрее чем в известном,

В качестве рабочей жидкости над щфшнем 5 может примен5ргься вода или другая жидкость.

Необходимость в остановке привода может быть исключена, если управляемы элемент (клапан, прижимное устройство и т,д,) снабжен фиксатором, удерживающим его а нужном положении, В это случав потребления энаргнн приводом . при выполнении управляемым элвме1{том своей функция не будет, так как поршень 5 не нужно будет удерживать в . промежуточном {между верхним и ) положешга и он, дойдя вниз до упора, возвратится в верхнее положение,

Зксаомический эффект от использования предлагаемого устройства выражается в повышении эффективности исследования благодаря повышению его быстродействия и уменьшению потребления энергии.

Itf

иг. i

Фиг, 2

ТЕПЛОВОЙ ПРИВОД СКВАЖИННОГО ПРИБОРА, содержащий рабочую камеру, образованную цилиндром с жидкостью и электронагревателем. кольцевую для теплоизоляции рабочей камеры, поршень-толкатель со UPTOKOM и дополнительную камеру, отличающийся тем, что, с целью повышения его быстродействия и уменьшения потребляемой энергии, он снабжен клапа- нокг-разделителем, установленным между рабочей камерой и дополнительной камерой и вьшолненным в виде пустотелой .втулки с буртиком для взаимодействия с цилшшром, причем в нижней части цилиндра имеются выступы для взаимодействия с поршнек -толкателем в конце его рабочего хода.