ПРИЖИМНОЙ РЫЧАГ СКВАЖИННЫХ ГЕОФИЗИЧЕСКИХПРИБОРОВ Советский патент 1970 года по МПК E21B47/00 

Изобретение относится к области разведочной геофизики и, в частности касается скважинных приборов для геофизических исследований.

По авт. св. № 234284 известно устройство прижимного рычага скважинвых геофизических приборов, корпус которого состоит из негерметичной части с компенсатором давления и герметичной части, в которой размещены элементы прижимной системы; герметичная и негерметичная части корпуса рычага образуют поступательно трущуюся пару. Недостаток известного прижимного рычага - отсутствие ограничителя хода иоступательно трущейся пары, в результате чего существует опасность разъединения частей корпуса рычага при Прохождении -ирибором каверН большого размера.

Выполнение рычага неуправляемым уменьщает возможность применения центрируюЩих устройств.

Цель .предлагаемого изобретения - повыщение надежности его устройства.

Достигается это тем, что в конструкцию телескопического рычага введен ограиичитель хода поступательно трущейся лары и предусматривается размещение в корпусе рычага управляемого силового элемента.

линдр с подвижным порщ«ем, один торец которого воспринимает гидростатическое давление в скважине, приемный цилиндр с подпружиненным с одной стороны поршнем, систему из поршня, жестко- связанного с корпусом рычага, и подвиж:ного рабочего цилиндра, жестко связанного со щтоком, нодпружиненным набором тарельчатых пружнн, золотниковый переключатель с -приводом от электромагнгга для Попеременного подсоединения гидроприводами полостей рабочего цилиндра по обе стороны от пор-шня к цилиндру с гидравлической жидкостью и к приемному цилиндру.

На фиг. 1 изображен телескопический рычаг с ограничителем хода; на фиг. 2 - жесткий управляемый рычаг.

Раздвижной рычаг телескопического тина содержит корпус, состоящий из герметичной

и негерметичной частей, образующих поступательно трущуюся пару. Герметичная часть корпуса содержит гильзу /, закрытую с одной стороны втулкой 2 с центральным отверстием и вилкой 3, а с другой - «омпенсатором давления 4 с пробкой 5. Негерметичная часть корпуса 6 предохраняет компенсатор давления от повреждений и имеет в верхней части проущииу, оснащенную упором 7 для ограничения шарнирной связи с башмаком. В герзаключен силовой упругий элемент 8, выполненный в виде набора тарельчатых нружин, нодпружиннвающих лоотупательно ;подвпжный шток 9 посредством гайки 10, которая обеспечивает величину необходимого предварительного Поджатия набора тарельчатых н. и служит опорой для воздействия на вилку. В нижйей части шток выходит во внешнюю среду, тде шарнирно связан со звеном 11. Войлочное или фетровое (кольцо 12 Бьшолняет роль .скребка, заш;иш.ая от скважин;но,г.о раствора труш,уюся поверхность, герметизация которой обеспечивается уплотнительными кольцами 13. Для ограничения телескопического выдвижения частей корлуса к его герметичной части шарнирно подсоединены плоские ограничители 14, лодпружиненные 1ПЛОСКИМИ .пружинами 15. Негерметичная часть корпуса в месте ограничения имеет выбор.ки с уступами, куда западают под деиствием ограничители.

Прижимная система жесткого управляемого рычага заключена в герметичный жорпус 16, заполненный электроизоляционной жидкостью. Поршень 17, выполняющий роль компенсатора давления, и цилиндр 18, заполненный электроизоляционной жидкостью, расположены в корпусе 19, который имеет в верхней части свободную проушину, оснаш,енную упором. Корпус 16, полость которого сообщена с полостью цилиндра 18, жестко связан посредством резьбы с корпусом 19. Прижимная система смонтирована на каркасе 20. Поршень 21 Подпружиненный П1рул :иной 22 разделяет камеру 23 слива на две герметичные полости. В верхней полости - давление атмосферное, а в нижнюю полость производится 1СЛИВ жидкости. Для перекрытия нижней полости :камеры слива от полости корнуса, а также для сообщения этих полостей с целью удаления наа опившейся жидкости предусмотрена пробка 24. Электромагнит двухстороннего действия имеет верхнюю катушку 25, якорь 26 и нижнюю катушку 27. Сквозь якорь и магнитопроводы электромагнита конденгрично пропущен золотниковый распределитель 28, жестко и жонцентрично связанный с порщнедМ 29, 1который расположен в дилиндре 30 и разделяет его на две герметичные полости, верхнюю и нилшюю. Золотниковый распределитель имеет три (канала и три кольцевые канавки. Один канал соединяет нижнюю полость камеры 23 слива со средней кольцевой канавкой, второй канал - верхнюю полость цилиндра 30 с верхней кольцевой канавкой и третий - нижнюю полость цилиндра с нижней кольцевой канавкой золотникового распределителя. Якорь выполняет роль переключателя золотникового распределителя 28 и имеет по концам открьггые и в середине закрытую кольцевые выточки. Трущиеся поверхности якоря и золотникового распределителя притерты друг к другу и выполняют роль разделителя двух сред, выдерлшвая перепад давлепия до 800 атм. Якорь имеет два положения: верхнее, когда ток проходит через катушку 25, и нижнее, когда ток проходит через катушку 27 электромагнита. В верхнем положении средняя выточка якоря перекрывает верхнюЕО и среднюю кольцевые канавки золотникового распределителя, соединяя тем самым нижнюю полость камеры слива с верхней полостью цилиндра 30, при этом его нижняя полость соединяется с полостью корпуса 16. В нижнем 1положении средняя выточка якоря перекрывает среднюю и нижнюю кольцевые канавки золотникового распределителя, соединяя тем самым нижнюю полость камеры 23 слива с нижней полостью цилиндра 30, при этом его верхняя полость соединяется с полостью корпуса устройства.

Цилиндр 18, камера слива, катушки 25 и 27, магнитопроводы электромагнита, золотниковый распределитель и поршень 29 вместе с корпусом 16 и каркасом 20 представляют неподвижную систему, а цилиндр 30 относительно этой системы имеет возможность возвратно-поступательного перемещения.

С цилиндром 30 посредством штифта 31 жестко связан захват 32, который состоит из двух половинок, входящих в гнездо цилиндра. За бурт захвата заведен бурт составного штока 33, который имеет свободу поступательного перемещения внутри захвата. Верхняя часть штока пропущепа через набор большого количества дисковых пружин 34 с распорными кольцами 35 и через 1посредство резьбы сопряжена с нижней его частью. Набор верхним концом упирается в торец захвата, нижним - в торец составного штока. Предварительное поджатие набора обеспечивается посредством резьбы поворотом составных частей штока относительно друг друга. Конец штока, выходящий во внешнюю среду, шарнирно связан со звеном 36, имеющим сводную 1проушину. Герметизация жестких неподвижных и подвижных элементов осуществлена уплотнительными кольцами 37. Электроввод 38 уплотнен сосковым уплотнением 39. Кольца 40 из войлока или фетра выполняют роль скребка, которые счищают абразивные частицы бурового раствора с трущихся поверхностей. Для того чтобы рычаг не занимал на приборе безразличное положение вне скважины, где перепад давления отсутствует, а был бы в сложенном состоянии, предусмотрен фиксатор, например в виде эксцентричного пружинного кольца. В сложенном состоянии составной шток занимает крайне верхнее положение, которое фиксируется прижимным кольцом. В поршне 17 расположена пробка 41, закрывающая отверстие для заливки жидкости. Вместо пробки к отверстию может быть .подсоединен штуцер гидронасоса для проверки работы рычага вне скважины. Ключ 42, расположенный на .пульте управления, служит для переключения пропускаемого тока. Управляемый прижимной рычаг действует следующим образом. Для закрытия или раскрытия рычагов пропускают ток с Поверхности по электрокаротажиому кабелю на катуш1ку 25 или 27. Возчнкает магнитное поле, которое перемещает я-корь вверх или вяиз. Под воздействием возникшего Перепада давления жидкость из полости корлуса лоотупает в нижнюю или верхнюю юолость цилиндра 30, при этом жидкость яз верхней или нижней лолости цилиндра вытесняется В «ижйюю полость камеры слива. Поступившая жидкость отжимает поршень 21 вверх на величину своего объема, при этом давление в верхлей полости камеры слива повышается. Цилиндр 30 и захват 32 перемещаются вниз или вверх. Захват, в свою очередь, воздействует буртом на шток 33 и «абор дигковых лружин 34, перемещая их вниз или вверх. При леремещении вниз набор лодпружи|Нивает щток, который, выходя во внещ«юю :реду, отклоняет рьгчаг на раскрытие. При перемещении «верх набор освобождается от забочего прогиба, испытывая только величиiy предварлтельно лоджатия, а шток, входя 3 терметичную лолость, отклоняет рычаг на закрытие. Количество |циклов срабатывания привода устройства определяется отлошениэм объема нижлей полости камеры слива при этжатом вверх до отказа поршне 21, к сумме эбъектов обоих лолостей цилиндра 30. При юлном использовании лолезного объема калеры слива лоступившая ж-идкость оттесняет :юршень 2} в .крайне верхнее положение, в эезультате -чего верхняя 1полость камеры слиза уменьшается в несколько раз. Во сколько эаз уменьшается объем лолости, во столько эаз увеличивается в ней давление. Для лерезарядки устройства лаворачивается пробка 24 la сообщение полости корпуса и нижней по10СТИ камеры слива. Под зоздействием пружи1Ы 22 и повышенного давления в верхней поюсти камеры слива поршень 21 опускается ;низ до отказа, вытеснял жидкость из нижней полости камеры слива в полость корпуса устройства. Пробка поворачивается на перекрытие полостей и производится перезарядка устройства. Управляемый телескопический прижимной рычаг имеет ту же управляемую прижимную систему, и описание управляемого жесткого рычага в равной степени относится и к телескопическому. Отличие заключается в том, что его корпус телескопически лодвижен, имеет в нижней части выборки с уступом, а в верхней части - свободную лроушину с упором и введены 1подпружиненные цилиндрические ограничители для ограничения переменности длины рычага. Назначение и область применения телескопической прижимной системы созданием управляемого телескопического нрижнмного рычага значительно расширились. Предмет изобретения 1.Прижимной рычаг скважинных геофизических лриборов ло авт. св. № 234284, отличающийся тем, что, с целью новышения надежности его работы, герметичная часть корпуса рычага снабжена ограничителями хода поступательно трущейся лары, а его стрижимная система выполнена управляемой. 2.Рычаг по л. 1, отличающийся тем, что его прижимная система содержит заполненный гидравлической жидкостью цилиндр с подвижным поршнем, один торец которого воспринимает гидростатическое давление в скважине, лриемный цилиндр с нодпружиненным с одной стороны поршнем, систему из поршня, жестко связанного с корпусом рычага, и подвижного рабочего цилиндра, жестко связанного со штоком, подпружиненным набором тарельчатых лружин, золотниковый лереключатель с приводом от электромагаита для попеременного подсоединения гидропроводами лолостей рабочего цилиндра ло обе стороны от поршня к цилиндру с гидравлической жидкостью и к приемному цилиндру.