Устройство для возбуждения упругих волн в скважине Советский патент 1988 года по МПК G01V1/147 

ностями скольжения по направляющим и пазам с контактными элементаьш 9. Последние имеют возможность поперечного перемещения и размещены на стакане 10, внутри которого установлены втулка 12, тарелкой 13 жестко соединенная с распорным элементом 8, нижняя часть возвратного штока 7 с шайбой 15 и пружиной 14, расположенной между тарелкой 13 и шайбой 15 на возвратном штоке 7, который жестко соединен с перемычкой 6 и размещен в осевом отверстии распорного элемента 8. В верхней части контактных элементов 9 установлены упоры 16, с помощью которых контактные элементы

9 в собранном положении распираются между корпусом 1 и стаканом 10. К наружным поверхностям контактных элементов 9 прикреплены сменные накладки 17, предназначенные для использования в скважинах различного сечения. Передача упругого импульса производится через стенки скважины путем заклинивания в ней контактных элементов 9 и обеспечивается с помощью падающего груза 13. Благодаря жесткости конструкции устройства исключается возможность ложной расклепки контактных элементов и улучшаются условия эксплуатации данного устрой- .ства, 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к устройствам для. возбуждения упругих волн в .горньпх породах и может быть использовано для межскважинного сейсмоаку- стического прозвучивания массивов горных пород. Целью изобретения является улучшение условий эксплуатации. Устройство содержит корпус 1 с раз- мещенньми в нем приводом 2, падающим грузом 3 и штоком 4, жестко соединенным с распорным элементом 8, который вьшолнен в виде равнобедренной трапеции и контактирует поверх- Ш (Л 00 со QD О

1

Изобретение относится к устройствам для возбуждения упругих волн в горных породах и может быть использовано в скважинкой геофизике, в частности при выполнении сейсмоакусти ческого просвечивания.

Цель изобретения - улучшение условий эксплуатации.

На фиг, 1 показано устройство в транспортном положении, общий вид| на фиг, 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фцг, 3 - разрез Б-Б на фиг, 1j на фиг, 4 - устройство в рабочем положении, общий вид,

i Устройство для возбуждения упругих олн в скв.ажине (фиг, 1 и 2) состоит корпуса 1, привода 2, падающего 1| руза 3, штока 4, с головкой 5, пере- 1 1ьгчки 6, возвратного штока 7, рас- г орного элемента 8 с поверхностями Скольжения, контактных элементов 9 с| поверхностями скольжения, стакана liO с осевым отверстием, опорной пли- 11, втулки 12, тарелки 13, прзоки- Ны 14, шайбы 15, упоров 16, накладок 117 с регулировочной гайкой 18,

Привод 2, падающий груз 3 и голов- lia 5 штока 4 последовательно разме- п|ены в корпусе 1, Распорный элемент $ установлен с возможностью перемеще- ия вдоль оси устройства по поверх- в|остям скольжения контактных элемен- TloB 9 и вьшолнен в виде равнобедрен- н|ой трапеции, у которой меньшее осног

вание является нижним, а контактные элементы 9 вьшолнены в виде прямоугольных трапеций и установлены с возможностью перемещения перпендикулярно оси устройства по направляющим

19,выполненным на распорном элементе 8 вдоль поверхностей скольжения Сфиг,3), а у контактных элементов 9 вьтолнены соответствующие им пазы

20,Шток 4 размещен с возможностью перемещения в осевом отверстии дна корпуса 1 и жестко соединен с верхним основанием распорного элемента 8, В щтоке 4 выполнего продольное окно 21, в котором с возможностью перемещения в осевом направлении размещена перемычка 6, жестко соединенная с дном корпуса 1 и возвратным штоком 7, Распорный элемент 8 и головка 5 штока 4 установлены с возможностью взаимодействия с дном корпуса 1, К нижнему основанию распорного элемента 8 по оси симметрии одним торцом жестко прикреплена втулка 12 с тарелкой 13, В распорном элементе 8 выполнено осевое отверстие 22, В осевом отверстии 22 распорного элемента 8 и внутреннем канале втулки 12 с возможностью перемещения размещен возвратный шток 7, верхним концом жестко соединенный с перемычкой Ь, На его нижнем конце установлена шайба 15, На нижнем конце вт.улки 12 закреплена тарелка 13, Между ней и шайбой 15 на возвратном

I

10

5

25

штоке 7 в стакане 10 размещена пружина 14, поджатая шайбой 15 с помощью регулировочной гайки 18,

Усилие предварительного сжатия пружины 1А подобрано таким образом, чтобы с гарантией компенсировать вес распорного элемента 8, штока 4 с головки 5, втулки 12 и тарелки 13. Тарелка 13, нижняя часть возвратного штока 7, пружина 14, шайба 15 и регулировочная гайка 18 расположены внутри стдкана 10. Втулка 12 свободно размещена в осевом отверстии стакана 10 с возможностью контактирования тарелки 13с внутренней поверхностью его дна. Стакан 10 жестко соединен с опорной плитой 11 и установлен дном вверх между тарелкой 13 и нижними основаниями контактных элементов 9. 20 С верхними основаниями контактных элементов 9 жестко соединены нижние торцы упоров 16, которые выполнены в виде цилиндрических кольцевых секторов и установлены с возможностью взаимодействия с внешней стороной дна корпуса 1. Контактные элементы 9 установлены с возможностью скольжения своими нижними основаниями по наружной поверхности дна стакана 10. С внешних сторон контактных элементов 9 прикреплены накладки 17, которые являются сменными для разного диаметра скважин.

В нерабочем состоянии (фиг. 1-3) падающий груз 3 приподнят. Усилиями прз жины 14 распорный элемент 8 выдвинут вверх и верхним основанием опирается о наружную поверхность дна корпуса 1. Стакан 10 удерживается от вьшадения тарелкой 13. Контактные элементы 9 и упоры 16 сдвинуты книзу и установлены между дном стакана 10 и дном корпуса 1. Такое их расположение соответствует минимальному поперечному габариту устройства.

Устройство работает следующим обра3омо

Устройство с приподнятым падающим грузом 3 опускают в скважину. Если на своем пути оно встречает препятствие и контактирует с ним опорной плитой 11 или накладками 17, то расклинивания не произойдет вследствие есткой связи всех элементов конструкции, так как усилия реакции со стороны препятствия передаются через опорную шшт 11, стакан 10, контактные элементы 9 с накладками 17, упо30

35

40

45

50

55

10

5

25

20

30

35

40

45

50

55

ры 16 на корпус 1. Устройство, воздействуя своим весом на препятствие и устраняя его, транспортируется до забоя, после чего припускают кабель.

Включают привод 2 и наносят пред- варительньй удар падающим грузом 3 по головке 5 штока 4, который передает ударные нагрузки на распорньш элемент 8. Последний начинает перемещаться вниз относительно корпуса 1. При этом перемычка 6 скользит в продольном окне 21 штока 4 и удерживает на месте возвратный шток 7. Пружина 14 несколько сжимается, В результате распорного элемента 8 вниз контактные элементы 9 и упрры 16 раздвигаются, скользя по дну стакана 10 и корпуса 1 до тех пор, пока упоры 16 не выйдут из взаимодействия с корпусом 1. Последний под действием собственного веса и силы упругости пружины 14 опускается на верхнее основание распорного элемента 8 и дополнительно воздействует на него, в результате чего контактные элементы 9 раздвигаются в стороны до плотной фиксации накладками 17 со стенками скважин (фиг,4),

Вместе с распорным элементом 8 и корпусом 1 опускаются- вниз втулка 12, тарелка 13, перемычка 6, шток А с головкой 5, возвратный шток 7 с регулировочной гайкой 18 и пружина 14, в дальнейшем не участвующая в рабочем цикле, Осевое перемещение распорного элемента 8 относительно контактных элементов 9 производится по направляющим 19 и пазам 20.

Далее производится серия рабочих ударов, позволяющих возбудить упругие волны в среде.

После окончания рабочего цикла привод 2 включают, оставляя падающий груз 3 в поднятом положении и устрой ство поднимают.

Вследствие плотной посадки накладок 17 в стенках скважины, а также вследствие сопротивления грунта контактные элементы 9, связанные с распорным элементом 8 направляющими 19 и пазами 20, могут оказывать на распорный элемент 9 достаточные силы сопротивления.

Под действием тянущих усилий корпус 1 перемещается вверх, увлекая за собой пермычку 6, возвратный шток 7, скользящий в осевом отверстии 22, и шайбу 15 с регулировочной гайI йой 18, сжимая при .этом пружину 14, I которая стремится вытолкнуть распор- 1ный элемент 8 вверх. Когда силы сопротивления превысят рабочую нагрузку пружины 14, корпус 1 войдет в за- цепление с головкой 5 штока 4. Захватив головку 5 и потянув за нее, распорный : лемент В поднимается вверх и расклинивает контактные элементы 9. В натянутом положении можно несколько раз сбросить падающий груз 3 на головку 5 штока 4 и таким образом способствовать расклинке. Освобожденный распорный элемент 8 под действием силы упругости пружины 14 выталкивается вверх, а контактные элементы 9, скользя по пазам 20 по направляющим 19, стягиваются к оси устройства. Стакан 10 захватьгоается тарелкой 13 и вместе с опорной плитой 11 увлекается вверх. Для гарантированного выхода снаряда в исходную позицию на головку 5 штока 4 опускается падающий груз 3.

30

Под действием его веса пружина 14 25 плиту и стакан, отличающее- поднимается тарелкой 13 и между стака- с я тем, что, с целью улучшения ном 10 и контактными элементами 9, условий эксплуатации, оно снабжено а также между дном корпуса 1 и боль- перемычкой, жестко соединенной с

дном корпуса и возвратным штоком и установленной в продольном окне, выполненном в штоке, упорами, жестко соединенными нижними торцами с верхними основаниями контактных элементов с возможностью взаимодействия с внешней стороной дна корпуса, втулкой с тарелкой, жестко прикрепленной одним торцом к нижнему основанию распорного элемента, и шайбой, установшим торцом распорного элемента 8 образуются зазоры, необходимые для установки контактных элементов 9 в собранное положение. После этого падающий груз 3 приподнимают и контактные элементы 9 через упоры 16 I под действием пружины 14 распираются между корпусом 1 и стаканом 10. Таким I образом устройство приходит в исход- ное положение и извлекается из скважи35

ны.

В предлагаемом устройстве для- возбуждения упругих волн в скважине благодаря жесткости конструкции исключается лойсная расклинка контактных элементов,, за счет чего улучшаются условия эксплуатации. Благодаря раз- йещению контактных элементов над стаканом с опорной плитой значительно увеличивается расстояние между дном скважины и контактными элементами, что повьш1ает надежность работы устройства, так как забой скважины заполнен рыхлым шламом.

Формула изобретения

падающий груз и шток с головкой, направляющие, контактные элементы с пазами и поверхностями скольжения, установленные с возможностью перемещения перпендикулярно оси устройства по направляющим, вьтолненным

на распорном элементе вдоль поверх- ностей скольжения, который жестко соединен со штоком и установлен с возможностью перемещения вдоль оси

устройства по поверхностям скольжения контактных элементов, возвратный шток, размещенный с возможностью перемещения в осевом отверстии распорного элемента, пружину, опорную

ленной на нижнем конце возвратного штока, при этом пружина размещена в стака не между тарелкой и шайбой, а стакан жестко соединен с опорной плитой и установлен дном вверх между тарелкой и нижними основаниями контактных элементов.

Xl-Xl

Фиг. 2

6-6

22

Фиг.

Редактор Е.Папп

Составитель А.Позднякова Техред Л.Сердюкова

п /77777777/7,

фиг Л

Корректор А.Обручар