Тепложидкостный привод скважинного прибора Советский патент 1989 года по МПК E21B47/00 

Изобретение относится к геофизическим и гидродинамическим исследованиям скважин и может быть использовано в скважинных приборах в каче- стве привода пакера.

Цель изобретения - повышение надежности путем предотвращения самопроизвольного раскрытия пакера в процессе спуска прибора в скважину, ю

На фиг. 1 представлен привод при сложенном состоянии пакера, общий вид; на фиг. 2 - развертка цилиндрической поверхности кулачка.

Тепложидкостньй привод скважинно- 15 го прибора содержит корпус 1 с камерой 2, заполненной рабочей жидкостью (не показано), установленный в камере 2 поршень 3, уплотненньй относительно корпуса 1 уплотнителем 4, 20 офшиндрический кулачок 5, установ- ленный на поршне 3 с возможностью вращения и имеющий боковой профилированный паз 6, штифт 7, входящий в паз 6 и закрепленный на корпусе 1, 25 стержень 8 с наконечником 9, закрепленный на конце поршня 3 и пропущен- ный через пазы 10 корпуса 1, упор 11, закрепленный на корпусе 1, нагревапоршень 3 перемещается вниз (см.фиг) сжимая через стержень 8 и наконечник 9 пружину 14 меньшей жесткости. Имеющие большую жесткость пружина 15 и пружины 12 пакера перемещаются незначительно и пакер не раскрывается. Штифт 7 при этом продельшает путь от а в сторону б по пазу 6. При этом пружина 14 не деформируется до сопри- .косновения витков, поскольку ее ход не меньше максимального перемещения поршня от изменения температуры окружающей среды при спуске в скважину (рассчитьшается заранее).

При подаче электрического тока на нагреватель происходит дальнейшее расширение рабочей жидкости в камере 2 и порщень 3 продолжает движение вниз. Пружина 14 деформируется до соприкосновения витков и обойма 13 пакера начинает перемещаться, сжимая пружины 12 пакера, т.е. пакер раскрывается . После полного раскрытия пакера его обойма 13 доходит до упора 1 1 . При дальнейшем перемещении поршня 3 сжимается более жесткая пру жина 15. Когда штифт 7 доходит до области.в паза 6, происходит отключе

тель и конечный выключатель (нафиг.1 30 ние нагреватепя за счет срабатьшания

не показаны). Привод предназначен для раскрытия пакера, содержащего плоские пружины 12 и обойму 13. Между наконечником 9 поршня 3 и обоймой 13 пакера установлены пружины 14 5 и 15, разделенные переходником 16. При этом жесткость пружины 14 меньше жесткости пружины 12 пакера и ее ход меньше максимально возможного перемещения поршня 3 от изменения температуры окружающей среды при спуске в скважину, а жесткость пружины 15 больше жесткости пружин 12 пакера и ее ход. не меньше перемещения поршня 3 от положения н (фиг. 2) штифта 7 - полного раскрытия пакера до положения п (л, ж, в) срабатывания концевого выключателя. Положение а штифта 7 поршня 3 соответствует полному закрытию пакера, положения д, и - частичному раскрытию пакера.

Тепложидкостный привод скважинно- го прибора работает следующим образом.

В исходном состоянии штифт 7 находится в области а профилированного паза 6, пружины 12 паке;ра сложены, т.е. пакер закрыт. При спуске в скважину рабочая жидкость нагревается и

конечного выключателя. Поршень 3 под действием пружины 15 перемещается в обратном направлении и при.попадании штифта 7 в область д (через область г) происходит фиксация пакера в частично раскрытом состоянии. Пружина 14 при этом остается полностью сжатой.

Аналогичен процесс при повторном .JV нагревании рабочей жидкости. Штифт 7 .. проходит по пазу 6 путь д, е, ж, з, и При этом в области ж происходит отключение нагревателя, а в области и- фиксация пакера в частично раскрытом (больше, чем в первый раз) состоянии При новом нагревании штифт 7 проходит по пазу 6 путь, и, к, л, м, я. Отключение нагревателя происходит в области л, а фиксация пакера в полностью раскрьп-ом состоянии - в облас ти и.

. Наконец, еще при одном нагревании штифт 7 проходит по пазу 6 путь н, о, п, р, а, после чего устройство проходит в исходное состояние.

Эффективность изобретения заключа ется в повьш1ении надежности работы привода как путем предотвращения самопроизвольного раскрытия пакера при

45

50

55

поршень 3 перемещается вниз (см.фиг) сжимая через стержень 8 и наконечник 9 пружину 14 меньшей жесткости. Имеющие большую жесткость пружина 15 и пружины 12 пакера перемещаются незначительно и пакер не раскрывается. Штифт 7 при этом продельшает путь от а в сторону б по пазу 6. При этом пружина 14 не деформируется до сопри- .косновения витков, поскольку ее ход не меньше максимального перемещения поршня от изменения температуры окружающей среды при спуске в скважину (рассчитьшается заранее).

При подаче электрического тока на нагреватель происходит дальнейшее расширение рабочей жидкости в камере 2 и порщень 3 продолжает движение вниз. Пружина 14 деформируется до соприкосновения витков и обойма 13 пакера начинает перемещаться, сжимая пружины 12 пакера, т.е. пакер раскрывается . После полного раскрытия пакера его обойма 13 доходит до упора 1 1 . При дальнейшем перемещении поршня 3 сжимается более жесткая пружина 15. Когда штифт 7 доходит до области.в паза 6, происходит отключение нагреватепя за счет срабатьшания

конечного выключателя. Поршень 3 под действием пружины 15 перемещается в обратном направлении и при.попадании штифта 7 в область д (через область г) происходит фиксация пакера в частично раскрытом состоянии. Пружина 14 при этом остается полностью сжатой.

Аналогичен процесс при повторном нагревании рабочей жидкости. Штифт 7 проходит по пазу 6 путь д, е, ж, з, и. При этом в области ж происходит отключение нагревателя, а в области и- фиксация пакера в частично раскрытом (больше, чем в первый раз) состоянии. При новом нагревании штифт 7 проходит по пазу 6 путь, и, к, л, м, я. Отключение нагревателя происходит в области л, а фиксация пакера в полностью раскрьп-ом состоянии - в области и.

. Наконец, еще при одном нагревании штифт 7 проходит по пазу 6 путь н, о, п, р, а, после чего устройство проходит в исходное состояние.

Эффективность изобретения заключается в повьш1ении надежности работы привода как путем предотвращения самопроизвольного раскрытия пакера при

, 31469

спуске устройства в скважину за счет сжатия пружины меньшей жесткости, так и за счет того, что после полного раскрытия пакера остается запас хода поршня до отключения нагревателя, что обеспечивается сжатием пружины большей жесткости.

Формула изобретения Q

Тепложидкостный привод скважинно- го прибора по авт. св. № 1160017, отлича ющийся тем, что, с целью повышения надежности путем предотвращения самопроизвольного рас-

07

крытия пакера в процессе спуска прибора в скважину, он снабжен двумя последовательно установленными между поршнем и пакером пружинами, при этом жесткость одной пружины меньше жесткости пакера и ее ход не меньше максимально возможного перемещения поршня от изменения температуры окружающей среды при спуске в скважину, а жесткость другой пружины больше жесткости пакера и ее ход не меньше перемещения поршня от положения полного раскрытия пакера до положения срабатывания концевого выключателя.

Изобретение относится к геофизическим и гидродинамическим исследованиям скважин. Цель - повышение надежности путем предотвращения самопроизвольного раскрытия пакера в процессе спуска прибора в скважину. Уст-во содержит корпус (К) 1 с камерой 2, заполненной рабочей жидкостью. В камере 2 установлен поршень (П) 3, уплотненный относительно К 1 уплотнителем 4. На П 3 установлен с возможностью вращения кулачок 5, имеющий боковой профилированный паз 6. На К 1 закреплены штифт 7, входящий в паз 6, нагреватель и конечный выключатель. Уст-во предназначено для раскрытия пакера. Между П 3 и пакером установлены пружины 14 и 15. Жесткость пружины 14 меньше жесткости пакера, а ее ход не меньше максимально возможного перемещения П 3 от изменения температуры окружакмцей среды при спуске в скважину. Жесткость пружины 15-больше жесткости пакера. а ее ход не меньше перемещения П 3 от положения полного раскрытия пакера до положения срабатьюания концевого выключателя. Уст-во спускают в скважину. Рабочая жидкость в 2 нагревается, П 3 перемещается вниз. Сжимается пружина 14 меньшей жесткости. Пакер не раскрывается. Подают ток на нагреватель,П 3 продолжает движение вниз. Пружина 14 деформируется до соприкосновения витков, па- кер раскрьшается. После полного раскрытия пакера пружина 15 сжимается до срабатьшания концевого выключателя, П 3 перемещается вверх. Происходит фиксация пакера в частично раскрытом состоянии. Цикл повторяется, пакер фиксируется в различных положениях до полного раскрытия. Устр-во приходит в исходное состояние. 2 ил. i сл 4 а со 14)

Л «Ж

/

Фиг. 2