Скважинный излучатель упругих колебаний Советский патент 1989 года по МПК G01V1/147 

СП

со 00 4

сл

Изобретение относится к устройствам для возбуждения упругих колебаний в горных породах и может быть использовано при выполнении сейсмоакус тического просвечивания.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей путем обеспечения перемещения излучателя в скважине без его извлечения на поверхность.

На фиг. 1 приведен скважинный излучатель 3 исходном (транспортном) состоянии, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - излучатель в начальный момент установки его в рабочее состояние, общий вид на фиг. 4 - то же, в рабоче состоянии, общий вид.

Скважинный излучатель упругих колебаний (фиг. 1-4) содержит корпус 1, привод 2, .падающий груз 3, шток 4, пружину 5, опорную плиту 6, распорный элемент 7, контактные элементы 8 и ограничители 9. Корпус 1 изготовлен в виде двух цилиндров, в месте соединения которых размещен буртик 10. В верхнем цилиндре корпус 1 установлены привод 2, падающий груз 3, верхняя часть штока 4 и пружина 5, которая помещена на шток 4 и взаимодействует своими концами со штоком 4 и буртиком 10. В нижнем цилиндре корпуса 1 выполнены окна 11

30 глубину. При этом груз 3 находитс в приподнятом состоянии. Включают привод 2, который сбрасывает падаю щий груз 3 (фиг. 3). Последний соз дает силовое воздействие на шток 4

(фиг. 2), в которые помещены контакт-35 который перемещается вниз, сжимая

ные элементы 8, имеющие с наружной стороны конусообразные зубья, с возможностью перемещения перпендикулярно оси корпуса 1. Шток 4 жестко соединен с распорным элементом 7, установленным с возможностью перемещения вдоль оси корпуса 1. Распорный элемент. и контактные элементы 8 имеют поверхности скольжения, вдоль которых выполнены пазы 12 и направляющие 13 соответственно. В пазах 12 изготовлены выступы 14, которые расположены в нижней части распорного элемента 7, а в направляющих 13 контактных элементов 8 выполнены дополнительные пазы 15. Ограничители 9 установлены на распорном элементе 7 со стороны большого основания так, что перекрывают пазы 12 распорного элемента 7. Опорная плита 6 прикреплена к нижней части нижнего цилиндра корпуса 1. Распорный элемент 7 изготовлен в виде двустороннего клина, обращенного вершиной вниз.

при этом пружину 5 и перемещая рас порный элемент 7 вдоль оси корпуса 1 в окнах 11 и вдоль направляющих 13, которые перемещаются в пазах 1

40 Выступы 14 перемещаются в дополнительных пазах 15 вниз, контактные элементы 8 - в окнах 11 по опорной плите 6 перпендикулярно оси корпуса 1 и достигают своей наружной поверх

45 ностью стенок скважины. Происходит заклинивание контактных элементов В в скважине с помощью распорного элемента 7.

Прослабляют каротажный кабель 16 U корпус 1 под действием собственно

50

55

массы, массы каротажного кабеля 16 и усилия пружины 5 опускается вниз Буртик 10 контактирует при этом с основанием распорного элемента 7 и передает ему усилие, возникакицее по действием массы корпуса 1 и каротажного кабеля 16. Это усилие способствует расклиниванию контактиых элементов 8, которые врезаются кону

Контактные элементы 8 имеют цилиндрическую наружную поверхность, по которой выполнены конусообразные зубья, и наклонную внутреннюю поверхность. Окна 11 выполняют функцию направляклдих для распорного элемента 7 и контактных элементов В.

В исходном состоянии падающий

груз 3 поднят с помощью привода 2 в крайнее верхнее положение (фиг. 1). Пружина 5 уравновешивает массу штока 4 и распорного элемента 7, поднимая его в крайнее верхнее положение

и прижимая при этом основание распорного элемента 7 к буртику 10- (фиг. 1). Контактные элементы 8 под действием-собственной массы свободно висят на выступах 14 распорного

элемента 7, которые размещены в верхней части дополнительных пазов 15. В исходном состоянии излучатель имеет минимальные поперечныеразмеры. В скважину излучатель опускают

на каротажном кабеле 16.

Излучатель работает следующим образом.

Излучатель опускают на каротажном кабеле 16 в скважину на заданную

глубину. При этом груз 3 находится в приподнятом состоянии. Включают привод 2, который сбрасывает падающий груз 3 (фиг. 3). Последний создает силовое воздействие на шток 4,

который перемещается вниз, сжимая

который перемещается вниз, сжимая

при этом пружину 5 и перемещая расг порный элемент 7 вдоль оси корпуса 1 в окнах 11 и вдоль направляющих 13, которые перемещаются в пазах 12.

Выступы 14 перемещаются в дополнительных пазах 15 вниз, контактные элементы 8 - в окнах 11 по опорной плите 6 перпендикулярно оси корпуса 1 и достигают своей наружной поверхностью стенок скважины. Происходит заклинивание контактных элементов В в скважине с помощью распорного элемента 7.

Прослабляют каротажный кабель 16 U корпус 1 под действием собственной

массы, массы каротажного кабеля 16 и усилия пружины 5 опускается вниз. Буртик 10 контактирует при этом с основанием распорного элемента 7 и передает ему усилие, возникакицее под действием массы корпуса 1 и каротажного кабеля 16. Это усилие способствует расклиниванию контактиых элементов 8, которые врезаются конусообразными зубьями в горную породу (фиг. 4). В случае установки излучателя в зоне каверны ограничители 9 предотвращают выпадение контактных элементов 8. Излучатель установлен в рабочее состояние. После этого производят серию ударов падающего груза 3 по штоку 4, который передает возникающие силовые воздействия через распорный элемент 7 и контактные элементы 8 в горную породу, возбуждая в ней упругие колебания.

14

После завершения исследований с помощью привода 2 поднимают падающий груз 3 в крайнее верхнее положение. Каротажный кабель 16 начинают вытягивать из скважины. Корпус 1 понимается вверх и сжимает пружину 5, которая через шток 4 воздействует на распорный элемент 7, поднимая ег вверх. Так как на контактные элементы 8 со стороны стенок скважины действуют силы трения, то они скользят вдоль поверхностей скольжения направлякщими 13 по пазам 12 и перемещаются в направлении к оси корпуса 1. Контактные элементы 8 выходят из зацепления со стенками скважины и свободно устанавливаются в транспортное состояние. После этого излучатель можно устанавливать как выше первого пункта возбуждения упругих колебаний , так и ниже его.

Скважинный излучатель упругих колебаний технологичен в изготовлении за счет расположения пазов и направляющих, а также позволяет производит возбуждение упругих колебаний в любом пункте скваот1ны при его точечном перемещении без извлечения излучателя из скважины, что существенно повьш1ает производительность работ.

те ая

1453345

10

15

20

Формула изобретения Скважинный излучатель упругих колебаний, содержащий корпус, привод, падающий груз, шток, пружину, опор- ную плиту, распорный и контактные элементы, имеющие поверхности скольжения, вдоль которых выполнены пазы и направляющие, при этом корпус изготовлен в виде двух цилиндров, в месте соединения которых размещен буртик, в верхнем цилиндре установлены привод, падающий груз, верхняя часть штока и пружина, размещенная на штоке с возможностью взаимодействия со штоком и буртиком, в нижнем цилиндре выполнены окна, в которые помещены контактные элементы, имеющие с наружной стороны конусообразные зубья, шток нижним торцом жестко соединен с распорным элементом, установленным с возможностью перемещения вдоль оси корпуса по поверх- ностям скольжения контактных элемен- 25 тов, которые установлены с возможностью перемещения перпендикулярно к оси корпуса, на распорном и контактных элементах изготовлены пазы и выступы, а опорная плита прикреп- 0 лена к нижней части нижнего цилиндра, отличающийся тем, что, с целью -расширения эксплуатационных возможностей путем обеспечения перемещения излучателя в сква- 5 жине без его извлечения на поверхность, он снабжен ограничителями, которые установлены на распорном элементе со стороны большого основания и перекрывают пазы, которые вы- 0 полнены вдоль поверхностей скольжения распорного элемента, при этом на поверхностях скольжения контактных элементов выполнены направляющие, в пазах распорного элемента в нижней 5 его части изготовлены выступы, а на направлякицих контактных элементов вьтолнены дополнительно пазы.

фиг.

А А

11 ;

Фив.

Фиг Л

Изобретение относится к устройствам для возбуждения упругих колебаний в горных породах и может быть использовано при выполнении сейсмо- акустического просвечивания. Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей путем обеспечения перемещения устройства без его извлечения на поверхность. В заданном пункте скважины грузом наносится удар по штоку, который перемещается вниз, сжимая пружину и перемещая распорный элемент вдоль корпуса. Конктактные элементы раздвигаются и заклиниваются в скважине. Кабель прослабляют, и корпус опускается на распорный элемент,высвобождая пружину и дополнительно заклинивая контактные элементы. Возбуждение упругих колебаний в среде производится путем сбрасывания груза, который передает силовое воздействие через распорный и контактные элементы в горную породу. Извлечение снаряда производится путем вытягивания кабеля, который поднимает за собой корпус и распорный элемент. Контактные элементы, скользя направляющими по пазам, перемещаются к оси устройства, благодаря чему излучатель приобретает первоначальную форму. 4 ил. (Л