Скважинный прибор Советский патент 1989 года по МПК E21B47/00 

(21)4261065/23-03

(22)13.04.87

(46) 30.04.89. Бюл. № 16

(71)Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе

(72)С.С. Прокшин

(53)550.832.08(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 200536, кл. Е 21 В 47/00, 1966.

Авторское свидетельство СССР № 1257174, кл. Е 21 В 47/00, 1.984.

(54)СКВАЖИННЫЙ ПРИБОР

(57)Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин. Цель изобретения - повышение надежности

в работе. Скважинный прибор содержит герметичный корпус 1 с приводом 2 и силовой шток (СШ) 3, кинематически связанный с выносным зондом 17 и с прижимным рычагом 12. С рычагом 12 жестко соединены концы валика (В) 10, соединенного с управляющим рычагом 9 и исполнительным рычагом 11 с поводком (П) 15. Связь CD1 3 с рычагом 9 выполнена в виде подпружиненного толкателя 5, шарнирно связанного с тягой 8. Связь СШ 3 с зондом 17 выполнена посредством соединительного звена 14 со сферическими головками 13 и 16. На наружной поверхности звена 14 размещены стакан 21 с выступами и кольцевой поршень с выступами. С зондом 17 жестко связана пружина 19 с поводком 18. В верхней и нижней частях звена 14 выполнены прорези для П 15 и 18. На корпусе зонда 17 выполнены опорные площадки для взаимодействия с выступами стакана 21. На корпусе 1 выполнены опорные площадки для взаимодействия с выступами кольцевого поршня. Для сообщения корпуса 1 и зонда 17 в звене 14 выполнено сквозное осевое отверстие. Диаметр d ,. наружной поверхности звена 14, диаметр d3 шейки кольцевого поршня, диаметр da поршня, диаметр df головок 13 и 16 выполнены в соответствии с зависимостью d2 -d d -d| . При работе СШ 3 привода 2 через рамку 4 толкатель 5 и тягу 8 воздействует на рычаг 9} В 10 и рычаг 11. Посредством П 15 усилие передается звену 14. Нижняя часть звена 14 воздействует на пружину 19. Зонд 17 прижимается к стенке скважины. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Ј

(Л

Jb

о

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин. Цель изобретения - повышение надежности в работе. Скважинный прибор содержит герметичный корпус 1 с приводом 2 и силовой шток /СШ/ 3, кинематически связанный с выносным зондом 17 и с прижимным рычагом 12. С рычагом 12 жестко соединены концы валика /В/ 10, соединенного с управляющим рычагом 9 и исполнительным рычагом 11 с поводком /П/ 15. Связь СШ 3 с рычагом 9 выполнена в виде подпружиненного толкателя 5, шарнирно связанного с тягой 8. Связь СШ 3 с зондом 17 выполнена посредством соединительного звена 14 со сферическими головками 13 и 16. На наружной поверхности звена 14 размещены стакан 21 с выступами и кольцевой поршень с выступами. С зондом 17 жестко связана пружина 19 с поводком 18. В верхней и нижней частях звена 14 выполнены прорези для П 15 и 18. На корпусе зонда 17 выполнены опорные площадки для взаимодействия с выступами стакана 21. На корпусе 1 выполнены опорные площадки для взаимодействия с выступами кольцевого поршня. Для сообщения корпуса 1 и зонда 17 в звене 14 выполнено сквозное осевое отверстие. Диаметр D₄ наружной поверхности звена 14, диаметр D₃ шейки кольцевого поршня, диаметр D₂ поршня, диаметр D₁ головок 13 и 16 выполнены в соответствии с зависимостью D₁-D₄=D₂-D₃. При работе СШ 3 привода 2 через рамку 4 толкатель 5 и тягу 8 воздействует на рычаг 9, В 10 и рычаг 11. Посредством П 15 усилие передается звену 14. Нижняя часть звена 14 воздействует на пружину 19. Зонд 17 прижимается к стенке скважины. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин и может быть применено в геофизических приборах, имеющих выносные элементы.

Цель изобретения - повышение на- деж#ости в работе.

На фиг. 1 показан скважинный прибор, в рабочем состоянии, общий вид, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - вид по стрелке В на фиг. 2.

Скважинный прибор состоит из герметичного корпуса 1, в котором установлен электромеханический привод 2, силовой шток 3 которого связан с рамкой 4, имеющей отверстие, в которое входит толкатель 5 с опор

ным диском 6, на который опирается пружина 7. Толкатель 5 шарнирно связан с тягой 8, соединенной с управляющим рычагом 9, жестко соединенным с валиком 10 и исполнительным рычагом 11. Концы валика 10 проходят через уплотненные отверстия корпуса 1 и жестко соединены с прижимным рычагом 12 профильными соединениями. В сферической расточке корпуса 1 установлена сферическая головка 13 соединительного звена 14, верхняя часть которого имеет прорезь Г, в которую входит поводок 15 исполнитель- ного рычага 11, а нижняя часть связана со сферической головкой 16, входящей в сферическую расточку герметичного корпуса выносного зонда 17 и имеет еще одну прорезь Д, в кото- рой расположен поводок 18 плоской пр жины 19, жестко связанной с корпусом зонда 17. Внутри корпуса зонда 17 имеется упор 20, а его внутренняя полость сообщается с полостью корпуса 1 посредством сквозного осевого отверстия Е, выполненного в соединительном звене 14.

Корпус 1 имеет опорные площадки И, плоскость которых проходит через центр сферы соединительного звена 1 Аналогичные опорные площадки выполнены на верхней части зонда 17. На указанные площадки опираются упоры, выполненные на стакане 21 и на кольцевом поршне 22, лежащие в плоскости, в которой находится ось валика 10. Стакан 21 имеет отверстие, сообщающее полость К со средой скважинь), а полость Л заполнена воздухом. Уплотнение соединений осуществляется кольцами, выполненными из эластичного материала.

Диаметр сферических головок 13 и 16 обозначен d.,; диаметры поршня на уплотненных поверхностях - d и d3, а диаметр соединительного звена 14 в месте посадки поршня 22 - d.

Скважинный прибор работает следующим образом.

На фиг. 1 выдвижные элементы прибора (зонд 17 и прижимной рычаг 12) изображены в рабочем состоянии, в котором производятся измерения параметров скважины, оцениваемых датчиками, расположенными в зонде 17, при перемещении (буксировки) прибора вверх по ее стволу. В этом состоянии силовой шток 3 механизма привода 2

0 5

Q

5

0

находится в нижнем (по чертежу) поло- жении. При этом пружина 7, воздействующая на опорный диск 6 толкателя 5, сжата и ее усилие через тягу 8, управляющий рычаг 9, валик 10 и исполнительный рычаг 11 (посредством по - водков 15) передается соединительному звену 14, которое поворачивается на угол, пропорциональный диаметру скважины. Нижняя часть соединительного звена 14 воздействует на пружину 19, которая за счет своей деформации прижимает зонд к поверхности скважины, поскольку при этом прижимной рычаг 12 упирается в стенку скважины. При попадании зонда 17 в каверну скважины последний под действием пружины 19 перемещается до касания о стенку скважины и контакт зонда со скважиной сохраняется (это положение зонда 17 показано на фиг. 1 штрихпунктирной линией).

На больших глубинах элемент прибора находится под действием гидростатического давления, которое создает в сферических соединениях соединительного звена 14 усилия, определяющие большие моменты трения в указанных соединениях. Но при попадании скважинкой жидкости через отверстие в полость К создается усилие противоположного направления, которое через упоры, выполненные на поршне 22 и стакане 21, передается на площадках И на корпус 1 и корпус зонда 17. Это усилие должно быть больше усилия, действующего на сферические соединения, имеющие диаметр d.,, на величину, определяемую силой, создаваемой давлением на поверхность поршня 22, ограниченную диаметрами d3 и d4. Равновесие возможно при соблюдении соотношения

Ч -

dl - d.

За счет достигнутого равновесия моменты трения в сферических соединениях существенно уменьшаются.

По команде с поверхности выдвижные элементы (прижимной рычаг 12 и зонд 17) убираются. При этом силовой шток 3 механизма привода 2 движется вверх (по чертежу), увлекая за собой рамку 4 и освобождая пружину 7, которая перемещает толкатель 5 до пре- дела и посредством соединенной с ним тяги 8 перемещает управляющий рычаг 9, вращающий валик 10 и связанный с

514

ним прижимной рычаг 12. Одновременно исполнительный рычаг 11 своими поводками 15 воздействует на соединительное звено 14 и возвращает его в исходное положение. Пружина 19 поворачивает зонд 17 относительно звена 14 до установки последнего на упор 20. Применение валика 10, связанного с исполнительным рычагом 11, с управ- ляющим рычагом 9 и тягой 8, связь соединительного звена 14 с исполнительным рычагом 11 посредством поводка 15 и прорези Г, связь звена 14 сферическим соединением с корпусом выносного зонда 17, использование для разгрузки от гидростатического давления полого стакана 21 с кольцевым поршнем 22, воздействующих на опорные поверхности корпуса 1 и кор- пуса зонда 17, обеспечивают уменьшение момента трения в соединениях, что облегчает управление относительными положениями корпуса 1 прибора и корпуса зонда 17, в результате по- вышается надежность в работе.

ормула изобретения

Q 5 0 5

0

5

0

166

и исполнительным рычагом с поводком, плоской пружиной с поводком, жестко связанной с выносным зондом, в корпусах прибора и выносного зонда выполнены сферические расточки для размещения сферических головок соединительного звена, в верхней и нижней частях которого выполнены прорези, в которые входят соответственно поводки исполнительного рычага и плоской пружины, на корпусе выносного зонда -выполнены опорные площадки для . взаимодействия с выступами стакана, на корпусе прибора выполнены опорные площадки для взаимодействия с выступами поршня, шейка которого пропущена через отверстие, выполненное в дне стакана, при этом диаметр наружной поверхности соединительного звена ,, диаметр шейки поршня d, диаметр поршня d0 и диаметр сферической головки соединительного звена d., выполнены в соответствии с зависимостью

d - d d - d,.

19

6-6

12

17

Фиг. г

Фим