Прижимное устройство скважинного прибора Советский патент 1987 года по МПК E21B47/00 

стержней. Силовой мехсянизм выполнен в виде гидроцилиндра 6 и поршня 7 со штоком 8, а управляющий элемент - в виде обоймы 17, соединенной со штоком 8 и охватывающей Р 13. Их концы связаны .с Б 11 кулисным соединением. При складьгоании Б 11 шток 8 с обоймой 17 двигаются вверх, пропуская Р 13, Они распрямляются и укладываются между спицами 2 корпуса 1. При этом создается крутящий момент, при335684

жимающий носик Б 11 к поверхности Р 13. В процессе прохождения узких мест ствола Б 11 укладывается в корпус 1, поджимая Р 13, Для раскрытия рычажной системы и прижатия Б 11 к стенке скважины 14 достаточно открыть электромагнитный клапан 5 сброса давления. При дальнейшем движении устройства в скважине уход пальца 15 Р 13 в кулисном соединении с Б 11 от его среднего положения незначителен. Зил.

1

Изобретение относится к технике геофизических исследований скважин приборами на грузонесущем кабеле.

Цель изобретения - повьшение надежности в работе за счет снижения осевого усилия, развиваемого силовым механизмом.

На фиг. 1 показано устройство в скважине,общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - башмак в сложенном состоянии.

Прижимное устройство содержит корпус 1, состоящий из верхней и нижней частей, жестко соединенных одна с другой спицами 2. В верхней расположен гидронасос 3, гидробак 4 с размещенными в нем клапаном 5 сброса давления с электромагнитным управлением, силовой механизм, состоящий из гидроцилиндра 6 и поршня 7 с штоком 8. На корпусе 1 также расположены рычаги 9 и 10, образуюш 1е У-образные системы стержней по количеству измерительных башмаков 11 (от трех и более) . Башмаки 11 опираются верхним концом с помощью шарниров 12 на длинные стержни 9. Пластинчатая рессора 13, принимающая при работе устройства форму дуги окружности переменного радиуса, связана с башмаком 11 и постоянно прижимает его к стенке скважины 14, образуя кулисное соединение с ним при помощи пальца 15, скользящего в пазах 16 и являющегося другой опорой башмака 11.

Второй конец рессоры 13 жестко закреплен в нижней части корпуса 1. На СП1Щ1.1 2 надета подвижная обойма

D

17, с возможностью скольжения вдоль , них охватывающая пластинчатые рессоры 13, пропущенные через окна 18, и соединенная со штоком 8 (фиг.2). Обойма 17 выполняет роль управляющего элемента.

Верхний конец штока жестко соединен с поршнем 7, разделяющим объем гидроцилиндра 6 на полость слива А, соединенную с гидробаком 4 отверстием 19, и полость Б, соединенную с гидронасосом 3 каналом 20.. Для разгрузки гидросистемы от скважинно- го давления устройство снабжено баро- компенсатором 21, внутренняя полость которого соединена каналом 22 с полостью гидробака 4.

Поршень 7 подпружинен со стороны полости А гидроцилиндра 6 возврат- 0 ной пружиной 23.

Для удобства сборки-разборки прижимного устройства шток В выполнен из двух частей, которые соединяются бы- строразъемной муфтой 24.

В сложенном состоянии башмаки 11 фиксируются своими носиками И в ловителе К обоймы, образованном ее внутренним конусом (фиг.З).

0 Устройство работает следующим образом.

Складывание всех башмаков 11 , например, при спуске в скважину производится одновременно пластинчатыми

5 рессорами 13 при помощи управляющего элемента - обоймь 1 17. Для этого включают гидронасос 3, который начинает подавать масло под давлением

5

в полость Б гидроцилиндра 6. Поршень 7, перемещаясь под действием давления, тянет вверх шток 8 и сжимает возвратную пружину 23. Обойма 17,соединенная с штоком 8, двигаясь вместе с ним вверх, пропускает через окна 18 (фиг,2) рессоры 13, распрямляя и укладывая их между спицами 2,

Реакция в шарнире 12, являясь рав- ю му прилеганию к ней способствует такиодеиствующеи сил трения, возникающих в шарнирах и стержнях 9 и 10 при их складывании, создает крутяш;ий момент относительно пальца 15, который постоянно прижимает носик И башмака 1 1 к поверхности Л рессоры 13 (фиг.З). В конце фазы складывания башматси своими носиками И заходят в ловитель К и занимают соответствующую позицию, (фиг.З), несколько выступая при этом своим верхним концом с шарниром 12 за габариты корпуса 1 .

Во время прохождения устройством

же возможность поворота башмака 11 вокруг- пальца 15 (движение обката). Возможны и другие исполнения устройства, например, если коренные кон15 цы рессор 13 соединить со штоком 8 (фиг.1), а обойму 17 с корпусом 1, при этом место соединения может на- ходиться По отношению к башмаку 11 со стороны рычага 9 (поворот рессор

20 на 180° по сравнению с положением, фиг.1), а направление движения штока системы цилиндр-поршень для раскрытия рессор может быть обратным, т.е. обеспечиваюшдм взаимное перемеузких мест ствола скважины при спус- 25 щение пластинчатой рессоры и обоймы. ке или подъеме под действием реакции. Кроме того, устройство позволяет приложенной со стороны стенки скважи- иметь кинематически несвязанные и не- ны 14 на выступающую часть башмака 11, он полностью укладывается в корзависимо друг от друга раскрываемые рычажные системы, что вместе с равнопус 1, дополнительно поджимая рессо ру 30 ерным распределением удельного дав- 13, не выходя при этом из ловителя К.- .

Чтобы раскрыть рычажную систему устройства и прижать башмаки 11 к стенке скважины 14, достаточно открыть электромагнитный клапан 5 сброса давления. При этом полость Б гидроцилиндра 6 соединяется с полостью гидробака 4, а возвратная пружина

ления на поверхности и поворотом башмака 11 вокруг пальца 15 позволит повысить информативность геофизических датчиков, расположенных на его 35 поверхности, за счет их лучшего прилегания к стенке скважины.

К преимуществам устройства необходимо также отнести упрощение его

механической части, так как рычажная 23 отводит в крайнее нижнее положение 40 система каждого башмака 11 имеет два поршень 7 и связанную с ним обойму звена (стержни 9 и 10) и шесть кине- 17. Одновременно концы рессор 13, матических пар (три ползуна и три перемещаясь по траектории Ж, раскры- шарнира). Кроме того, она может быть

размещена в корпусе 1. диаметром ф 76- 45 80 .мм, так как в сложенном состоянии

все ее элементы расположены вдоль

вают рычажные системы башмаков 11 и прижимают их к стенке скважины 14. При дальнейшем движении устройства в скважине в зависимости от ее диаметра палец 15 рессоры 13 перемещается по траектории Ж и одновременно

продольной оси устройства. Диаметр рычажной системы по башмакам при максимальном ее раскрытии в скважине

вдоль направляющих, образованных па- 50 может достигать ф 500 мм и не лими- зами 16, расположенными посередине тируется прочностью и жесткостью ее башмака 11. При этом уход пальца 15 элементов, так как рычажная система рессоры 13 в кулисном соединении с башмаком 11 от его среднего положения незначителен. Так при длине рессоры 13 в спрямленном виде, равном L 600 мм, диаметрах раскрытия башмаков 11 в крайних положениях, равных 80 и ф 500 мм, длина пазов 16 не

выполняет лишь кинематические функции, удерживая верхние шарниры 12 55 башмаков 11 в фиксированной плоскости записи, проходящей перпендикуляр но продольной оси устройства через прямую С, и не несет нагрузок, возникающих при закрытии башмаков 11.

превышает 45 мм. Если учесть, что длина башмаков 11 бывает не менее 1 175-200 мм, то сосредоточенная нагрузка от рессоры 13 прилагается к башмаку 11 практически посередине, . обеспечивая равномерное распределение удельного давления его поверхности на стенку скважины 14, а более полноже возможность поворота башмака 11 вокруг- пальца 15 (движение обката). Возможны и другие исполнения устройства, например, если коренные концы рессор 13 соединить со штоком 8 (фиг.1), а обойму 17 с корпусом 1, при этом место соединения может на- ходиться По отношению к башмаку 11 со стороны рычага 9 (поворот рессор

на 180° по сравнению с положением, фиг.1), а направление движения штока системы цилиндр-поршень для раскрытия рессор может быть обратным, т.е. обеспечиваюшдм взаимное перемещение пластинчатой рессоры и обоймы. Кроме того, устройство позволяет иметь кинематически несвязанные и не-

зависимо друг от друга раскрываемые рычажные системы, что вместе с равно30 ерным распределением удельного дав-

ления на поверхности и поворотом башмака 11 вокруг пальца 15 позволит повысить информативность геофизических датчиков, расположенных на его 35 поверхности, за счет их лучшего прилегания к стенке скважины.

К преимуществам устройства необходимо также отнести упрощение его

продольной оси устройства. Диаметр рычажной системы по башмакам при максимальном ее раскрытии в скважине

может достигать ф 500 мм и не лими- тируется прочностью и жесткостью ее элементов, так как рычажная система

выполняет лишь кинематические функции, удерживая верхние шарниры 12 башмаков 11 в фиксированной плоскости записи, проходящей перпендикулярно продольной оси устройства через рямую С, и не несет нагрузок, возникающих при закрытии башмаков 11.

Осевое усилие, развиваемое силовым механизмом в предлагаемом устройстве, при складывании четырех рессор с максимальным усилием прижатия,равным 25 кгс, не превышает; как пока- зывают макетные испытания, 30-40 кгс.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет снизить осевое усилие, развиваемое силовым механизмом, что вместе с упрощением конструкции устройства позволяет повысить его надежность. Формула изобретения

Прижимное устройство скважинйого

прибора, содержащее корпус, подпружи-t5 соединением.

ненные пластинчатыми рессорами башмаки, связаннее с корпусом при помощи У-образных систем стержней, силовой механизм, выполненный в виде гидроцилиндра и поршня со штоком, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе за счет снижения осевого усилия, развиваемого силовым механизмом, оно снабжено кулисным соединением и управляющим элементом, выполненным в виде обоймы, соединенной со штоком Поршня и охватывающей пластинчатые рессоры, концы которых связаны с башмаками кулисным

А-А

Фиг. г

9и.Ъ

Изобретение относится к технике геофизических исследований скважины приборами на грузонесущем кабеле и позволяет повысить надежность в работе за счет снижения осевого усилия, развиваемого силовым механизмом. Устройство содержит корпус 1, подпружиненные пластинчатыми рессорами (Р) башмаки (Б) 11. Они связаны с корпусом 1 при помощи У-образных систем (Л й/г/

Редактор М. Бланар

Составитель Н. Кривко Техред В.Кадар

Зака.3 4027/28Тираж 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

Корректор: М. Демчик