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

Изобретение относится к технике геофизических исследований и может быть использовано для прижима прибо- ров в скважине.Цель изобретения - повьшение надежности в работе за счет обеспечения работы в скважинах с изменяющимся диаметром ствола и выполненных в кавернозных породах.10

На фиг.1 изображена компоновочная схема устройства для прижима прибо.ров В скважине в момент спуска, общий вид; на фиг,2 то же, разрез; на ФИГ. 3 - устройство в момент прижа- 15 тия прижимного элемента к стенке скважины, общий вид. Устройство для прижима приборов B скважине (фиг, 1, 2) содержит основание 1, прижимной элемент 2 в ви- 20 де контейнера с приборами, например сейсмоприемниками, головку 3, соединенную с каротажным кабелем 4, механизм предварительной фиксации (не обозначен), размещенный в основании 25

1,и тяги 5 - 8,

Основание 1 и головка 3, между которыми помещен прижимной элемент

2,выполнены в виде кососрезанных цилиндров а Торцы прижимного элемен- 30 та 2, также выполненного в виде цилиндра, срезаны под теми же углами, что и сопрягаемые с ним торцы верхней части основания 1 и нижней части головки 3. Осевые сечения основа- 35 ния 1, прижимного элемента 2 и головки 3 в продольной плоскости, проходящей через контактирующие поверхности (не обозначены), которыми вьппе- упомянутые элементы могут в рабочем 40 (раскрытом) положении взаимодействовать со стенками скважины, представляют собой трапеции. Большие основания этих трапеций обращены противоположно друг другу и находятся на кон- дд тактирующих поверхностях.

Основание 1 и прижимной элемент 2 щарнирно соединены между собой с помощью тяг 5 и 6 и образуют механизм щарнирного параллелограмма.Аналогич- р- ный механизм образован прижимным элементом 2, головкой 3 и тягами 7,8. Тяги 5-8 выполнены равной длины, расположены в одной плоскости и установлены попарно наклонно в стороны контактирующих поверхностей основания 1, прижимного элемента 2 и головки 3 и - симметрично относительно- поперечной оси симметрии прижимного

элемента 2. Расстояние между рсью симметрии устройства и осями (не обозначены) тяг 5-8 определяет величину сдвига а, подбираемую конструктивно в пределах (0,2-0,3) диаметра устройства. Углы среза tj торцов основания I, прижимного элемента 2 и головки 3 выполняют в соответствии с формулой

с( 7, arc sin

4а -ь d -21-

где а - величина сдвига осей тяг 5-8 относительно продольной оси устройства;

d - диаметр устройства;

1 - длина тяги

Жгут проводов 9 кабеля 4 соединен с приборами, например сейсмоприемниками, установленными в прижимном элементе 2, и размещен в окне 10, выполненном в головке 3 вдоль ее продольной оси, и окне 11, изготовленном в верхней части прижимного элемента 2, Расположение и конф.тгурация окна 1 1 аналогичны расположению и конфигурации окна 10 головки 3.

Механизм предварительной фиксации (фиг.2,3) содержит скобу 12 с пружиной 13 и крюк 14 со следяи им усиком 15. Скоба 12 и крюк 14 размещены на соответствующих осях (не обозначены), при этом крюк 14 в транспортном положении зацеплен с концом скобы 12 и удерживает ее утопленной в пазу основания 1, сжимая пружину 13. Свободный конец усика 15 размещен в плоскости, перпендикулярной продольной оси основания 1,- при этом длина усика 15 больше -зазора между диаметром основания 1 и диаметром скважины.

Устройство работает следующим образом.

Его опускают в скважину на каротажном кабеле 4 (фиг. 1,2) до тех пор, пока оно не окажется ниже нижнего пункта исследований. При этом следящий усик 15 изгибается своим свободным концом в сторону, противоположную направлению спуска. После этого устройство приподнимают.Следящий усик 15 упирается в стенку скважины, изгибается в обратную сторону и увлекает за собой крюк 14, который выходит из зацепления с концом скобы 12 (фиг.З). Последняя под действием пружины 13 поворачивается и упомянутым концом прижимается к

15

20

25

стенке скважины, отжимая устройство в противоположную сторону. Основание 1, прижимной элемент 2 и головка 3 прижимаются к стенке скважины со стороны, противоположной контакту скобы 12 со стенкой скважины.

Устройство с помощью кабеля 4 поднимают до тех пор, пока оно не окается в пункте исследований. После этого кабель 4 приспускают в скважину. Основание 1 под действием собственной массы с помощью скобы 12 закинивается. Головка 3 под действием собственной массы и массы кабеля 4 еремещается вниз вдоль ствола скважины и вьщавливает прижимной элемент 2 в сторону, где расположена скоба 12, При этом тяги 5-8 поворачиваются на своих осях, Гарантированньгй поворот тяг 5-8 относительно оси устройства обеспечивается наличием плеча, равного двойной величине сдвига (2а), Заклинивания между основанием 1 и прижимным элементом 2, а также между последним и головкой 3 не происходит за. с-чет наличия углов среза {о1} по торцам основания 1, прижимного элемента 2 и головки 3, Смещение прижимного элемента 2 относительно основания I и головки 3 происходит о тех пор, пока прижимной элемент 2 своей контактирующей поверхностью не прижмется к стенке скважины (фиг.З), противоположной стенке, к которой со- g ответствующйми контактирующими поверхностями прижаты основание 1 и гоовка 3,

Жгут проводов 9 изгибается в окнах 10 и 11, не препятствуя поперечному перемещению прижимного элемента 2,

Момент завершения процесса прижатия прижимного элемента 2 к стенке скважины определяют по провису кабея 4 между каротажной станцией и стьем скважиш-: (не показаны). Затем проводят геофизические исслеования, после завершения которых абель 4 поднимают. При этом головка 3 перемещается вверх и механизмы арнирных параллелограммов складыватся до тех пор, пока основание 1,. прижимной элемент 2 и головка 3 не выстроятся в одну линию. Дальнейший подъем кабеля 4 приводит к перемещению всего устройства вверх по скважине до следующего пункта исследований. При этом скоба 12 концом, упирающимся в стенку скважины, скользит

э

Ю

30

40

45

50

55

5

0

5

g

по последней и, не препятствует перемещению. При достижении устройством нового пункта исследований кабель 4

приспускают в скважину и устройство э

устанавливается в рабочем положении

;в описанном порядке.

По окончании исследований устрой- (ство извлекают из скважины,

Формула изобретения

Устройство для прижима приборов в скважине, содержащее основание,прижимной элемент, головку и механизм предварительной фиксации, при этом основ Ание, прижимной элемент и головка выполнены в виде кососрезанных цилиндров, последовательно сопряженных поверхностями срезов с возможностью смещения прижимного элемента относительно основания и головки, осевые сечения головки, прижимного элемента и основания выполнены в виде трапеций, болычие основания которых обращены противоположно друг другу и размещены на контактирующих поверхностях, предназначенных для взаимодействия в рабочем положении со стенками скважины, в головке выполнено окно, а механизм предварительной фиксации размещен в основании, отличающееся тем, что, с целью повьпие- ния надежности в работе за счет обеспечения работы в скважинах с изменяющимся диаметром ствола и вьтол- ненных в кавернозных породах, оно снабжено двумя механизмами щарнирно- го параллелограмма, первый из которых выполнен в виде двух тяг, щар- нирно прикрепленных к основанию и прижимному элементу, а второй - в виде двух тяг, щарнирно прикрепленных к головке и прижимному элементу, при этом все тяги выполнены равной длины и расположены в одной плоскости, тяги первого механизма шарнирного параллелограмма наклонены в сторону контактирующей поверхности прижимного элемента, тяги второго механизма шарнирного параллелограмма - в сторону контактирующих поверхностей головки и основания, в верхней части прижимного элемента выполнено окно, противоположное окну в головке, а углы среза о основания, прижимного элемента и головки выполнены в соответствии с формулой

0

0

45

0

55

D oi -It

arcsin

4а + d 2i

51437493

Где а - величина сдвига осей тяг относительно продольной оси устройства, м;

d - диаметр устройства, м; 1 - длина тяг, м.

Изобретение относится к технике для геофизических исследований скважин. Цель изобретения - повышение надежности в работе за счет обеспечения работы в скважинах с изменяющимся диаметром ствола и выполненных в кавернозных.породах. Основание 1 и головка (г) 3, между которыми помещен прижимной элемент (ПЭ) 2, выполненный в виде кососрезанных цилиндров, последовательно сопряжены поверхностями срезов с возможностью смещения ПЭ 2 относитель.но основания 1 и Г 3. Осевые сечения Г 3, основания 1 и ПЭ 2 выполнены в виде.трапеций. В Г 3 выполнено -окно 10, противоположное окну 11, выполненному в верхней части ПЭ 2. К основанию 1, Г 3 и ПЭ 2 шарнирно прикреплены два механизма этарнирного параллелограмма. Первый выполнен в виде тяг 5 и 6,второй - в виде тяг 7 и 8. Все тяги вы- - полнены равной длины и расположены в одной плоскости, тяги 5,6 наклонены в сторону контактирующей поверхности ПЭ 2, тяги 7,8 - в сторону контактирующих поверхностей Г 3 и основания 1 . Углы среза о1 основания 1, ПЭ 2 и Г 3 выполняются по формуле f(4a+d)/2l, где а - величина сдвига осей тяг относительно продольной оси устройства, м; d - диаметр устройства, м; 1 - длина тяг, м. При работе уст-ва заклинивания между основанием 1 и ПЭ 2, а также между ПЭ 2 и Г 3 не происходит за счет наличия углов среза ai по торцам основания 1, ПЭ 2 и Г 3. 3 ил. (Л 4 САЭ 4 СО СО фиг. 2

/ai

/«

.2