Устройство для возбуждения упругих волн в скважине Советский патент 1986 года по МПК G01V1/147 

сбрасывает его. Груз воздействует на ш .сок 5 и распорный элемент б, который в свою очередь воздействует на контактнъте элементы 7, вводя их в соприкосновение со стенка -т сква- )ки:ны„ Корпус 1 под действием собст- венкого веса дополнительно зоздейст

Изобретение относится к устройствам для возбуждения упругих волы в

ГОРНЬЙС ГГОРОДЭ-Х и может быть ИСПОЛЬ

зоЕяно в скзажинной геофизика5 в частностиJ при выполнении сейсмоакус тического просвечивания.

Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей путем обеспечения возбу вдения упругих колебаний в любой точке скважины.

На фиг.1 изображено устройство в Исходном состоянии, общий вид; ка фиг. 2 - вид; А на фиг,1; на фиг.З разрез А-А на фиг,1; на фиг.4 - разрез ™ на фиг.1; на фиг.З - устройство 3 рабочем состоянииj общий вид; на фнг,6 - разрез на фиг.5| на фигс7 - разрез Д-Д на фиг.З,

Устройство для возбуждения упругих волн в скваж1-ше (фиг.1) содержит рас пол о/ке иные в корпусе груз 2,

привод 3,;ПРУЖИНУ 45ШТОК ЗэРЙСПОрНЫЙ

элемент 6.контактные элементы 75сто- порное кольцо 8, возвратный шток 9,,опорную плиту lOjрабочую пружину i 1 н шайбу 12, Корпус выполнен из верхней и нилшей частей 5 разделенных меж,а;у собой буртиком 13, причем нижняя его часть выполнена ступенчатой (фиг.2) и по всей длине имеет окна 4 (фиг.З и 4)5 3 которых установлены контакт™ нгые элементы 7,

Головка штока 5 расположена в верхней части корпуса 1. Шток 5 жест ко скреплен с распорным элементом б. На штоке 5 его головкой и бу15- тиком 13 установлена пружина 4, Возвратный шток 9 жестко прикреплен с одной стороны к опорной плите 10, а с другой - к торцовой части распорного элемента 6, На возвратном: штоке 9 между опорной плитой 10 и контактными элементами 7 установлена рабочая

226382

вует через распорный элемент 6 на контактные элементы 7, заклинивая их и тем сагФ1м закрепляя устройство в скважине. После этого производится серия рабочих ударов, позволяющая возбу7 здать упругие колебания в среде ,. 7 ил,

пружина 11, опирающаяся на шайбу 12. Распорный элемент 6 выполнен в виде двухстороннего клина с вершиной, направленной в сторону, противоположную месту крепления штока 5. На боковых плоскостях распорного элемента 6 вдоль поверхностей скольжения выполнены направляющие 15 (фиг.З и 4), в которых имеются продольные пазы 16,

Поверхность контактных элементов 7 по периферии выполнена цилиндрической с радиусом закругления, соответ- ствуюЕ{им диаметру скважины, и для лучшего сцепления с грунтом имеет конусообразные зубья 7, острые кромки которых направлены вниз. С внутренней стороны поверхность контактных злементов 7 представляет собой наклонную плоскость, вдоль оси симметрин которой выполнены пазы 18 под направляющие 15 распорного элемента

6и выстутгы 19, которые могут скользить в пя .зах i 6 распорного элемента 6. Контактш:,1е элементы 7 установлены

со стороны основания распорного элемента 6 по направляющим 15. На контактных элементах 7 со стороны выступов 19 имеется кольцевая проточка 20, в которой установлено стопорное кольЦО 8,

В исходном положении (фиг.1 и 2) шток 5 ггоддерживается пружиной 4, Контактные элементы 7 сдвинуты по направляющим 15 в сторону опорной

плиты 10 и зафиксированы в таком по- ложени:; стопорным кольцом 8, что соответствует минимальному поперечному габаритз устройства. Рабочая пружина 11 находится в сжатом состоянии, так

как уогшия, передаваемые ею через шайбу 12 на контактные элементы 7, уззавновешиваются силами реакции, действующими на контактные элементы

7со сторош, стопорного кольца 8, которое опирается в этом случае о ступень корпуса 1. Груз 2 приподнят над головкой штока 5 с помощью привода 3, Все устройство подвешено на кабеле 21 .

Устройство работает следующим образом.

Устройство опускают на кабеле 21 в скважину. Включают привод 3, который перемещает груз 2 вверх и сбрасывает его. Груз 2 перемещает шток 5 вдоль оси устройства, сжимая при этом пружину 4, выполняющую роль демпфера. Одновременно со штоком 5 перемещается распорный элемент 6 и контактные элементы 7, а также возвратный шток 9, опорная плита 10, шайба 12 и рабочая пружина 11. Так как стопорное кольцо 8 опирается о ступень корпуса 1 и не имеет возможности попутного перемещения, то оно, оставаясь на месте, соскальзывает с кольцевой проточки 20 контактных элементов 7. В результате последние под действием рабочей пружины 11 выталкиваются по направляющим 15 распорного элемента 6 и имеющимся пазам 18 контактных элементов 7 в сторону, противоположную движению распорного элемента 6, до полного соприкосновения контактных элементов 7 со стенками скважины. Усилия от рабочей пружины 11 на контактные элементы 7 передаются через шайбу 12, которая служит опорной площадкой для контактных элементов 7. В процессе движения контактных элементов 7 стопорное кольцо 8, опирающееся о площадку, образованную верхними торцами контактных элементов 7 и выступов 19, перемещающихся по пазам 16 распорного элемента 6, приподнимается, не мешая дальнейшей работе. Так как в корпусе 1 имеются продольные окна 14, выполненные с достаточным зазором, то перемещение контактных элементов 7 относительно корпуса 1 происходит свободно.

Затем кабель 21 приспускают. При этом корпус 1 под действием собственного веса перемещается вниз и упирается своими буртиками 13 в верхний торец распорного элемента 6 (фиг,5- 7), тем самым дополнительно воздействуя на него и окончательно заклинивая контактные элементы 7, которые удерживают вес всего устройства в любой точке скважины силами сцепления между стенками скважины и наружными

2263824

поверхностями контактных элементов 7, врезающимися зубьями 17 в породу. Перемещение корпуса 1 вниз относительно всех других элементов устройства , способствует, кроме того, освобождению предохранительной пружины 4 от контакта с головкой штока 5, чем устраняется ее влияние на дальнейшую работу устройства.

10 Далее проводится серия рабочих ударов, позволяющая возбуждать упругие волны в среде.

По окончании рабочего цикла выключают привод 3 и устройство поднимают. При этом корпус 1, перемещаясь вверх относительно всех других элементов, буртиком 13 сжимает пружину 4, которая, воздействуя на головку штока 5, увлекает его за собой. Распорный элемент 6 перемещается вверх, а так как на контактные элементы 7 продолжают действовать силы трения со стороны стенок скважины, то они остаются на месте, поджатые пружиной 11, находящейся в состоянии готовности и противодействующей сдвиганию контактных элементов 7. Однако смещение направ- 15 распорного элемента 6 относительно пазов 18 контактных элементов 7 вызывает возникновение поперечных сил, стремяшд1хся сдвинуть контактные элементы 7 к оси устройства. Рост этих сил вызывает перемещение контактных элементов 7 к центру, что

приводит к уменьшению поперечного габарита устройства. В результате преодоления сил трения со стороны стенок скважины на контактные элементы 7 устройство поднимается вверх.

Формула изобретения

Устройство для возбуждения упругих волн в скважине, содержащее корпус с размещенными в нем приводом и падакщим грузом, шток, пружину, возвратный шток, опорную плиту, распорный и контактные элементы, имеющие поверхности скольжения, вдоль кото- рьпс выполнены направляю цие и соответствующие им пазы, при этом пружина размещена на штоке, возвратный шток жестко соединен с опорной плитой, а шток жестко соед11нен с распорным элементом, установленным с возможностью перемещения вдоль оси устройства по поверхностям скольжения контактных элементов, которые установлены с возможностью перемещения перпендикулярно оси устройства по направляющим распорного элемента, имеющим ( дополнительные пазы для перемещения в них выступов, расположенных в верхней части пазов контактных элементов, отличающееся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей путем Обеспечения возбуждения упругих колебаний в произвольной точке скважины, оно снабжено стопорным кольцом, шайбой и рабочей пружиной, при этом корпус выполнен в виде двух цилиндров, в месте соединения которых размещен буртик, в верхне цилиндре помещены верхняя часть штока и пружина, установленная

с возможностью взаимодействия со штоком и буртиком, в нижнем цилиндре выполнены ступень и окна по всей его дпине, в которые помещены контактные элементы, имеющие с наружной стороны конусообразные зубья, стопорное кольцо установлено в проточке в верхней части контактных элементов с возможностью взаимодействия со ступенью и перемещения вверх вдоль оси устройст ва,, рабочая пружина размещена между опорной П.ПИТОЙ и шайбой на возвратном штоке, верхний торец которого

жестко прикреплен к распорному элементу, а шайба установлена с возможностью взаимодействия с контактными элементами.

Изобретение позволяет расширить эксплуатационные возможности путем обеспечения возбуждения упругих колебаний в любой точке скважины. После опускания устройства в скважину привод 3 перемещает вверх груз 2 и 13 (Л N9 to Од со 00 ts9 W fue.l

SudA

X

5-6

}5

/2

fe

9%/г.5

Г-Г

Фи.1

Редактор Н.Яцола

Составитель С.Кутаков Техред И.Попович

Заказ 2128/45

Тираж 728

ВНЙИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектнеи, 4

Корректор М.

Подписное