Устройство для прижима приборов в скважине Советский патент 1986 года по МПК E21B47/00 

Изобретение относится к устройствам для геофизических исследований скважин и может быть использовано при конструировании прижимных устройств скважинных приборов,

Цель изобретения - повышение надежности работы в сквалшнах с обсадными колоннами.

На фиг, 1 приведено устройство для прижима приборов в сквалине, общий вид; на фиг. 2 - прижимной узел в исходном состоянии, разрез; на фиг, 3 - прижимной узел в рабочем положении, разрез; на фиг. 4 - схем взаимодействия прижимного элемента с рабочей поверхностью клина; на фиг. 5 - разрез А-А на фиг, 2.

В корпусе 1 (фиг. 1) установлены последовательно сверху вниз импульсный привод и прижимной узел.

В качестве импульсного привода использован электромагнитный ударни содержащий электромагнитные катушки 2, боек 3 5 втулку 4 с возвратной пружиной 5, кольца 6-8, Боек 3 и втулка 4 перемещаются в ударнике и центрирзтотся штоком 9 с головкой 10 Возвратная пружина 5 установлена с возможностью взаимодействия с корпусом 1 и фланцем втулки 4 и прижимае последнюю в исходном положении к кольцу 8.

Прижимной узел содержит клин 11 со ступенчатой рабочей поверхностью направляющее звено 12 (фиг. 2 и З), пружину 13 5 упругие элементы 14 и 1 шпильку 16, внутренний и внешний стканы 7 и 18, вставленные один в другой с возможностью перемещения внешнего стакана 18 относительно внутреннего стакана 17 вдоль их общей продольной оси. Клин 11 жестко соединён со штоком 9. Направляющее звено 12 одним концом шарнирно прикреплено к корпусу 1 с внутренней ег стороны. Второй его конец размещен во внутреннем стакане 17. Пружина 1 установлена внутри направляющего звна 12 между его дном и шпилькой 16, которая жестко прикреплена к внутренему стакану 17 и помещена в сквоз- i ffiie пазы 19 и 20, выполненные во вннем стакане 18 и направляющем звене 12 соответственно (фиг. 2 и 3). Упр гшЧ элемент 14 вьтолнен в виде плоской пружины, установленной в корпус 1 с возможностью создания усилия на прилшмной узел, направленного в сто

5

0

5

0

5

5

рону импульсного привода. Упругий элемент 15 выполнен в виде тарельчатой прулсины и размещен между стаканами 17 и 18. На конце внутреннего стакана 17 выполнен скос 21.

В клине 11 выполнен продольный паз 22, в который помещено направляющее звено 12 (фиг. 5). Корпус 1, боек 3, втулка 4 и кольца 6-8 изготовлены из ферромагнитного материала. Шток 9 выполнен из немагнитного материала.

Устройство работает следующим образом.,

При подаче на обмотки катушек 2 управляющего напряжения под воздействием электромагнитного поля боек

3совершает возвратно-поступательное движение на штоке 9 и через втулку

4передает силовое воздействие клину 11 (фиг. 1). Последний, перемещаясь вдоль корпуса 1, своей ступенчатой рабочей поверхностью отжимает внутренний стакан 17 вдоль направляющего звена 12 в сторону стенки скважины. При этом скос 21 (фиг. 4) помогает концу внутреннего стакана

7 перескакивать со ступеньки на ступеньку рабочей поверхности клина

1I.Паз 22 обеспечивает свободное перемещение клина 11 относительно направляющего звена 12 (фиг. 5). Второй конец внутреннего стакана 17 через упругий элемент 15 перемещает внешний стакан 18 в том же направлении. Пружина 13 сжимается между шпилькой 16 и направляюш м звеном

12.Перемещение внутреннего и внешнего стаканов 17 и 18 продолжается до тех пор, пока дно внешнего стакана 18 не достигнет стенки скваяси- ны или обсадной колонны, а конец внутреннего стакана 17 не займет положение между двумя ступеньками рабочей поверхности клина 11. При дальнейшем воздействии импульсного привода на клин 11 последний через внутренний стакан 17 сжимает упругий элемент 15 и клин 11 перемещается в направлении от импульсного привода. Шпилька 16 перемещается в пазу 19 в направлении к стенке скважины. Конец внутреннего стакана 17 перемещается на следующую ступеньку рабочей поверхности клина 11. Прижим устройства к стенке скважины или обсадной колонны завершен - (фиг. З). Привод выключают.

31

в процессе работы импульсного приг- вода пружина 5 обеспечивает возврат втулки 4 в исходное положение, Ферромагнитные кольца 6-8 и корпус 1 обеспечивают замыкание магнитного потока электромагнитных катушек 2.

Для возвращения устройства в исходное состояние на обмотки катушек 2 подают такое управляющее напряжение, при котором боек 3 производит силовое воздействие на головку 10 штока 9. Последний перемещает клин 11 вверх в направлении к импульсному приводу. При этом упругий элемент 15 и пружина 13 возвращают внутренний и внешний стаканы 17 и 18 в исходное положение (фиг. 2).

В случае отказа импульсногв привода устройство извлекают из скважины следующим образом. Натягивают каротажный кабель. При этом корпус 1 перемещается вверх, а дно внешнего стакана 18 остается на месте. Конец

278064

направляющего звена 12 вместе с внутренним стаканом 17 также остается на месте, д. второй его конец, соеди- ненньш с корпусом 1, перемещается с вверх. Таким образом, распорный элемент устанавливается под некоторым углом относительно своего положения при прижатом к стенке скважины устройства и сжимает упругий элемент 14.

to Суммарный поперечный размер устройства уменьшается. Затем кабель приспускают. Корпус 1 под действием собственной массы и массы кабеля перемещается вниз и вместе с упругим эле15 ментом 14 и пружиной 13 возвращает распорный элемент в исходное положение относительно продольной оси корпуса 1 и клина 11. В случае, если после указанной операции устройство

20 не извлекается из скважины, то осуществляют несколько циклов спуск-подъем, добиваясь уменьшения поперечного размера устройства настолько, что становится возможным его извле25 чение из скважины.

10

17

фие.Г

фиг. г.

yr,.

11

Редактор Л. Повхан

Фив, 5

Составитель Н„ Кривко Техред Л.Олейник

Заказ 2273/35

Тираж 548Подписное

ВНИЖ1И Государственного комитета СССР

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

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

Корректор 0. Луговая