Устройство для доставки приборов в скважину Советский патент 1986 года по МПК E21B47/00 E21B49/00 

Изобретение относится к горной автоматике, а именно к средствам доставки приборов в скважину.

Целью изобретения является повышение надежности доставки приборов в труднодоступные скважины за счет центровки при неровностях стенок скважин.

На фиг. 1 схематически показано устройство для доставки приборов в скважину; на фиг. 2 - цилиндрическое уплотнение с запорными камерами, осевой разрез.

На фиг. 1 изображен прибор 1 с широкоугольным объективом 2, который жестко закреплен на конце полого вала 3, электрического кабеля 4 в оболочке из фторопластового уплотнительного материала, двух поршней, составленных из цилиндрических профилей соответственно 5 и 6, 7 и 8, в канавках между которыми закреплены уплот- нительные камеры 9 и 10, выполненные из графитовой резины. Уплотнительные камеры 9 и 10 выполнены пустотелыми, а их внут- ренние полости 11 и 12 заполнены воздухом под давлением. Электрический кабель 4 пропущен через цилиндрическое уплотнение 13 с запорными камерами 14 и 15 по периметру. Запорные камеры 14 и 15 (как и уплот- нительные камеры 9 и 10) выполнены из гра- фитовой резины и сделаны пустотелыми. Полости 16 и 17 запорных камер 14 и 15 через канал 18 в цилиндрическом уплотнении 13 и первый пневматический шланг 19 соединены с компрессором (не показан) В цилиндрическом уплотнении 13 под запорные камеры 15 и 16 выполнены наружные проточки 20 и 21, на которых размещены камеры 15 и 16, осевое отверстие 22 с сальником 23 и сквозное отверстие 24. Патрубок 25 для подачи рабочего агента соединен одним концом со сквозным отверстием 24 в цилиндрическом уплотнении 13, а другим концом подсоединен к компрессору. Во втором поршне выполнено отверстие 26.

Поршень, составленный из цилиндрических профилей 5 и 6, с уплотнитель- ной камерой 9 закреплен на блоке телевизионной камеры (на ее корпусе 1). Поршень, составленный из цилиндрических профилей 7 и 8, с уплотнительной камерой 10 закреплен неподвижно на свободном конце полого вала 3. На переднем конце корпуса 1 по окружности закреплены осветительные лампочки 27, питание к которым подается по электрическому кабелю 4, подсоединенному к телевизору (видеоконтрольному устройству, не показано).

Устройство для доставки приборов закрепляется в скважине 28, в которой могут иметь место вывалы 29 (или в щпуре). Устройство работает следующим образом. Пустотелый вал 3 с блоком телевизионной камеры вставляют в скважину на глуби- ну, большую нежели длина блока телевизионной камеры с пустотелым валом, электрический кабель 4 пропускают через осевое отверстие 22, а второй конец кабеля 4 соединяют

5

Q 5

0

5

0

5

5

0

С телевизором. Пневматические штанги 19 и 25 соединяют с компрессором. На телевизионную камеру и телевизор подают электропитание. Включают компрессор.

Воздух из компрессора по шлангу 19 и каналу 18 поступает в полости 16 и 17 запорных камер 14 и 15. Камеры раздуваются и герметизируют устье скважины. Для обеспечения хорошей герметизации камеры 14 и 15 выполнены из эластичной тонкой (толщина стенок 1-3 мм для обзора скважин диаметром 75-300 мм) графитовой резины, имеющей малый коэффициент трения со стенками скважины. При таком выполнении камеры хорошо раздуваются и закрывают не только контуры скважины, но и микрорельеф в стенках скважины.

По шлангу 25 воздух от компрессора через сквозное отверстие 24 поступает в первую надпоршневую полость, образованную в скважине между запорными камерами 14 и 15 и вторым поршнем, составленным из цилиндрических профилей 7 и 8 и уплотнительной камеры 10. Ввиду малости отверстия 26 во втором поршне объемный расход воздуха Vp через это отверстие во вторую подпоршневую полость, образованную в скважине между вторым поршнем, составленным из цилиндрических профилей 7 и 8 и уплотнительной камеры 10, и первым поршнем, составленным из цилиндрических профилей 5 и 6 и уплотнительной камеры 9, будет ниже, нежели объемное поступление воздуха от компрессора V«.Vp. Это условие выполняется, если диаметр сквозного отверстия 24 в цилиндрическом уплотнении 13 не менее че.м в 1,5 раза превосходит диаметр отверстия 26 во втором поршне.

Поэтому под действием избыточного давления воздуха в первой подпоршневой полости второй поршень начинает перемещать полый вал 3, а вместе с ним и первый поршень и блок телевизионной камеры. Чем больше подача сжатого воздуха по шлангу 25, тем быстрее перемещается блок телевизионной камеры от устья вглубь скважины. Лампочки 27 освещают стенки и забой скважины (они установлены как показано на фиг. 1 по окружности спереди корпуса 1 камеры так, что свет от лампочек не попадает напрямую в объектив) и отраженный свет через широкоугольный объектив 2 попадает на катод ви- дикона и с помощью электронной схемы камеры преобразуется в. электрический телевизионный сигнал, подаваемый по кабелю 4 к телевизору, где снова преобразуется в изображение стенок и забоя скважины. Оператор при необходимости ускорить процесс обзора скважины увеличивает подачу сжатого воздуха от компрессора через щланг 25. При необходимости замедлить перемешение камеры в скважине оператор уменьшает подачу сжатого воздуха или совсем прекращает ее.

В процессе перемещения камеры в скважине уплотнительные камеры 9 и 10 могут

проворачиваться вокруг собственных осей в углублениях между цилиндрическими профилями 5 и 6, 7 и 8 в том случае, если сила трения между камерой и стенками скважины больше силы трения между камерой и поверхностью углубления, созданного цилинд- рическими профилями (такие проворачивания камер 9 и 10 при перемещении блока телевизионной камеры вглубь скважины показаны сплошными линиями со стрелками на фиг. 1). Таким образом, камеры 9 и 10 как бы катятся по поверхности стенок скважины, отслеживая неровности микрорельефа стенок и уплотняя поршни в скважине.

. 15

В мокрых с ровными стенками скважинах, как при осмотре армированных сква жин, сила трения между камерами 9 и 10 и стенками скважины может оказаться меньше силы трения между камерами 9 и 10 и поверхностями углублений, созданными цилиндрическими профилями. В этом случае каме- Q ры 9 и 10 не поворачиваются, а скользят по стенкам скважины.

Когда давление в первой надпоршневой полости сравняется с давлением во второй

Если в скважине 28 встречаются вывалы 29 (как показано на фиг. 1), то при подходе первого поршня (снизу по фиг. 1) к вывалу движушим может быть любой поршень. Как только первый поршень попадает в вывал, то избыточная часть воздуха со второй над- порщневой полости через пространство между уплотнительной камерой 10 и вывалом 29 уходит в забой скважины. Движущим становится второй поршень, перемещающий блок телевизионной камеры до тех пор, пока первый поршень не пройдет весь вывал. После того, как первый поршень снова войдет в участок скважины без вывалов, он постепенно становится движушим и дальше пере мещает блок телевизионной камеры.

При перемещении блока телевизионной камеры от устья на забой электрический кабель 4 проходит через осевое отверстие 21 и сальники 23 (выполненные, например, из фторопластового уплотнительного материала типа ФУМ-Ф, изготовленного из ненадпорщневой полости (между первым и вторым поршнями, что возникает при дли- 25спеченного фторопласта 4Д со смазкой Ф в тельном перемещении камеры в скважине),виде парафиновых нетоксичных углеводоро- то дальнейшее перемещение камеры вглубьдов), не нарущая герметизации устья сква- скважины осуществляется за счет избыточ-жины.

ю15

Qного давления во второй надпоршневой полости против атмосферного давления в забое скважины (спереди объектива 2) и движу- шим (тянущим блок телевизионной камеры) телом становится первый поршень.

Если в скважине 28 встречаются вывалы 29 (как показано на фиг. 1), то при подходе первого поршня (снизу по фиг. 1) к вывалу движушим может быть любой поршень. Как только первый поршень попадает в вывал, то избыточная часть воздуха со второй над- порщневой полости через пространство между уплотнительной камерой 10 и вывалом 29 уходит в забой скважины. Движущим становится второй поршень, перемещающий блок телевизионной камеры до тех пор, пока первый поршень не пройдет весь вывал. После того, как первый поршень снова войдет в участок скважины без вывалов, он постепенно становится движушим и дальше перемещает блок телевизионной камеры.

При перемещении блока телевизионной камеры от устья на забой электрический кабель 4 проходит через осевое отверстие 21 и сальники 23 (выполненные, например, из фторопластового уплотнительного материала типа ФУМ-Ф, изготовленного из не25спеченного фторопласта 4Д со смазкой Ф в виде парафиновых нетоксичных углеводоро- дов), не нарущая герметизации устья сква- жины.

К комире с сору

77

79

К компрессору

Редактор Н. Горват Заказ 2696/40

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель И. Назаркнна

Техред И. ВересКорректор М. Пожо

Тираж 548Подписное