Устройство для прижима сейсмоприемников в скважине Советский патент 1987 года по МПК G01V1/52 

Изобретение относится к области геофизической разведки месторождений полезных ископаемых и может быть использовано при геофизических исследованиях скважин.

Цель изобретения - повьппение эффективности действия привода при осуществлении прижатия и возврате прижимного узла в исходное состояние,

На фиг.1 приведено устройство для прижима сейсмоприемников в скважине, продольный разрез, на фиг.2 - верхняя часть устройства в момент си20

25

30

35

лового воздействия подвижного сердеч- 15 нимает последний вверх. Затем напря- ника на верхний передаточный узел, разрез.

Устройство для прижима сейсмоприемников в скважине содержит корпус 1, в котором размещены шток 2 и последовательно сверху вниз передаточный узел, импульсный привод, передаточный узел и прижимной узел.

Передаточные узлы содержат втулки 3 и 4 и пружины 5 и 6. На одном конце втулок 3 и 4 выполнены фланцы 7 и 8. Второй конец втулок 3 и 4 помещен внутрь импульсного привода и выполнен в виде цанг 9 и 10. Пружины 5 и 6 установлены между корпусом 1 и фланцами 7 и 8 втулок 3 и 4 соответственно.

Импульсный привод выполнен в виде электромагнитного ударника, содержащего электромагнитные катушки 11 и 13, подвижный сердечник 14 и кольца 15 и 18.

Прижимной узел содержит клин 19 со ступенчатой рабочей поверхностью 20, распорный элемент 21 с фланцем 22 и пружину 23, установленную на распорном элементе 21 с возможностью постоянного взаимодействия с фланцем 22 распорного элемента 21 и корпусом 1. Распорный эле14ент 21 одним концом с помощью пружины 23 взаимодействует с рабочей поверхностью 20 клина 19. Второй его конец помещен в отверстие в корпусе 1.

Шток 2 одним концом прикреплен к клину 19 и установлен внутри передаточных узлов и импульсного привода.

Кольца 15 и 18 установлены по торцам электромагнитных катушек 11 и 13 и выполнены из ферромагнитного материала.

Торцы подвижного сердечника 14 выполнены в виде внутренних усеченных конусов 24 и 25.

жение с электромагнитной катушки 12 снимают и подают на электромагнитную катушку 13. Создаваемое ею электромагнитное поле замыкается через корпус 1, кольца 17 и 18 и подвижный сердечник 14, заставляя последний перемещаться вниз и совершать силовое воздействие на втулку 4. При этом внутренний корпус 25 нижнего торца подвижного сердечника 14 сжимает цангу 10 втулки 4 (фиг.1). Последняя перемещается незначительно в сторону прижимного узла, сжимает фланцем 8 пружину 6 и -сцепляется со штоком 2, передавая ему силовое воздействие подвижного сердечника 14. Шток 2 перемещается вниз и заставляет перемещаться клин 19, который ступенчатой рабочей поверхностью 20 взаимодействует с концом распорного элемента 21, перемещая его в направлении к стерке скважины. Пружина 23 при этом сжимается между фланцем 22 и корпусом 1.

Ступенчатая рабочая поверхность 20 клина 19 предотвращает самопроизвольный возврат распорного элемента 21 под влиянием пружины 23 в исходное положение. Таким образом, клин 19 и шток 2 вместе с втулкой 4 и подвижным сердечником 14 переместятся вниз. Управляющее напряжение снимают с электромагнитной катушки 13 и подают на электромагнитную катушку 12. Подвижный сердечник 14 переместится вверх. Панга 10 втулки 4 разожмется. Пружина 6 через фланец 8 возвращает втулку 4 в исходное положение. Циклы переключения управляющего напряжения с электромагнитной катушки 13 на 55 электромагнитную катушку 12 и наборот повторяют до тех пор, пока конец распорного элемента 21 не достигнет стенки скважины и не прижмется к ней. Корпус 1 при этом прижмется к проти-

40

45

50

Сейсмоприемники (не показаны) могут быть установлены в корпусе 1 ниже прижимного узла.

Устройство работает следующим образом.

Прикрепляют его к каротажному кабелю (не показан) и опускают в скважину до достижения им намеченного пункта. Подают управляющее напряжение на электромагнитную катушку 12. Создаваемое ею электромагнитное поле замыкается через корпус 1, кольца 16 и 17 и подвижный сердечник 14 и под

нимает последний вверх. Затем напря-

жение с электромагнитной катушки 12 снимают и подают на электромагнитную катушку 13. Создаваемое ею электромагнитное поле замыкается через корпус 1, кольца 17 и 18 и подвижный сердечник 14, заставляя последний перемещаться вниз и совершать силовое воздействие на втулку 4. При этом внутренний корпус 25 нижнего торца подвижного сердечника 14 сжимает цангу 10 втулки 4 (фиг.1). Последняя перемещается незначительно в сторону прижимного узла, сжимает фланцем 8 пружину 6 и -сцепляется со штоком 2, передавая ему силовое воздействие подвижного сердечника 14. Шток 2 перемещается вниз и заставляет перемещаться клин 19, который ступенчатой рабочей поверхностью 20 взаимодействует с концом распорного элемента 21, перемещая его в направлении к стерке скважины. Пружина 23 при этом сжимается между фланцем 22 и корпусом 1.

Ступенчатая рабочая поверхность 20 клина 19 предотвращает самопроизволь, ный возврат распорного элемента 21 под влиянием пружины 23 в исходное положение. Таким образом, клин 19 и шток 2 вместе с втулкой 4 и подвижным сердечником 14 переместятся вниз. Управляющее напряжение снимают с электромагнитной катушки 13 и подают на электромагнитную катушку 12. Подвижный сердечник 14 переместится вверх. Панга 10 втулки 4 разожмется. Пружина 6 через фланец 8 возвращает втулку 4 в исходное положение. Циклы переключения управляющего напряжения с электромагнитной катушки 13 на электромагнитную катушку 12 и наборот повторяют до тех пор, пока конец распорного элемента 21 не достигнет стенки скважины и не прижмется к ней. Корпус 1 при этом прижмется к проти-

3

воположнон стенке скважины. Подачу напряжения на импульсный привод прекращают .

Для возврата прижимного узла в иходное состояние после проведения исследований управляющее напряжение повышенной величины подают на электромагнитную катушку 12, которая резко поднимает вверх подвижный сердечник 14, а затем в момент времени, когда последний еще не прекратил двжения вверх, управляющее напряжение повышенной величины подают на электромагнитную катушку 11. Создаваемое ею электромагнитное поле замыкается через корпус 1, кольца 15 и 16 и подвижный сердечник 14, увлекая последних вверх. С электромагнитной катушки 12 управляющее напряжение снимают. Подвижный сердечник 14 совершет силовое воздействие на втулку 3, взаимодействуя с ее цангой 9 через внутренний конус 24 на верхнем торц Цанга 9 втулки 3 сжимается, незначительно перемещаясь вверх, сжимает фланцем 7 пружину 5 и сцепляется со штоком 2, передавая ему силовое воздействие подвижного сердечника 14. Шток 2 перемещается вверх, увлекая за собой клин 19, который освобождае распорный элемент 21, заставляя коне последнего переходить со ступеньки на ступеньку рабочей поверхности под действием пружины 23 через фланец 22 Управляющее напряжение с электромагнитной катушки 11 снимают и подают на электромагнитную катушку 12. Подвижный сердечник 14 под действием электромагнитного поля катушки 12 и собственной массы перемещается вниз Цанга 9 втулки 3 освобождает шток 2. Пружина 5 возвращает втулку 3 через фланец 7 в исходное положение. Далее переключения управляющего напряжения с электромагнитной катущки 12 на электромагнитную катушку 11 и наоборот повторяют до тех пор, пока рас- порньй элемент 21 не установится в исходном положении. Управляющее напряжение с импульсного привода снимают. Устройство перемещают в следующий пункт исследований.

0

0

Передаточные узлы позволяют исключить потери энергии силового воздействия привода за счет исключения изменения зазора между импульсным приводом и прижимным узлом, обеспечивая тем самым постоянньй коэффициент полезного действия привода в течение всего процесса прижатия приборов к стенке скважины и возврата прижимного узла в исходное состояние. Это обеспечивается за счет создания временной достаточно жесткой связи между передаточными узлами и штоком с помощью

5 цанг 9--и 10, выполненных на концах втулок 3 и 4, и внутренних конусов 24 и 25, вьтолненньгх на торцах подвижного сердечника 14.

Кроме того, учитывая возможность накопления энергии воздействия импульсного привода на прижимной узел, работу устройства можно обеспечить при небольшой энергии единичного удара подвижного сердечника 14 по соот5 ветствующему передаточному узлу. Это упрощает блок управления импульсным приводом и снижает затраты электроэнергии, что важно при выполнении скважинных геофизических исследова0 НИИ.

Формула изобретения

Устройство для прижима сейсмоприемников в скважине, содержащее корпус и размещенные в нем шток, импульсный привод с подвижным сердечником, передаточный и прижимной узлы, при этом передаточный узел выполнен в

виде подпружиненной втулки, установленной на штоке с возможностью взаимодействия с подвижным сердечником, отличающееся тем, что, с целью повьщ1ения эффективности деистВИЯ устройства, оно снабжено подпружиненной втулкой, установленной на штоке над импульсным приводом, при этом концы подпружиненных втулок, обращенные в сторону импульсного привода, выполнены в виде цанг, а торцы подвижного сердечника - в виде соответствующих цангам внутренних усеенных конусов.

////Щ//Л

2i

У/////////Л

ц

Фиг.1

Редактор В. Данко

Составитель В. Ишенко

Техред А.Кравчук Корректор М. Демчик

Заказ 4820/47 Тираж 730 Подписное 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

Фа2.2

Изобретение относится к области геофизической разведки месторождений полезных ископаемых и может быть использовано при геофизических исследованиях скважин. Цель изобретения- повьппение эффективности и обеспечение постоянного коэффициента полезного действия привода при прижатии и возврате прижимного узла в исходное положение. Устройство содержит корпус и размещенные в нем шток и последовательно сверху вниз импульсный привод с подвижным сердечником, передаточный и прижимной узлы. Шток одним концом прикреплен к прг жимному узлу, Передаточный узел выполнен в виде подпружиненной втулки, установленной на штоке с возможностью взаимодействия с подвижным сердечником. На штоке над импульсным приводом установлена дополнительная подпруж 1нен- ная втулка. При этом один конец каждой подпружиненной втулки, обращенный в сторону импульсного привода, выполнен в виде цанги. Торцы подвижного сердечника изготовлены в виде внутренних усеченных конусов. 2 ил. f (Л со со со