Устройство для ввода геофизических приборов в скважину Советский патент 1984 года по МПК E21B47/00 E21B23/00 

Ч / б //x X X У/XXX/x УУxЧ x /л Nv//; s v x /x x/x

СО 00 / /4 // / Фиг.1 А /7 13W Изобретение относится к области промыслово-геофизических исследованнй скважин и может использоваться, например, для ввода геофизических приборов в горизонтальные и восстающие скважины. Известно устройство для ввода геофизических приборов в скважину, содержащее узел транспортировки прибора, переходник, механизм извлечения, механизм фиксации, включающий корпус и связанные с ним упоры. Для закрепления и извлечения механизма фиксации из скважины последний имеет щток, кинематически связанный упорами и кольцевым выступом, выполненным по внутренней поверхности корпуса, причем щток установлен с возможностью возвратно-поступатель.ного перемещения при взаимодействии с переходником и механизмом извлечения. Механизм извлечения выполнен в виде стержня с подпружиненными рычагами для взаимодействия с кольцевым выступом механизма фиксации 1. Недостатком данного устройства является трудоемкость извлечения механизма фиксации, т. е. необходимость введения системы щтанг с механизмом извлечения для вытаскивания механизма фиксации из сква „. , Указанный недостаток уменьшает эффективность применения устройства и проведения каротажа. Известно также устройство для ввода геофизических приборов в скважину, содержащее доставочную головку, механизм извлечения, узел транспортировки и механизм фиксации, включающий полый корпус, соединенный с упорами, щток, установленный -внутри корпуса, с одного конца которого размещен конус, с другого на оси установлен узел транспортировки, фиксаторы, запирающий элемент 2. Недостатками известного устройства являются:нечеткая ориентация при перемещении в скважине (наличие вращения); отсутствие , торможения в скважине в момент фиксации (в конце доставки), т. е. в момент, когда происходит извлечение механизма доставки (из восстающих скважин), механизм фиксации, ничем не удерживаемый, под действием силы тяжести извлекается совместно с механизмом доставки; низкий уровень техники безопасности при проведении каротажа восстающих скважин (возможность самопроизвольного выпадания при извлечении устройства); ненадежность срабатывания подпружиненных фиксаторов на механизме фиксации и подпружиненных рычагов на механизме извлечения при вытаскивании устройства из скважины; усложненная и нетехнологичная конструкция механизма фиксации и механизма извлечения. Целью изобретения является повышение надежности работы устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для ввода геофизических приборов в скважину, содержащем доставочную головку, механизм извлечения, узел транспортировки и механизм фиксации, включающий полый корпус, соединенный с упорами, щток, установленный внутри корпуса, с одного конца которого размещен конус, с другого на оси установлен узел транспортировки, фиксаторы, запирающий элемент, механизм фиксации снабжен втулкой и . подпружиненным щтоком, выполненным с осевым и радиальными отверстиями, в осевом отверстии установлен запирающий элемент, в радиальных -, фиксаторы, и механизм извлечения выполнен в виде ступенчатого стержня с возможностью взаимодействия с запирающим элементом. Кроме того, на корпусе установлена пластинчатая пружина. При этом упоры снабжены пластинчатыми пружинами. На фиг. 1 изображен механизм фикса доставочной головкой в момент вво кважину, продольный разрез; на фиг. 2 вид А на фиг. 1; на фиг. 3-5 разрезы Б-Б, , ф„ ,. g „„зм фиксации во время работы в скважи, продольный разрез; на фиг. 7 - меха фиксации с механизмом извлечения в вытаскивания из скважины, продольный разрез; на фиг. 8 и 9 - разрезы дд j Устройство для ввода геофизических приборов в скважину содержит механизм фиксации, узел транспортировки, состоя ,3 ролика и тягового органа, доставочную головку и механизм извлечения. Механизм фиксации имеет полый корпус 1, соединенный с упорами 2 посредством пластинчатых пружин 3. Упоры 2 имеют рифленую наружную поверхность. Внутри корпуса 1 установлены щтоки 4 и 5 с возможностью возвратно-поступательного перемещения. С одной стороны щтока 4 насажен конус 6 а с другой на оси 7 установлен ролик 8 тягового органа 9 (троса или капронового фала). Ось 7 перемещается в пазах корпуса 1. Шток 4 со стороны узла транспортировки (ролика 8 и тягового органа 9) имеет непосредственный контакт со щтоком 5. На щтоке 5 имеются пружина 10 и втулка 11 с двумя кольцевыми канавками 12 и 13. Со стороны установки втулки 11 на торце щтока 5 выполнено осевое отверстие, в котором установлены пружина 14 и запирающий элемент (щток) 15. Штифт 16 ограничивает поступательное пе ремещение элемента 15. С этой же стороны на щтоке 5 имеется радиальное отверстие, в котором установлены два шарика 17, выполняющие ролик фиксаторов. На корпусе 1 установлена пластинчатая пружина 18. Доставочная головка выполнена в виде стержня 19, имеющего с одной стороны с торца отверстия, с другой - резьбу для подсоединения к системе щтанг. Крепление тягового органа 9 на доставочной головке осуществляется планкой 20. Мехаг низм извлечения вы.толнен в виде стержня 21. Крепление тягового органа 9 на механизме извлечения осуществляется планкой 20. Устройство работает следующим образом. Тяговый орган 9 пропускается через ролик 8, крепится планкой 20 на доставочной головке 19. Доставочная головка вводится в корпус 1 и перемещает щтоки 4 и 5 в крайнее положение. Конус 6 выходит из контакта с упорами 2 и под действием пружин 3 принимает исходное (сжатое) положение. В таком положении при помощи системы щтанг механизм фиксации с доставочной головкой вводится в скважину. При вытягивании системы штанг с доставочной головкой 19 тяговый орган 9,. воздействуя на ролик 8, перемешает щток 4. Начальное торможение механизма фиксации в скважине обеспечивается пружиной 18. При перемещении штока 4 конус 6 начинает разжимать упоры 2, в результате чего увеличивается трение между механизмом фиксации и стенками скважины. При дальнейшем перемещении штока 4 конус 6 заклинивает механизм фиксации в скважине, и чем больше усилие от узла транспортировки, тем больше усилие заклинивайия. Тяговый орган, прикрепленный к доставочной головке, при помощи системы штанг выводится из устья скважины. После этого на тяговом органе 9 закрепляют глубинный прибор, который вводится в скважину, где ему с помощью двухбарабанной каротажной лебедки с геофизическим кабелем сообщается возвратно-поступательное движение. После окончания исследования глубинный прибор отсоединяют от тягового органа, намотанного на барабан лебедки, и подсоеди- няют механизм извлечения. Тяговый орган (трос) 9 закрепляется планкой 20. Механизм извлечения с помощью лебедки йводится в скважину. При дальнейшем перемеще/x x//x ч Уx yx ;//x vx y/x /xsx// vx/ Фиг2 Фиг.З НИИ тягового органа 9 с механизмом извлечения последний вводится в механизм фиксации, где стержень 21 механизма извлечения упирается в запирающий элемент и утапливает его. Канавка на запирающем элементе 15 совпадает с радиальным отверстием на щтоке 5. Под воздействием пружины 10 щарики 17 выталкиваются из канавки 13 втулки 11 в канавку запирающего элемента 15, при этом втулка 11 занимает крайнее положение и упирается в бурт корпуса 1. Затем шток 4 при ослаблении тягового органа 9 под действием пружины 10 перемещает щток 5 с конусом б механизма фиксации и освобождает упоры 2. Канавка 12 на втулке 11 совпадает с радиальным отверстием на штоке 5. Под действием пружины 14 шарики 17 выталкиваются из канавки запирающего штока 15 в канавку 12 втулки П. Запираюший элемент 15 выходит из отверстия. При таком расположении шариков 17 обратное перемешение штокоб 4 и 5 с конусом 6 при наматывании тягового органа 9 на барабан лебедки невозможно, В таком положении производится извлечение механизма фиксации из скважины тяговым органом 9 посредством механизма извлечения. Для приведения механизма фиксации в исходное (рабочее) состояние необходимо произвести зарядку пружины 10. Для этого конус 6 механизма фиксации опирают на какую-либо поверхность, утопив при этом запирающий элемент 15. Под действием усилия, передаваемого с конуса 6 на штоки 4 и 5, шарики 17 выталкиваются из 12 втулки 11 в канавку запирающего элемента 15. При дальнейшем перемещении штока 5 отверстия с щариками совпадут с канавкой 13 на втулке 11. Тогда под воздействием подпружиненного запирающего элемента 15 шарики 17 выталкиваются из канавки элемента 15 в канавку 13 на втулке 1.1 и запирают втулку и, и соответственно, пружину 10. Предлагаемое изобретение повышает надежность доставки и закрепления механизма фиксации в скважине, а также повышает безопасность работ при каротаже восстаюших скважин.

.X /X /AXX/X C X Ny/X y/x4Vrx4 X/

//X V/C V /XV/X V// XVXAV/XNVXx NN

Фиг.6

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ В СКВАЖИНУ, содержащее доставочную головку, механизм извлечения, узел транспортировки и механизм фиксации, включающий полый корпус, соединенный с упорами, шток. установленный внутри корпуса, с одного конца которого размещен конус, с другого на оси установлен узел транспортировки, фиксаторы, запирающий элемент, отличающееся тем, что, с целью повыщекия надежности работы устройства, механизм фиксации снабжен втулкой и подпружиненным щтоком, выполненным с осевым и радиальными отверстиями, в осевом отверстии установлен запирающий элемент, в радиальных - фиксаторы и механизм извлечения выполнен в виде ступенчатого стержня с возможностью взаимодействия с запирающим элементом. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на корпусе установлена пластинчатая пружина. 3.Устройство по п. 2, отличающееся S тем, что упоры снабжены пластинчатыми (Л пружинами.

Л,Е,

,