Устройство для исследования стенок буровой скважины Советский патент 1992 года по МПК E21B47/08 

Изобретение относится к геофизическим методам исследований и может быть использовано в аппаратуре для исследования стенок буровой скважины.

Известны рычажные прижимные устройства скважинных геофизических приборов, включающие корпус, измерительные башмаки и узел раскрытия измерительных башмаков, причем рычажная система содержит звено переменной длины, позволяющее облегчить прохождение башмаков по неровностям и обеспечить плотное прилегание башмаков к стенке скважины.

Однако неравномерное приложение нагрузки на измерительных башмаках в

зависимости от их положения значительно снижает точность измерений,а наличие звена переменной длины не позволяет обеспечить точное позиционирование измерительных башмаков и исключает возможность использования известных устройств для исследования неоднород- ностей стенок скважины на современном уровне развития геофизической аппаратуры.

Прототип - устройство для исследования стенок буровой скважины, включающее корпус, опорные ползуны с пружинами и упорами, связанными через серьгу и шарнирное соединение на ее конце с измерительными ползунами, приVI

VI 00 ГО 00 VI

чем упор и серьга установлены на об- щей оси, шарнирно связывающей их с пружиной и узел раскрытия опорных ползунов, содержащий осевую штангу, которая может скользить в продольном направлении по направляющим, рычаги, шарнирно закрепленные в корпусе и связанные с осевой штангой и многопластинчатые пружины, прикрепленные к пусу и галкивающие к внешней стороне опорные ползуны, передвигающиеся симметгично продольной оси корпуса„ Электроды расположены на измеритель-4 ном ползуне устройства0 Устройство g позволяет снизить износ измерительно- го башмака, одновременно обеспечивая его хороший контакт со стенкой скважины.

LI- 20

Недостатками известного устройства

являются сложность конструкции измерительного ползуна и его соединения с опорным ползуном 5; невозможность регулирования усилия прижатия измери-25 тельного ползуна к стенке скважины; ограниченность перемещения измерительного ползуна длиной серьги и ходом упо- ра в направляющей, что может приводить к неплотному прилеганию измерительно-30 го ползуна к стенке скважины; неравномерность распределения нагрузки на измерительном ползуне из-за приложения ее около середины измерительного ползуна, что предполагает необходи- мость расположения электродов также около середины измерительного ползуна; взаимозависимое раскрытие опорных ползунов, исключающее использование известного устройства в современных л конструкциях пластовых наклономеров, как не отвечающего уровню технических требований, предъявляемых к ним0 Указанные недостатки известного изобретения снижают точность измерений и 5 надежность работы устройства

Цель изобретения - повышение надежности работы и точности измерений

гго достигается тем, что в устрой- ..стве для исследований стенок буровой скважины, включающем корпус с направляющими, опорные ползуны, пружины, пары рычагов, измерительные элементы, узел раскрытия опорных ползунов, оно снаб- жено упорами, пары рычагов выполнены 5 в виде шарнирно соединенных одним концом больших и малых рычагов, а узел раскрытия опорных ползунов выполнен в виде размещенных в направляющих корпуса с возможностью возвратно-поступательного взаимонезависимого перемещения силовых штоков, шарнирно соединенных с другими концами малых рычагов, опорные ползуны шарнирно прикреплены к большим рычагам со стороны крепления с малыми,а другие концы каждого из больших рычагов иарнирно соединены с корпусом, каждая из пружин одним концом уперта в опорные ползуны, а другим жестко соединена с большим рычагом, при этом измерительные элементы размещены на опорных ползунах, а упоры установлены на больших рычагах со стороны крепления с малыми

С целью уменьшения габаритов устройства в больших рычагах выполнены v пазы для размещения в них малых рычагов

На чертеже изображен общий вид устройства с двумя опорными ползунами в скважине в раскрытом состоянии.

Устройство содержит корпус 1, в направляющих которого размещены силовые штоки 2, имеющие возможность взаимонезависимого возвратно-поступательного перемещения, большие рычаги 3 шарнирно закреплены одним концом на корпусе 1 и связаны шарнирно другими концами с опорными ползунами А и малыми рычагами 5, в свою очередь связанными шарнирно другими концами с силовыми штоками 2с Пластинчатые пружины 6 жестко закреплены одним концом на больших рычагах 3, а другим концом упираются в опорные ползуны „ Измерительные элементы 7 размещены на опорных ползунах Упоры 8 на больших рычагах 3 ограничивают угол поворота опорных ползунов k относительно б оль- ших рычагов 3 до величины не более 180 .

Устройство работает следующим об- разом -

После спуска скважинного прибора на заданную глубину подается нагрузка от привода на силовые штоки 2 (например, через цилиндрические или тарельчатые пружины, либо гидравлическую пружину, либо другим способом, обеспечивающим взаимонезависимое перемещение силовых штоков 2)„ При передвижении силовых штоков 2 вниз происходит раскрытие опорных ползунов с помощью малых рычагов 3 до соприкосно- ения опорных ползунов А со стенкой , скважины. С помощью пружины 6 осуществляется- плотное поджатие опорных ползунов к стенке скважины, незави-.

#

симо от взаимной параллельности оси прибора и образующей стенки скважины При движении скважинного прибора вверх, пружины 6, сжимаясь и разжимаясь, обеспечивают надежный контакт опорных ползунов Ь со стенкой скважины при прохождении неровностей„

В закрытом положении малые рычаги 5 располагаются в пазах 9 больших рыг чагов 3, что позволяет уменьшить диаметр скважинного прибора с использо- ванием предлагаемого устройства

Число опорных ползунов k (и, соответственно, силовых штоков 2, больших рычагов 3, малых рычагов 5) зависит от назначения скважинного прибора с использованием предлагаемого ycfрой с-тва и его габаритов и в среднем составляет отдвух до восьми

Предлагаемое устройство предназначено для использования в скважинных приборах для геофизических исследований, требующих надежного позиционирования измерительных элементов и повышенной точности, например, боковой микрокаротаж, определение неоднород- ностей за стенкой скважины, в том числе по различным азимутальным направлениям, пластовая наклонометрия и .

Экономический эффект от использования предлагаемого изобретения мо- же.т быть получен за счет повышения точности измерений и надежности работы, что позволяет, в частности, сократить время простоя скважины„Только за счет этогр в расчете на один сква- жинный прибор экономический эффект составит не менее 1200 руб. в год.

Кроме того, к преимуществам предлагаемого устройства относятся просто

172.6287

to

15

20

0

25

0

5

та конструкции, малые радиальные габариты, кинематическая независимость опорных ползунов

формула изобретения

1 Устройство для исследования стенок буровой скважины , включающее корпус с направляющими, опорные ползуны, пружины, пары рычагов, измерительные элементы, узел раскрытия опорных ползунов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе и точности измерений, оно снабжено упорами, пары рычагов выполнены в виде шарнирно соединенных одним концом больших и малых рычагов, а узел раскрытия опорных ползунов выполнен в виде размещенных в направляющих корпуса с возможностью возвратно-поступательного взаимонезависимого переме-. щения силовых штоков, шарнирно соединенных с другими концами малых рычагов, опорные ползуны шарнирно прикреплены к большим рычагам со стороны крепления с малыми,а другие концы каждого из больших рычагов шарнирно соединены с корпусом, каждая из пружин одним концом уперта в опорные ползуны, а другим жестко соединена с большим рычагом, при этом измерительные элементы размещены на опорных ползунах, а упоры установлены на больших рычагах со стороны крепления с малыми

2 Устройство по п 1, отличающееся тем, что, с целью уменьшения габаритов устройства, в больших рычагах выполнены пазы ,для размещения в них малых рычагов.

Использование: при геофизических методах исследований буровых скважин. Сущность изобретения: устройство содержит корпус, в направляющих которого размещены силовые штоки, имеющие возможность возвратно-поступательного перемещения. Большие рычаги шарнирно закреплены одним концом на корпусе и связаны шарнирно другими концами с опорными ползунами и малыми рычагами, а малые рычаги другими концами связаны шарнирно с силовыми штоками о Пластинчатые пружины жестко закреплены одними -концами на больших рычагах, а другими концами упираются в опорные ползуны Измерительные элементы размещены на опорных ползунах,, Упоры на больших рычагах ограничивают угол пс аорота опорных ползунов относительно больших рычагов до величины не более 180°. В больших рычагах выполнены пазы для размещения в них малых рычагов 1 з„п„ , 1 ил„ Ё