Устройство для транспортировки геофизических приборов в скважине Советский патент 1984 года по МПК E21B47/01 

Изобретение относится к промысло во-геофнзическим исследованиям сква жин и предназначено для доставки ге физических приборов на забой наклон но направленных и горизонтальных скважин. Известно устройство для транспор тировки приборов в скважине, состоя aiee из корпуса, внутри которого рас положены блок, передняя каретка с подпружиненными планками и блоком, задняя каретка с подпружиненными планками, соединенная с .корпусом при помощи стопора. Устройство имее два троса. Первый трос через блок в корпусе закреплен в передней каретке, а второй трос через блок передней каретки прикреплен к задней каретке. Перемещение устройства происходит при попеременных натяжениях тросов: при натяжении первого троса происходит передвижение впере вдоль корпуса расклинивающейся опоры - передней, а при натяжении второго и ослаблении.первого .- передви жение корпуса вдоль скважины.относи тельно расклинивающейся.огоры 1 . Недостатком известного устройства является наличие двух.управляющи тросов, что ограничивает применение его для транспортировки приборов в скважинах глубиной свыше 1000 м. Поскольку для управления тросами требуется наличие на скважине двух каротажных подъемников и синхронного управления их работой, это услож няет конструкцию устройства. Кроме того, при транспортировании его в протяженных скважинах из-за увеличения длины троса и, следовательно, его веса, при натяжении тросов упру гие деформации их соизмеримы с пере мещением кареток,что усложняет упра ление устройством и снижает эффекти ность его передвижения. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для транспортировки геофизических приборов в скважине, включающее шток каретку с ползуном и расклинивающимися опорами, установленную на штоке с возможностью перемещения вдоль него и соединенную с одним концом тягового троса, привод с барабаном, связанным с другим концом тягового троса, пружину, установленную на штоке между упором на нем и кареткой 23 . Недостатком данного устройства является то, что по мере увеличения глубины скважины увеличивается и длина тягового элемента - троса, что снижает надежность перемещения устройства. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства в глубоких наклонно направленных скважинах Поставленная цель достигается тем, что устройство для транспортировки геофизических приборов в скважине, включающее шток, каретку с ползуном и расклинивающимися опорами, установленную на штоке с возможностью перемещения вдоль него и соединенную с одним концом тягового троса, привод с барабаном, связанным с другим концом тягового троса, пружину, установленную на штоке между ;упором на нем и кареткой, .снабжено Ограничителями перемещения каретки, дополнительной пружиной и втулками, причем ограничители установлены в головной части штока и на .каретке со стороны расположения .пружины, дополнительная пружина.размещена на ползуне, который связан с тяговым тросом, втулки размещены на рычагах опор, и шарнирно закреплены на ползуне, а привод с барабаном снабжен муфтой сцепления, соединенной с ограничителями перемещения каретки, и размещен внутри штока. На чертеже схематически изобреикено предлагаемое устройство, общий вид. . Устройство состоит из штока 1, внутри которого расположены электри ческий двигатель .2, электромагнит|ная муфта 3 и понижающая коническая 1передача 4-5, Соосно колесу 5 кони|ческой передачи установлен барабан 6, вращающийся в опорах 7. На барабане жестко закреплен один из концов троса 8, другой конец троса соединен с ползуном 9. На верхней площадке а ползуна 9 укреплены опоры 10, шарнирно связанные с втулкой 11, расположенной на расклинивающей опоре, выполненной в виде рычага 12. На штоке 1 расположена каретка 13 с возможностью перемещения вдоль него по направляющим, которыми может быть стенка корпуса. К наружной части каретки 13 шарнирно прикреплены рычаги 12, а внутри расположен ползун 9, площадка и которого находится под действием пружины 14, На внутренней части каретки выполнены бурты Б , к площадке « ползуна жестко прикреплен упор 15, а к верхнему торцу в корпуса прикреплен управляемый ограничитель 16 хода. Для управления ограничителем 17 хода, размещенным на каретке 13, на штоке в месте расположения электропривода имеется упор 18. На штоке между кареткой и нижней его частью установлена пружина 19 сжатия. Электрический двигатель 2 при помощи геофизического кабеля соединен с блоком управления и питания в наземной части. Устройство работает следующим образом. В интервале скважины, где прибор перемещается под действием собственного веса и веса кабеля, устройство находится в исходном состоянии, т,е. каретка 13 прижата к торцу 8. штока 1 пружиной 19, а опорные рычаги. 12 под действием пружины 14 находятся в вертикальном (сложенном).положеНИИ и не кассЖ)тся стенки скважины. . При достижении интервала скважины, в котором прибор не может перемещаться под действием собственного веса и веса кабеля, с пульта управления подается сигнал на включение Двигателя 2. Вращение от двигателя .через муфту 3 сцепления, коническую передачу 4-5 передается .барабану б. В начальный момент вращения барабана.трос 8, наматываясь на барабан, . перемещает ползун 9 вниз, сжимая пружину 14. При этом происходит перемещение вниз втулок 11.и поворот рычагов 12 вокруг оси до тех пор, пока верхняя площадка ползуна не упрется в торец 5 каретки. Длина хода ползуна должна быть достаточной для надежного внедрения рычагов в стенку скважины. При дальнейшем наматывании троса на барабан за счет расклинивающего эффекта рычагов происходит перемещение штока 1 вдоль каретки и сжатие пружины 19. Перемещение происходит до тех пор, пока не сработает ограничитель 17 хода до упора 18, после чего выключается муфта 3 сцепления и каретка 13 под действием силы упругости сжатой пружины 19 резко перемещается вверх вдоль штока. При упоре каретки в торец 6 штока происходит срабатывание концевого переключателя под действием упора 15, подается сихнал на включение муфты 3 сцепления.

Таким образом, совершается один цикл передвижения устройства. Затем врсщение вала двигателя через муфту вновь передаегся барабану и повторяются описанные перемещения узлов. Для извлечения устройства с транспортируемым прибором из скважины с пульта управления подается сигнал на отключение двигателя. Каретка при этом находится в крайнем верхнем положении, а ползун под действием пружины 14 отходит от упора 5 , поворачивая рычаги 12 в вертикальное положение. В таком положении устройство беспрепятственно извлекается из скважины. Усилие, развиваемое пружиной 14 в сжатом состоянии, должно быть достаточно для вращения опорных рычагов в исходное (вертикальное) положение и не превышает 3-5 кгс. А усилие пружины 19 должно быть достаточно для перемещения каретки вдоль штока и не превышает 15-20 кгс. Для доставки приборов в скважине диаметром 110-130 мм при размерах барабана 60X100 мм и при средних скоростях его вращения 250-300 об/мин скорость устройства в скважине обеспечивается в пределах 0,8-1 м/с, что соответствует средней скорости спуска прибора с кабелем в наклонно направленных скважинах.

I

Экономический эффект, получаемый при использовании изобретения,.достигается за счет сокращения времени доставки геофизических приборов на забой наклонно направленных скважин.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ В СКВАЖИНЕ, включгиощее шток, каретку с ползуном и расклинивающимися опорами, установленную на штоке с возможностью перемещения вдоль него и соединенную с одним концом тягового троса, привод с барабаном, связанным с другим концом тягового троса, пружину, установленную на штоке между упором на нем и- кареткой, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства в глубоких наклонно направленных сквс1жинах, оно снабжено ограничителями перемещения каретки, дополнительной пружиной и втулками, причем ограничители установлены в головной части штока и на каретке со стороны расположения пружины, дополнительная пружина размещена на ползуне, который связан с тяговым тросом, втулки размещены на рычагах опор и шарннрно закреплены на ползуне, а привод с барабаном снабжен муфтой сцепления, соединенной с ограничителями перемещения каретки, и размещен внутри штока.