ПРИБОР ДЛЯ КАРОТАЖА СКВАЖИН Советский патент 1969 года по МПК E21B47/08 

Изобретение относится к области геофизических методов ПОИСКОВ и разведки месторождений полезных ископаемых, в частности к скважинным приборам с выносными измерительными центрирующими элементами.

Известны геофизические скважинные приборы, которые имеют рычажные или рессорные устройства для центрирования корпуса прибора, прижатия к стенке скважины датчиков различных параметров (башмака микрозонда, зонда ГГК и др.) и измерения размеров сечения скважины. В этих устройствах центрирование прибора и прижатие к стенкам скважины измерительных элементов осуществляются при помощи одних и тех же органов. Такое совмещение функций прижимных и центрирующих органов В общем случае при наличии наклона и различных изменений сечения ствола скважины не обеспеч1И1вает одно1временно центрирования гфибора и плотного равномерного прилегания измерительных элементов к стенкам при движении прибора по стволу скважины, В результате не всегда обеспечиваются требуемая точность измерения и условия проходимости прибора по скважине.

В предлагаемом скважинном приборе применено дополнительное центрирующее устройство, выполненное в виде полозьев, щарнирно соединенных с корпусом прибора центрирующими подпружиненными рычагами.

Для осуществления плотного прилегания измерительных элементов к стенке скважины прибор содержит прижимное устройство, состоящее из рычажной системы с прижимными башмаками, и дополнительные гибкие рычаги, шарнирно связывающие бащмаки с корпусом. Такое конструктивное выполнение прибора для каротажа скважин обеспечивает повышение точности измерений и улучшение условий

его прохождения по стволу скважины.

На фиг. 1 изображен предлагаемый прибор, общий вид; на фиг. 2 - конструкция телескопического центрирующего рычага.

Предлагаемый прибор (см. фиг. 1) содержит корпус /, прижимное устройство 2 с выносными измерительными элементами-башмаками 3, укрепленными шарнирно на концах рычагов 4 V. 5, первый из них является л естким, а второй - тибким.

На Kopinyce -прибора смонтировано центрирующее устройство, содержащее полозья 6, верхние и нижние телескопические рычаги 7, подпружиненные силовыми упругими элементами, размещенными в верхней и нижней частях корпуса прибора.

Центрирующий телескопический рычаг (фиг. 2) состоит из герметичной части 8 с компенсатором 9 давления, пробкой 10 и не герметичной части 11. Внутренняя полость гермеэтому телескопическая конструкция- защищена от воздействия бурового раствора. Негерметичная часть корпуса оканчивается шарнирной опорой 12 с проушиной и упором для ограничения шарнирной связи с полозом. Герметичная часть имеет проушину 13, которая выполнена в виде крюка.

При спуске прибора в скважину на участках перехода от большего диаметра к меньшему край каверны отклоняет нижние центрирующие телескопические рычаги в сторону закрытия, увеличивая их длину до максимума. Упоры на рычагах и полозьях выполнены так, что свобода шарнирной связи осушествляется в (Пределах (от О до 30° и обратно от 30 до 0°). Вместе с рычагами отклоняются и полозья до ограничения шарнирной связи, при этом полозья становятся жестким продолжением нижних телескопических рычагов, и верхние телескопические рычаги раскрыты. Край ствола скользит сначала по нижним рычагам, потом по полозьям, принуждая верхние рычаги складываться за счет сокращения своей длины. При подъеме процесс проходит аналогично, только меняются функции верхних и нижних телескопических рычагов. Под воздействием натяжения электрокаротажного кабеля прибор поднимается. Край ствола, переходящего в каверну, отклоняет верхние рычаги в сторону закрытия, увеличивая их длину до максимума. Вместе с рычагами отклоняются полозья до ограничения шарнирной связи, становясь жестким продолжением верхних телескопических рычагов; нижние телескопические рычаги при этом раскрыты. Край ствола скользит сначала по верхним рычагам, потом по полозьям, принуждая нижние рычаги складываться за счет сокращения своей длины.

В случае применения измерительных башмаков 3 для плотного облегания неровностей стенок скважины башмаки имеют возможность поворачиваться вокруг оси, укрепленной на конце жесткого рычата 4.

В описываемом устройстве возможность поворота обеспечивается гибкостью вспомогательных рычагов 5, которые выполнены из эластичного материала, например резины, и армированы по концам металлическими проушинами для шарнирной связи с корпусом центрирующего устройства и измерительными башмаками прибора. Не исключена возможность

бесшарнирной связи гибких рычагов с башмаками и корпусом. Для этого концы рычагов могут быть армированы металлическими пластинами для жесткого крепления с башмаком и корпусом. Для равномерного воздействия прижимных рычагов на прилегающую плоскость измерительных башмаков шарнирная связь их располагается по центру прилегающей плоскости. При этом трущиеся поверхности шарнирной пары по торцу и цилиндру армированы эластичным материалом, например резиной.

Благодаря применению гибкого эластичного вспомогательного рычага и беззазорной связи

его с башмаком и корпусом устройства, а также эластичной шарнирной связи прижимного рычага с башмаком по центру его прилегающей плоскости обеспечивается большой угол свободы покачивания без заеданий нзмерительного башмака относительно прижимного рычага. Благодаря амортизирующей способности резины поглощать вибрацию, колебания и шум, применение в устройстве резиновых вспомогательных рычагов и шарнирных пар,

армированных резиной, воспринимаюших на себя толчки и колебания при облегании неровностей, устраняет вредное влияние этих факторов на процесс измерения, амортизируя и погашая их.

гг«

Предмет изобретения

1.Прибор для каротажа скважин, содержащий корпус, выносные измерительные центрирующие элементы, отклоняемые от оси прибора под действием пружин, отличающийся тем, что, с целью повышения точности геофизических исследований и улучшения условий прохождения прибора по стволу скважины, прибор снабжен дополнительным центрирующим

устройством.

2.Прибор по п. 1, отличающийся тем, что его дополнительное центрирующее устройство выполнено в виде полозьев, шарйирно соединенных с корпусом прибора телескопическими

центрирующими подпружиненными рычагами.

3.Прибор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью плотного облегания стенок скважины в процессе каротажа, его измерительные элементы выполнены в виде башмаков, шарнирно соединенных с корпусом прибора жесткими и гибкими рычагами.