Центрирующее устройство для опускаемых в скважину приборов Советский патент 1975 года по МПК G01V1/52 E21B49/00 

1

Изобретение предназначено для центровки приборов при проведении исследований внутренних поверхиостей труб нефтяных и газовых скважин, находящихся как в эксплуатации, так и в процессе бурения.

Точность показаний, например, электромагнитных приборов для исследования внутренней поверхности труб в значительной степени зависит от их центрирования. При этом центрирование должно быть обеспечено как в гладких трубах, так и в трубах со ступенчатыми (муфтовыми) соединениями и значительными нарушениями поверхности.

Известное устройство для дефектоскопии внутренней поверхности труб имеет радиально подпружиненные центрирующие ролики, соединенные в узлы.

Однако роликовые узлы не связаны между собой, поэтому устройство не позволяет производить замеры при значительных дефектах труб, а также при наличии ступенчатых (муфтовых) соединений. Центрирующие ролики соединены в пределах одного узла посредством системы подпружиненных рычагов, что усложняет конструкцию, увеличивает габариты, число деталей, уменьшает надежность работы конструкции; эта система более склонна к заеданию.

Предложенное устройство снижает динамическую нагрузку и обеспечивает взаимно независимое перемещение групп двухплечих рычагов с роликами за счет того, что щток выполнен составным по длине с изменяющимся в регулируемых пределах зазором между его

частями, а в одной из частей штока выполнен сквозной канал; устройство снабжено направляющей, проходящей внутри этого канала и жестко скрепленной с другой частью штока. При этом центрирующее устройство повы

шает точность проведения измерений и одновременно увеличивает долговечность и надежность работы скважинного прибора в целом за счет уменьшения динамических нагрузок вследствие сблокированного движения двух

роликовых узлов. Роликовые узлы сблокированы так, что при перемещении центрирующего устройства в исследуемом объекте, например в трубах с муфтовыми соединениями, через зазор между трубами (этот зазор может

быть 10-25 мм) или через местное повреждение трубы ролики узла не проваливаются в эти углубления, что привело бы к значительным динамическим нагрузкам на них, а лишь перемещаются радиально на небольшое регулируемое расстояние. Но совместное перемещение роликов каждого из роликовых узлов происходит в пределах диаметров исследуемых объектов. Исполнение реек по цилиндрической поверхности исключает заедание роликов при самопроизвольном провор ачивании

штоков и необходимость ориентировки реек относительно зубчатых секторов двуплечих рычагов.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в разрезе; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1.

С .приборной частью 1 (например, электромагнитным прибором для определения нарушений внутренней поверхности труб) соединен корпус 2 центрирующего устройства (налример, с помощью резьбы. В корпус пол1ещены два однотипных узла, состоящих из роликов 3 (см. фиг. 3) с осями 4, двуплечих рычагов 5 с зубчатыми секторами, поворачивающихся на пальцах б, закрепленных в проушинах корпуса 2 (см. фиг. 2).

Зубчатые секторы двуплечих рычагов 3 нижнего узла сцепляются с рейкой штока 7, а верхние зубчатые секторы двуплечего рычага - с рейкой штока 8. Рейки штоков 7 и 8 выполнены по цилиндрической поверхности. В нижний конец цилиндрической рейки щтока 7 упирается пружина 9, закрытая колпаком 10. Пружина 11, размещенная в корпусе 2, нажимает через шайбу 12 на нижний конец цилиндрической рейки штока 8, внутри которого по оси ..может перемещаться направляющая 13 с регулировочными упорами 14, например гайками. Направляющая 13 соединена с верхним концом цилиндрической рейки штока 7, например, резьбой. Между верхним кондом цилиндрической рейки штока 8 и регулировочным упором 14 вдоль оси имеется зазор «а. Такой же зазор имеется между нижним торцом, цилиндрической рейки штока 8 и верхни1м торцом цилиндрической рейки штока 7. Благодаря этому каждая рейка может перемещаться самостоятельно вдоль оси в пределах зазора «а, который можно регулировать упорами 14 и подрезкой торцов одного .из щтоков 7 или 8.

Центрирующее устройство ра-ботает следущим образом.

В исследуемый объект, например трубу, на каротажиом кабеле 15 спускается прибор. В случае исследования действующей скважины прибор спускается через лубрикатор.

Центровка прибора осуществляется дву.чя однотипными роликовыми узлами. Три ролика 3, .размещенные под углом 120°, располагают прибор соосно с трубой. Ролики 3, вращающиеся на осях 4 и установленные на двуплечих рычагах 5 с зубчатыми сектора-ми, с помощью цилиндрических реек штоков 7 и 8 передают усилие от пружин 9 и 11 на стенки исследуемого объекта. В случае изменения диаметра последнего ролики одновременно перемещаются в радиальном направлении, так ка;к три двуплечих рычага с зубчатыми

сектора ми соединены с одной и той же рейкой. Таким образом прибор центрируется относительно оси исследуемого объекта.

Для предотвращения ударов при движении через места стыковки и местные повреждения

труб ролики 3 каждого из роликовых узлов могут перемещаться радиально до тех пор, пока один из зазоров «а не будет перекрыт, после чего возможно только совместное перемещение роликО|В. Если в данный момент в

углубление трубы провалились ролики нижнего узла, то перекрывается зазор между торцами цилиндрических реек штоков 7 и 8, а если верхнего узла - между торцом цилиндрической рейки щтока 8 и регулировочным

унором 14.

Таким образом, перемещение роликовых узлов сблокировано в независимое перемещение возможно только в небольших регулируемых пределах. Это наряду с хорошей центровкой обеспечивает долговечность и надежность роликовых узлов.

Нредмет изобретения

Устройство для центрирования приборов при опускании их в скважину, содержащее двуплечие изогнутые объединенные в группы (две или более) рычаги, ролики, укрепленные по одному на из концов каждого рычага, шток, в зацепление с которым (например, зубчатое) .входят другие концы рычагов, о тличаюшееся тем, что, с целью снижения динамической нагрузки и обеспечения взаимно независимого перемешения групп двуплечих рычагов с ролвками, шток выполнен составным по длине с изменяющимся в регулируемых пределах зазором между его частями, в одной из частей штока выполнен сквозной канал, а устройство снабжено направляющей,

проходяшей внутри этого канала и жестко скрепленной с другой частью штока.

fuiZ

6 -В

ФигЗ