Устройство для возбуждения упругих колебаний в скважине Советский патент 1989 года по МПК G01V1/147 

Е :

. 150976

него клина и установлен с возможностью перемещения вдоль оси устройства по поверхностям скольжения контактных элементов 9, которые постоянно поджаты с помощью пружины 5, размещенной на штоке 3 и опирающейся об опорную плиту 12. В исходном состоянии контактные элементы 9 сдвинуты в край- нее нижнее положение и застопорены JQ фиксатором, выполненным в виде скоб

74

11,.жестко скрепленных с опорной плитой 12 и нижним концом штока 3, входящих в зацепление с лапками контактных элементов 9, Расфиксация контактных элементоВ:9 производится от дна забоя. Благодаря наличию зубьев 18 на контактных элементах 9, пруткины 5 и расклинивающего эффекта устройство может устанавливаться в любом пункте скважины, 7 ил.

Изобретение касается возбуждения упругих колебаний в горных породах. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности, упрощение конструкции и снижение массы устройства. Устройство используется с приводом, расположенным на поверхности. Устройство подвешивается за кабель 13, связанный с грузом 2, свободно расположенным внутри корпуса 1. Груз 2 имеет возможность взаимодействия с буртиком 14, выполненным в верхней части корпуса 1, и торцом распорного элемента 8, который жестко соединен с нижним концом корпуса 1. Распорный элемент 8 выполнен в виде двустороннего клина и установлен с возможностью перемещения вдоль оси устройства по поверхностям скольжения контактных элементов 9, которые постоянно поджаты с помощью пружины 5, размещенной на штоке 3 и опирающейся об опорную плиту 12. В исходном состоянии контактные элементы 9 сдвинуты в крайнее нижнее положение и застопорены фиксатором, выполненным в виде скоб 11, жестко скрепленных с опорной плитой 12 и нижним концом штока 3, входящих в зацепление с лапками контактных элементов 9. Расфиксация контактных элементов 9 производится от дна забоя. Благодаря наличию зубьев 18 на контактных элементах 9, пружины 5 и расклинивающего эффекта устройство может устанавливаться в любом пункте скважины. 7 ил.

Изобретение относится к устройствам для возбуткдения упругих колебаний в горных породах и может быть использовано в неглубоких сухих скважинах при выполнении сейсмоакустичес- кого просвечивания.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности, упрощение конструкции и снижение массы устрой- ства.

На фиг. 1 изображено устройство в исходном состоянии, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг, 3 - разрез Б-Б на фиг, 1; на фиг. 4- - устройство в момент рас- фиксаций, общий вид; на фиг. 5 - узел фиксации; на фиг, 6 - устройство в рабочем состоянии, общий вид; на фиг.; 7.- разрез В-В на фиг. 6,

Устройство для возбуждения упругих колебаний в скважине (фиг. 1-3) содержит корпус 1 с размещенным в нем падающим грузом 2, шток 3 с головкой 4, пружины 5 и 6, шайбу 7, распорньй элемент 8, контактные элементы 9, фиксатор, выполненный в виде полого цилиндра 10 с установлен - ными на его верхнем торце скобами 11 опорную плиту 12 и кабель 13

Корпус 1 выполнен в виде полого цилиндра, нижний конец которого жестко соединен с распорным элементом 8, а в верхнем конце выполнен буртик 14, Кабель 13 прикреплен к грузу 2, ко- торый имеет возможность взаимодействия с буртиком 14 и распорным элементом 8.

Распорный элемент 8 выполнен в виде двустороннего клина, основание ко торого обращено в сторону падакяцего груза 2, и установлен с возможностью перемещения вдоль оси устройства по поверхностям скольжения контактных

элементов 9, На боковых поверхностях распорного элемента 8 вдоль поверхностей Скольжения выполнены направляющие 15 (фиг, 2). По оси симметрии распорного элемента 8 выполнен о осевое отверстие 16, в которое помещены с возможностью осевого перемещения шток 3 с головкой 4 и предварительно сжатая пружина 6, которая имеет возможность взаимодействия с головкой 4 штока 3.

Поверхность контактных элементов 9 по периферии выполнена цилиндрической с радиусоь1з закругления, соответствующим диамбиТру скважины. С внутренней стороны поверхность контактных элементов 9 представляет собой наклонную плоскость, вдоль оси симметрии которой выполнены паэы 17 под направляющие 15 распорного элемента 8, Контактные элементы 9 уста- но влены со стороны основания распорного элемента 8 по направляющим 15 с возможностью перемещения вдоль последних и смещения перпендикулярно оси устройства. На внешней стороне контактных элементов 9 выполнены ко нусообразные зубья 18, На боковых поверхностях контактных элементов 9 ; .со стороны большего основания выполнены лапки 19, которые имеют возможность взаимодействия со скобами 11 фиксатора (фиг. 5).

Свободный конец штока 3 жестко соединен с опорной плитой 12, а последняя - с нижним концом хршундра 10 фиксатора. На штоке 3 свободно установлены шайба 7 и пружина 5, размещенная между опорной плитой 12 .и шайбой 7, которая имеет возможность взаимодействия с большими основанняг ми контактных элементов 9.

В исходном положении падающий груз 2. скрепленный с кабелем 13.

посредством буртика 14 корпуса 1 удерживает устройство в вертикальном положении. Предварительно сжатая пружина 6, воздействуя через головку 4 штока 3 на последний, сохраняет его крайнее вьщвинутое положение. Контактные элементы 9 сдвинуты по направляющим 15 в сторону опорной

После расфиксации устройство за кабель 13 посредством груза 2, взаимодействующего с буртиком 14 корпуса 1, поднимают до заданной рабочей точнии скобами 11 фиксатора через лапки 19 (фиг, 1 и 5), что соответствуплиты 12 и застопорены в этом положа- Q ки исследований. Контактные элементы

9 тыльной стороной своих конусообраз ных зубьев 18 скользят вдоль стенок

ет минимальному поперечному габариту

устройства. Пружина 5 находится в

15

сжатом состоянии под рабочей нагрузкой. Так как через фиксатор и лапки 19 осуществляется жесткая связь опорной плиты I2 с контактными элементами 9, то усилия пружины 5, передаваемые ею с одной стороны на опорную плиту 12, ас другой - через шайбу 17 на контактные элементы 9, замыкаются на цилиндре 10 -и скобах 11 фиксатора, а поэтому не влияют на поло20

скважины. Освобожденная от сил реакции со стороны дна забоя опорная плита .-12 под действием усилий пружин 5 и 6 опускается совместно с цилиндром 10 и скобами 11 фиксатора до крайнего нижнего положения, которое занимает шток 3 со своей головкой 4, перемещающейся в осевом отверстии 16 распор ного элемента 8, .

Проводят рабочую серию ударов, под нимая, с помощью кабеля 13 груз 2 в корпусе 1 и сбрасывая ,его на верхний торец распорного элемента 8, имея ввиду, что верхний торец груза 2 при рабочего цикле не касается буртика 14, что, например, можно осуществить наличием меток на кабеле 13 или тарированием перемещения самого кабеля 13, Конусообразные зубья 18, врезаясь в стенки скважины,не позволяют контактным элементам 9, а следовательно, и всему устройству смещаться вниз. Воздействие пружин 5 и 6 на опорную плиту 12 и шток 3 через его головку 4 исключает вибрирование названных элементов, что повьш1ает качество передаваемого сигнала.

жение контактных элементов 9 и штока 3, Такое состояние соответствует готовности устройства к спуску в скважину.

Устройство для возбуждения упругих колебаний в скважине работает следующим образом.

Устройство опускают в скважину и опорной плитой 12 устанавливают на ее забой. Кабель 13 и груз 2 после установки опорной плиты 12 на забой продолжают свое движение до тех пор, пока груз 2 не начнет воздействовать на распорньй элемент 8, Под действием силы тяжести корпуса 1, груза 2, кабеля 13 и собственного веса распорный элемент 8 начинает свое движение в сторону забоя навстречу штоку 3, который, скользя в осевом отверстии 16, своей головкой 4 начинает сжпма- ъ пружину 6, Так как усилия прзгжины 5, действукщие через шайбу 7 на контактные элементы 9

протеводействуют смещению последних вниз, то они, оставаясь на месте, начинают расклиниваться, скользя вдоль направлягадих 15 и пазов 17, смещаясь одновременно в направлении от оси устройства и относительно шайбы 7, Совместно с контактными элементами 9 начинают расходиться и лапки 19 отно сительно скоб 11 фиксатора до тех пор, пока не выйдут из зацепления (фиг, 4), Затем кон1Ьактные элементы 9 под действием освободившейся пружи

ны 5 ycтpeмляютtя вверх и в стороны ,, до соприкосновения своими конусообразными зубьями 18 со стенками скважины.

После расфиксации устройство за кабель 13 посредством груза 2, взаимодействующего с буртиком 14 корпуса 1, поднимают до заданной рабочей точки исследований. Контактные элементы

5

0

5

0

5

0

скважины. Освобожденная от сил реакции со стороны дна забоя опорная плита .-12 под действием усилий пружин 5 и 6 опускается совместно с цилиндром 10 и скобами 11 фиксатора до крайнего нижнего положения, которое занимает шток 3 со своей головкой 4, перемещающейся в осевом отверстии 16 распорного элемента 8, .

Проводят рабочую серию ударов, поднимая, с помощью кабеля 13 груз 2 в корпусе 1 и сбрасывая ,его на верхний торец распорного элемента 8, имея ввиду, что верхний торец груза 2 при рабочего цикле не касается буртика 14, что, например, можно осуществить наличием меток на кабеле 13 или тарированием перемещения самого кабеля 13, Конусообразные зубья 18, врезаясь в стенки скважины,не позволяют контактным элементам 9, а следовательно, и всему устройству смещаться вниз. Воздействие пружин 5 и 6 на опорную плиту 12 и шток 3 через его головку 4 исключает вибрирование названных элементов, что повьш1ает качество переда ваемого сигнала.

После завершения исследований устройство извлекают из скважины за кабель 13, при этом усилие с кабеля 13 через груз 2, буптик 14 и корпус 1 передается распорному элементу 8, ко- 5 торый по направляющим 15 стремится

сместиться вверх относительно контактных элементов 9, тормозящихся за счет ciin трения конусообразных зубьев 18 о стенки скваяины, при этом контактные элементы 9 сближаются, трение о стенхи скважины конусообразных зубьев 18 уменьшается, что обле.гчает . подъем устройства из скважины.

0

Формула изобретения

Устройство для возбузкдения упругих колебаний в скважине, содержащее корпуб с размещенным в нем паданяцим грузом, шток с головкой, две пружины, шайбу, клиновидные распорный и контактные элементы, имеющие поверхности скольжения, вдоль которых выполнены направляющие и соответствующие им пазы, фиксатор, опорную плиту и кабель, при этом одна из пруткин размещена на штоке между опорной плитой и шайбой, корпус выполнен в виде полого цилиндра с буртиком, контактные элементы с наружной стороны имеют конусообразные зубья, нижний конец штока жестко

скреплен с опорной плитой, шайба ус- элементе выполнено глухое осевое оттановлена с возможностью взаимодействия с контактными элементами, в распорном элементе выполнено осевое отверстие, в которое с возможностью осевого перемещения помещен шток с головкой, распорный элемент установлен с возможностью перемещения вдоль оси устройства по поверхностям скольжения контактных элементов, которые

установлены с возможностью перемеще- 25 роны их большего основания, /1ю

Ю

Фие.2

НИН перпендикулярно оси устройства по направлянядим и пазам распорного элемента, фиксатор установлен с возможностью осевого перемещения относительно распорного элемента, о т л и - ч.ающееся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, упрощения конструкции и снижения массы устройства, в верхней части корпуса выполнен буртик, кабель прикреплен к грузу, а верхняя часть распорного элемента жестко соединена с нижней частью корпуса, при этом в распорном

верстие, в котором установлена с возможностью взаимодействия с головкой штока пружина, а фиксатор выполнен в виде полого цилиндра, жестко связан- ного в нижней своей части с опорной плитой и снабженного в верхней части скобами, которые выполнены с возможностью зацепления с лапками контактных элементов, установленных со стоб-Б

18

Фие. З

Ь 7 6 9

ФивЛ

///

Редактор Н.Яцола

Составитель О.Комаров Техред Л.Олийнык

19 11

иг.5

Фие.6

В В Ю 3 11 1 S 19 78

Фиг. 7

Корректор Э.Лончакова