Устройство для исследования стенок скважины Советский патент 1993 года по МПК E21B47/00 

ком поршня и охватывающей пластинчатые рессоры, конца которых связаны с башмаками кулисным соединением.

Общим недостатком этих устройств является то, что для обеспечения угла раскрытия рычага, взаимодействующего со стенкой скважины, требуется обеспечить работу рессоры в широком диапазоне углового перемещения с определенным развиваемым усилием. С этой целью применяют пакет рессор убывайзщёй длины или увеличивают поперечный размер упругих элементов и диаметр скважинного прибора, либо уменьшают количество таких рычагов, что снижает информативность зонда. Кроме того, величина плеча прилагаемого усилия нелинейно зависит от угла раскрытия рычага, а пакет рессоры, имея линейно-ступенчатую характеристику (при работе применяемого материала в пределах упругости), создает переменную величину усилия прижатия рычага к стенке скважины. Это обстоятельство не позволяет получать идентичность усло- вий прижатия рычага (зонда) к исследуемым пластам при изменении диаметра скважины. Сами рессоры, находясь в транспорт- ном состоянии при прижатых к корпусу прибора рычагах в сжатом состоянии, развивают наибольшее усилие, что не может не вызвать во времени явление релаксации и ползучести механических характеристик, которые свойственны упругим материалам, а это снижает развиваемые рессорами расчетные усилия, внося погрешность при измерении, например, диаметра скважины.

Цель изобретения-повышение надежности устройства и упрощение его конструкции. .

Указанная Цель достигается тем, что устройство для исследования стенок скважины, имеющее корпус 1, измерительные рычаги 4, крепящиеся на корпусе шарнир- . ными соединениями 3, снабжено дополнительным рычагом 7 с ограничителем 10, верхняя часть дополнительного рычага шарнирно установлена в подвижной опоре 13, кинематически связанной с приводом управления закрытием-раскрытием, нижняя шарнирно соединена с измерительным рычагом, при этом верхняя и нижняя части этого рычага соединены упругим элементом 8, а ограничитель 10 выполнен в виде штанги и фиксатора 12, установленного на нижней части дополнительного рычага, причем штанга связана с рычагом в верхней части жестко, а в нижней - подвижно.

На чертеже показана кинематическая схема устройства,

На корпусе 1 скважинного прибора, свя- занного с дневной поверхностью каротажным кабелем 2, закреплена ось 3 с измерительным рычагом 4 для исследования стенки скважины 5. Измерительный рычаг имеет шарнир 6, к которому крепится дополнительный рычаг 7. Верхняя и нижняя части рычага 7 соединены упругим элементом 8. В верхней части дополнительный рычаг жестко крепится на оси 9 в корпусе прибора и связан с нижним ограничителем 10 в виде

штанги. В нижней части штанга подвижно крепится к рычагу через ползун 11 и фиксатор 12, Ось 9 расположена на подвижной опоре 13, кинематически связанной с приводом управления (не показан).

Устройство работает следующим обра-. зом.

В транспортном положении (показано пунктиром) измерительный 4 и дополнительный 7 рычаги прижаты к корпусу 1 прибора, ось 9 с подвижной опорой 13 находится в нижнем крайнем положении, упругий элемент 8(пружина растяжения) находится в ненагруженном (свободном) состоянии. Ползун 11 наружным торцом

воздействует через фиксатор 12 на рычаг 4, прижимая его к корпусу прибора. В интервале измерения по кабелю 2 подается команда на привод управления (не показан), который перемещает опору 13 в верхнее

крайнее положение. Упругий элемент 8, деформируясь, развивает усилие,которое раскрывает рычаг 4 до упора в стенку скважины 5, и продолжает деформироваться (растягиваясь) до достижения опорой 13 своего верхнего положения, после чего работа диода прекращается, Во время движения устройства в скважине, в зависимости от ее диаметра, рычаг 4 копирует ее стенку, упругий элемент 8 с соответствующей упругой характеристикой обеспечивает его силовое замыкание со стенкой скважины, наружный торец ползуна 11 фиксатором 12 ограничивает наибольший заданный ему угол раскрытия.

При закрытии рычагов 4, 7 привод перемещает опору 13 с осью 9 в нижнее крайнее положение, дополнительный рычаг 7 через фиксатор 12 воздействует на измерительный рычаг 4, прижимая его к корпусу 1 и

возвращая упругий элемент 8 в свободное состояние. Устройство подготовлено для повторной работы.

Формула изобретения 1. Устройство для исследования стенок скважины, содержащее корпус, измерительный рычаг, шарнирно соединенный с корпусом, упругий элемент и привод управления закрытием-раскрытием, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и

упрощения конструкции, оно снабжено дополнительным рычагом с ограничителем, верхняя часть дополнительного рычага шар- нирно установлена в подвижной опоре, кинематически связанной с приводом управления закрытием-раскрытием, нижняя шарнирно соединена с измерительным рычагом, причем верхняя и нижняя части

дополнительного рычага соединены упругим элементом.

2. Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что ограничитель выполнен в виде штанги и фиксатора, установленного на нижней части дополнительного рычага, причем штанга связана с рычагом в верхней части жестко, а в нижней подвижно.