Устройство для прижима приборов в скважине Советский патент 1988 года по МПК E21B47/00 

(21) 4104811/22-03 (22) 29.07.86 (46) 23.04.88. Бюп. № 15.

(71)Казахский филиал Всесоюзного на учно-исследовательского института разведочной геофизики Научно-производственного объединения Рудгеофи- зика

(72)В.И.Кантемиров, А.И.Кушулун, Л.А.Певзнер и В.И.Шадхин

(53) 550.83.002:622.241(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 420762, кл. Е 21 В 47/00, 1971.

Авторское свидетельство СССР № 1254143, кл. Е 21 В 47/00, 1985.

12

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЖМА ПРИБОРОВ В СКВАЖНЕ.

(57) Изобретение относится к технике геофизических исследований. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности за счет обеспечения. Работы в скважинах с изменяющимся . диаметром ствола и пробуренных в кавернозных породах. Для этого между основанием 1 и нижней частью прижимного элемента 2 установлен промежуточный элемент (ПЭ) 8, а между верхней частью элемента 2 и головкой 3 - ПЭ 7. При этом основание,элемент 2, ;головка 3 и ПЭ 7, 8 .изготовлены в виде

(Л

с

00

;о

о

00

4;

Фие.1

кососрезанных цилиндров, В головке 3 выполнено отверстие и окно, а в ПЭ 3 - окно для пропуска кабеля. В основании 1, в верхней поверхности среза ПЭ 8, в нижней поверхности среза ПЭ 7 и в головке 3 выполнены несквозные пазы 9-12. В ниХ|С возможностью перемещения поставлены выполненные на поверхностях срезов элемента 2 верхней части ПЭ 7 н нижней части ПЭ 8 направляющие 13-16 и упоры 17-20. ПЭ

7и 8 установлены с возможностью- перемещения относительно основания 1 и головки 3 вдоль поверхностей срезов.

8исходном состоянии ПЭ 8 находится в транспортном положении, взаимодействует с механизмом предварительной фиксации и, выполнен из звукопоглощающего материала. Элемент 2 смещается относительно основания 1 и головки 3 до тех пор, пока направляющая 5 и накладка 6 не прижмутся к стенке. Диапазон диаметров скважин, в которых может быть использовано устр-во зависит от кол-ва ПЭ. Наличие ПЭ 7 и 8, выполненных из звукопоглощающего материала, позволяет уменьшить интенсивность волн-помех. Кроме того, обеспечивается смещение частоты собственного резонанса элемента 2 за пределы диапазона регистрируемых частот. 1 з.п, ф-лы, 4 ил.

.-

1

Изобретение относится к технике геофизических исследований и может быть применено для прижима приборов к стенке скважины.

Цель изобретения - повышение эксп- луатационной надежности за счет обеспечения работы в скважинах с изменяющимся диаметром ствола и пробуренных в кавернозных породах.

На фиг.1 изображена компоновочная схема устройства для прижима приборов в скважине, момент спуска; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - устройство в момент прижатия прижимного элемента к стенке скважи ны, общий вид; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.З.

Устройство для прижима приборов в скважине (фиг.1) содержит основание 1, прижимной элемент 2 в виде контейнера с приборами, например сей- смрприемниками, головку 3, соединенную с каротажным кабелем 4, направляющую 5, накладку 6, механизм предварительной фиксации (не обозначен), размещенный в основании 1, и промежуточные элементы - верхний 7 и нижний 8. Основание 1, прижимной элемент 2, головка 3 и промежуточные элементы 7 и 8 выполнены в виде кососрезанных цилиндров. Торцы верхнего промежуточного элемента 7 срезаны под теми же углами, что и сопрягаемые с ними поверхности срезов нижней части головки

15

5

Ю

25

30

3 и верхней части прижимного элемента 2, а торцы нижнего промежуточного элемента 8 срезаны под теми же углами, что и сопрягаемые с ними поверхности срезов нижней части прижимного элемента 2 и верхней части основа- .-. НИН 1. Поверхности срезов головки 3, промежуточного элемента 7 и верхней части прижимного элемента 2 размещены в плоскостях, секущих, продольную ось устройства в исхсэдном положении и плоскости, в которьсх размещены поверхности срезов основания 1, промежуточного элемента 8 и нижней части прижимного элемента 2.

В основании 1, на верхней пов-ерх- ности среза промежуточного элемента В, на нижней поверхности среза промежуточного элемента 7 и в головке 3 выполнены пазы 9 - 12, в которые помещены с возможностью перемещения вдоль их, выполненные на поверхностях срезов прижимного элемента 2, верхней части промежуточного элем ента 7 и нижней части промежуточного элемента 8, направляющие 13 - 16 и упоры 17 - 20. Пазы 9-12 выполнены несквозными.

Направляющая 5 (фиг.1) жестко прикреплена к основанию 1 со.стороны пересечения указанных выше плоскостей, секущих друг друга, с возможностью взаимодействия с головкой 3, и выполнена в виде разоезной трубы с

кольцом в верхней ее части, которое свободно охватывает головку 3.

Накладка 6 прикреплена к прижимному элементу 2 со с.тороны, противоположной направляющей 5.

Осевое сечение прижимного элемента 2 выполнено в виде трапеции, большое основание которой расположено с возможностью взаимодействия со стенкой скважины в рабочем положении, а малое - с возможностью взаимодействия с направляющей в исходном состоянии.

Промежуточные элементы 7 и 8 могут быть выполнены из звукопоглощающего материала.

Механизм предварительной фиксации (фиг,1,3) содержит скобу 21 с пружиной 22, крюк 23 со следящим усиком

24,фиксатор 25, толкатель 26 с пружиной 27, стопор в виде звеньев 28 - 30 и пружину 31. Скоба 21, крюк 23 и фиксатор 25 размещены на осях, при этом крюк 23 зацеплен с одним из концов скобы 21 и удерживает ее утопленной в пазу в основании 1, сжимая при этом пружину 22. Свободньй конец усика размещен в плоскости, перпе.ндику- лярной продольной оси основания 1, при этом длина усика 24 больще зазора между основанием 1 и стенкой скважины. На втором конце скобы 21 закреплена ось (не обозначена) фиксатора

25,конец которого удерживает в крайнем верхнем положении толкатель 26, сжимая при этом пружину 27. Нижнее звено 28 жестко соединено с толкателем 26 и помещено в отверстие в основании 1, соосное в ИСХОДНОМ состоянии с отверстиями в промежуточном элементе 8 и нижней части прижимного элемента 2. Внутри отверстий выполнены шпоночные пазы 32 и 33, в которые помещены шпонки 34 и 35, прикрепленные к звеньям 30 и 29 соответственно.

В исходном положении звенья .28 - 30 сжимают пружину 31, помещенную в отверстие в нижней части прижимного элемента 2, предотвращают перемещение последнего при заклинивании основания 1, например в каверне, в сторону к стенке скважины и удерживают головку 3 в крайнем верхнем положении. Шпоночные пазы 32 и 33 выполнены несквозными. ,

Жгут 36 проводов кабеля 4 соединен с приборами, например сейсмопри- емниками, установленными в прижимном

to

15

20

25а -.. .

е

90347

элементе 2, и размещен в окне 37, выполненном в головке вдоль ее продольной оси, и в окне 38, изготовленном в промежуточном элементе 7.

Устройство работает следующим образом.

Устройство опускают в скважину на коротажном кабеле 4 (фиг,1) до тех пор, пока оно не окажется ниже нижнего пункта исследований. При этом следящий усик 24 изгибается своим свободным концом в сторону, противоположную направлению спуска. После этого устройство приподнимают. Следящий усик 24 упирается в стенку скважины, изгибается в обратную сторону и увлекает за собой крюк 23, который выходит из зацепления с концом скобы 21 (фиг.З). Последняя под действием пружины 22 поворачивается и упомянутым концом прижимается к стенке скважины, отжимая устройство в противоположную сторону. Второй конец скобы 21 при ее повороте увлекает за собой фиксатор 25, который поворачивается на оси, скользя по основанию паза (не обозначен) основания 1, и освобождает толкатель 26. Последний под действ.ием .пружины 27 перемещается вниз вместе со звеном 28. Одновременно под действием пружины 31 перемещаются вниз и звенья 29 и 30, скользя шпонками 35 и 34 в шпоночных пазах 33 и 32 соответственно до тех пор, пока не зафиксируются в крайнем нижнем положении. При- этом освобождаются из зацепления с основанием 1 промежуточный элемент 8 и прижимной элемент 2.

Устройство с помощью кабеля 4 поднимают до тех пор, пока оно не окажется в пункте исследований.

После этого кабель 4 припускают. Основание 1 под действием собственной массы с помощью скобы 21 заклинивается. Головка 3 под действием собственной массы кабеля 4 перемещается вниз здоль направляюп1;ей 5 и выдавливает (промежуточные элементы 7 и 8 и прижимной элемент 2 в сторону, противоположную направляющей 5. Этому способствует также конфигурация осевого сечения и масса самого прижимного элемента 2. При этом происходит перемещение направляющих 13-16 и упоров 17-20 по пазам 9-12. Смещение прижимного элемента 2 относительно основания 1 и головки 3 происходит до тех

50

55

пор, пока направляющая 5 и накладка

|6 не прижмутся к стенке скважины (фиг,). Максимальное поперечное перемещение прижимного элемента 2 ограничивают упоры , которые упираются в основание 1, промежуточные элементы 7 и 8 и в головку 3. Жгут 36 проводов изгибается в ок:нах 37 и 38, не препятствуя поперечI ному перемещению прижимного элемен та 2.

Момент завершения процесса прижатия прижимного элемента 2 к стенке скважины определяют по провису кабел

4 между каротажной станцией и устьем интенсивность волн-помех, обеспечить

скважины (не показаны), для чего кабель 4 про пускают в скважину.

После этого проводят геофизические исследования. Волны-помехи при выполнении сейсмических исследований частично пропускаются промежуточными элементами 7 и 8.

Затем перемещают устройство с помощью каротажного кабеля 4 вверх в следующий пункт исследований. При этом гол.овка 3 пере:мещается относительно направляющей 5 вверх, вынуждая с помощью направляющих 13 и 15 перемещаться промежуточный элемент 7 и прижимной элемент 2 в направлении к направляющей 5. Направляющие 14 и 16 скользят в пазах 9 и 10. При этом промежуточный элемент 8 также перемещается в направлении к направляющей 5. Эти перемещения происходят до тек пор, пока промежуточные элементы 7 и 8 и прижимной элемент 2 не займут исходное положение. Дальнейший подъем кабеля 4 приводит к перемещению всего устройства вверх по скважине до следующего пункта исследований. При этом скоба 21 концом, упирающимся в стенку скважины, скользит по последней и не препятствует перемещению. При достижении устройством нового пункта исследований кабель 4 приспуссмещение частоты собственного резонанса прижимного элемента 2 за пределы диапазона регистрируемых частот. Кроме того, уменьшено влияние собст- 20 венных резонансов деталей устройства на принимаемый им сейсмический сигнал.

Формула изобретения 25

30

35

40

45

кают в скважину, и устройство устанавливается в рабочем положении в описанном выше порядке.

Устройство позволяет обеспечить прижим приборов в скважинах с пере

менным диаметром ствола или выполненным в кавернозных породах за счет использования промежуточных элементов 7 и 8. При этом диапазон диаметров скважин,

пользовано предлагаемое устройство, зависит лишь от количества промежуточных элементов, установленных меж

ду головкой и прижимным элементом и между прижимным элементом и основанием. Расширение эксплуатационных возможностей обеспечивает также и повышение производительности исследований, так как не требует-.я извлекать устройство из скважины для увеличения толщины, например, накладки 6 или смены всего устройства на другое имеющее большой диаметр.

Наличие промежуточных элементов 7 и 8, выполненньк из звукопоглощающего материала, позволяет уменьшить

смещение частоты собственного резонанса прижимного элемента 2 за пределы диапазона регистрируемых частот. Кроме того, уменьшено влияние собст- венных резонансов деталей устройства на принимаемый им сейсмический сигнал.

Формула изобретения

30

35

40

45

71

обеспечения работы в скважинах с изменяющимся диаметром ствола и пробуренных в кавернозных породах, оно снабжено двумя промежуточньми элемен тами, вьтолненными в виде кососрезан ных цилиндров, при этом нижний промб жуточный элемент установлен между основанием и нижней частью прижимно го элемента, а верхний промежуточный элемент - между верхней частью прижимного элемента и головкой, в верхнем промежуточном элементе выполнено окно для пропуска кабеля на верхней поверхности среза верхнего промежуточного элемента и на нижней поверхности среза нижнего промежуточного элемента выполнены направляющие, в

90347 8

нижней поверхности среза верхнего промежуточного элемента и верхней поверхности среза нижнего промежуточ- ного элемента ввптолнены пазы, промежуточные элементы установлены с возможностью перемещения относительно основания и головки вдоль поверхностей срезов, а нижний промежуточный JO элемент установлен в исходном состоянии в транспортном положении с воз- - можностью взаимодействия с механизмом

предварительной фиксации,

I

JJ 2, Устройство по П.1, отличающееся тем, что промежуточные элементы выполнены из звукопоглощающего материала.

5 5

Фиг. 2

23

Фиг.д

ФигЛ