Скважинный самолаз Советский патент 1987 года по МПК E21B47/00 

1330307

Изобретение относится к устройствам

гд

для исследования скважин и может бы использовано для транспортировки гефизических приборов в скважинах малого диаметра (46 мм и менее) подземного бурения, а именно в восстающих, горизонтальных и слабонаклонны

Целью изобретения является повышние надежности доставки приборов и скважины малого диаметра.

На чертеже изображен скважинный самолаз, общий вид,

Скважинный самолаз (фиг. 1) содежит ползун, включающий головную час 1, инерционную массу 2 и хвостовую часть 3 с осевым отверстием, .цилиндрические пружины 4 и 5, расклинивающиеся опоры 6 и 7, прикрепленные к головной части 1 ползуйа и хвостовой части 3 ползуна соответственно и трос 8, который через осевое отверстие в хвостовой части 3 соединен с инерционной массой 2. Первая пружина 4 прикреплена к ползуну и инерционной массе 2, а вторая пружина 5 к инерционной массе 2 и хвостовой части 3 ползуна.

Скважинный самолаз работает следующим образом.

Подбирают жесткости пружины 4 и 5 и величину инерционной массы 2 из соотношения

где С

(

С( + Cjm ,

Cj - жесткость соответственно первой и второй пружины, н/щ

т - величина инерционной массы, кг;

f - частота возбуждения инеционной массы, Гц.

Вставляют скважинный самолаз в скважину,так, чтобы головная часть 1 ползуна вошла первой, а хвостовай часть 3 последней. При этом опоры 6 и 7 изгибаются и упираются в стенки скважины. Натягивают трос 8 и перемещают инерционную массу 2 в сторону хвостовой части 3 ползуна на некоторую величину J . При этом пружина 5 сжимается, а пружина 4 растягивается каждая на величину S . Затем трос резко опускают. При этом пружины 4 и 5, сжимаясь и разжимаясь соответственно, воздействуют на инерционную массу 2 с силой F(t), равной

F(t) (t).(C, + ср., где С, и

GZ &(t)

жесткость пружин А и 5 соответственно; величина деформации пружин в момент времени t.

Под действием силы F(t) инерционная масса 2 разгоняется с ускорением

a(t:) F(t)/m.

станет равной нулю,

К моменту времени, когда сила F(t)

т.е. сумма сил

деформированных пружин 4 и 5, приложенных к инерционной массе 2, равна нулю, кинетическая энергия инерционной массы () максимальная. Пройдя указанное положение, при котором F(t) 0, инерционная масса 2 под действием силы инерции продолжает движение, сжимая при этом пружину 4 и растягивая пружину 5. Пружина 4-, сжимаясь, воздействует на ползун с силой

вной нулю,

F(t) СД, (t).

где S (t) - величина деформации пружины 4.

Когда сила Fp(t) превысит силу трения опор 6 головной части 1 ползуна, последний переместится на некоторую величину. Хвостовая часть 3 ползуна также перемещается но под действием силы растянутой пружины 5. Если жесткость пружин 4 и 5 или силы трения опор 6 и 7 головной части 1 и хвостовой части 3 будут различными, то перемещения головной части 1 и хвостовой части 3 цолзуна будут происходить поочередно.

45 Если энергии первоначально сжатых натяжением троса 8 пружин 4 и 5 не хватит для обеспечения перемещения устройства, то повторными многократными подергиваниями троса 8, синхрон50 ными с движением инерционной массы 2, можно обеспечить накопление энергии до уровня, достаточного для обеспечения движения устройства. Создаваемые одновременно с подергиванием

55 троса 8 его колебания уменьщат потери на трение троса 8 о стенки скважины.

Процесс продолжают до тех пор, пока самолаз не достигнет -заданного пункта скважины.

Для извлечения самолаза из скважины к тросу 8 прикладывают такое усилие, при котором расклинивающиеся опоры 6 и 7 изгибаются в сторону забоя скважины и не препятствуют перемещению устройства к устью скважины.

Формула изобретения

Скважинный самолаз, содержащий ползун, вьтолненный из головной и хвостовой частей, на которых уста- новлены расклинивающие опоры, размещенную между головной и хвостовой частями ползуна пружину и трос, о т- личающййся тем, что,с целью повышения надежности доставки приборов в скйажины малого диаметра.

он снабжен инерционной массой и втоСоставитель В.Стрельченко Редактор Н.Горват Техред в.Кадар Корректор Н.Король

Заказ 3551/34 Тираж 532Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

рой пружиной, при этом трос соединен с инерционной массой которая первой пружиной соединена с головной частью ползуна, а второй пружиной - с его хвостовой частью, причем жесткость первой и второй пружины и величина инерционной массы связаны с частотой возбуждения инерционной массы соотношением:

-Cil m

-2- 4irf2,

где- С

1 J

Сг

m f

жесткость соответственно

первой и второй пружины,

н/м;

величина инерционной массы, кг;

частота возбуждения инерционной массы, Гц.

Изобретение относится к области исследования скважин. Цель изобрете- ния - повьшение надежности доставки приборов в скважины малого диаметра. Для этого самолаз снабжен соединенной с тросом 8 инерционной массой (ИМ) 2 и второй пружиной 5. С помощью размещенной между головной 1 и хвостовой 3 частями ползуна первой пружины 4 ИМ 2 соединена с частью 1 ползуна,, а пружиной 5 - с хвостовой частью 3. Жесткость С,, С (н/м) пружин 4 и 5 и величина m (кг) ИМ 2 связаны с частотой f (Гц) возбуждения ИМ 2 соотношением: С, + 4 irf . Головная часть самолаза входит первой в скважину, а хвостовая 3 - последней. Натягивают трос 8 и перемещают ИМ 2 в сторону части 3. Пружина 5 сжимается, а пружина 4 растягивается на ту же величину. Трос 8 резко опускают. При этом пружины 4 и 5, сжимаясь и разжи- маясь, воздействуют на ИМ 2. Когда сумма сил деформированных пружин 4 и 5, приложенных к ИМ 2, равна нулю, кинетическая энергия ИМ 2 будет максимальной. 1 ил. (Л У/// / 77У777 : -)Г7777Г / V V V V / V