Устройство для центрирования скважинных приборов Советский патент 1985 года по МПК E21B47/08 G01V13/00 

00 со ;о ел « Изобретение относится к аппаратуре для промыслово-географических исследований в нефтегазовых скважинах. Известны приборы для проведения геофизических исследований в скважииах, в том числе и в наклонно направленных, снабженные центрируюишми устройствами 1. Фонарные и стержневые центраторы, гфименяющиеся для центрирования скважинных геофизических приборов в наклонно направленных скважинах при наклонах ствола на . практически исключают проходимость геофизического прибора на забой. Для относительно тяжелых приборов радиоактивного каротажа, предъявляющих повышенные .требования к центрированию, применяются рычажные центраторы. Недостатком всех типов рычажных центраторов является разрешение контактных роликов, расположенных в сочленении рычагов, за счет ударов на стыках труб. Наиболее близким к изобретению является устройство для центрирования скважинных приборов, содержащее направляющий стержень две подпружиненные вдоль оси прибора скол зящие муфты, связаннь1е по периметру с шарнирно-сочлененными парами рычагов, и контактные ролики на сочленении рычагов. При спуске приборов в скважину, центрирую адае устройство с рычагами разной длины создает рычажно-шарнирную систему с двумя уровнями контакта роликов со стенкой коло иы. При такой компановке во время подъем прибора нижние ролики как бы страхуют верхние ролики от западания в зазоры на стыках труб обсадной колонны, а при спуске - наоборот, верхние ролики не дают западать нижним роликам 2. Однако известное устройство применительно в наклонно направленнь1м скважинам не обла дает эффективностью центрирования геофизи ческого прибора при любой технологии проходки ствола скважины. Сила прижатия контактных роликов к стен ке колонны F, в зависимости от угла раскры тия каждого из рычагов об описывается как (), где Fpp- сила пружин вдол оси прибора. Причем, чем меньще угол о(,, тем меньше центрирующее усилие. Внутри обсадной колонны после закачки цементного раствора в за колонное пространство на некоторых коротких учла ках (0,5-1 м) имеет место сужение внутреннего диаметра за счет корки из цементного камня. Однако, если эти участки сужения ока жутся в наклонно направленной части скважины, то после прохо5кдения их центратор рычажного типа, сложится, т. е. центратор уже 52 не работает. Следовательно, недостатком известного устройства является неравномерность центрирующего усилия при изменении внутреннего диаметра колонны. Целью изобретения является повышение эффективности центрирования скважинных приборов в наклонно направленных скважинах. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для центрирования скважинных приборов, содержащем направляющий стержень, две подпружиненные вдоль оси прибора скользящие муфты, связанные по периметру с шарнирно сочлененными парами рычагов, и контактные ролики на сочленении рычагов, каждый рычаг дополнительно подпружинен относительно соответствующей скользящей муфты, при этом пружины расположены по нормали к биссектрисе угла раскрытия рычагов относительно продольной оси устройства. При такой компановке упругих элементов путем подбора усилия пружин достигается постоянство центрирующего усилия устройства вне зависимости от изменения внутреннего диаметра колонны, что обеспечивает надежную работу устройства при больших углах наклона ствола. На чертеже приведено предлагаемое устройство центратора. На направляющем стержне расположены две скользящие муфты 2, подпружиненные пружинами 3. Каждая из муфт 2 имеет четыре попарно-симметрично расположенные проушины для сочленения с рычагами 4. Встречные пары 1№гчагов на сочленении имеют контактные ролики 5. В специальных углублениях цилиндрических форм, выполнеиных в теле скользящих муфт 2, расположены пружины 6. Устройство работает следующим образом. В статическом состоянии верхний и нижний упоры пружины 3 поднимают муфты 2 друг к другу. Усилие этого поджимна передается на рычаги 4 и контактные ролики 5. Причем сила, действующая на ролики, направлена по нормали к силе продольных пружин 3. Дополнительное центрирующее усилие системы в целом создается за счет пружин 6. Последние находятся в слегка прижатом состоянии. Причем при максимальном раскрытии рычагов суммарное усилие пружин 6 минимальное. Поскольку усилие пружин 6 непосредственно приложено к рычагам можно считать, что при максимальном раскрытии рычагов центрирующее усилие минимальное. В то же время при максимальном угле раскрытия рычагов наиболее эффективный вклад в центрирующее усилие вносят продоль.ные пружины 3. Таким образом, центрирующее усилие системы остается постоянным. Последнее достигается подбором усилий пружин 3 и 6.

311489954

Технике-экономическая эффективность отции и надежности работы устройства цёнтривнедрениЯ изобретения достигается путем. рования при геофизических исследованиях

повышения качества геофизической информа-наклонно направленных скважин.

УСТЮЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТРИЮВАНИЯ СКВАЖИННЫХ ПРИБОГОВ, содержащее направляющий стержень, две подац жиненные вдоль оси прибора скользящие муфты, связанные по периметру с шарнирно-сочлененными парами рычагов, и контактные ролики на сочленении рьмагов отличающееся тем, что, с целью повыщений эффективности центрирования приборов в наклонно направленных скважинах, каждый рычаг дополнительно подпружинен относительно соответствующей скользящей муфть, при этом гфужины расположены по нормали к биссектрисе угла раскрытия рьпагов относнтелыю оси устройства.