Устройство для обследования внутренней поверхности скважин Советский патент 1982 года по МПК E21B49/00 

1

Изобретение предназначено для получения информации о состоянии внутренней поверхности скважины в виде отпечатка на пластичном материале и может найти применение при бурении и ремонте скважин.

Известно устройство для исследования стенок скважины 1.

Известно также устройство для обследования внутренней поверхности скважины, содержащее корпус, имеющий две связанные клапаном камеры, пластины с покрытием из пластичного материала и котельную головку Г 2 .

Недостатками указанного устройства являются очень сложная конструетия, име ющая множество соедине.ний, каналов, клапанов и подвижных элементов.

Устройство срабатывает по истечешш определенного времени, устанавливаемого на поверхности, после спуска в скважину устройство становится неуправляемым с поверхности. Слой пластичного материала, на которой снимается рельеф стенки скважины, не защищен от воздействия потока жидкости при спуске и подъеме устройства.

Целью изобретения является упрощение конструкции устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено порщнем с щтоком и двумя коническими подпружиненными втулками, установленными на штоке и кинематически связанные с пластинами, причем поршень с штоком расположен в камере, надпоршневая часть которой заполнена жидкостью, а подпоршневая часть соединена с внешней средой, при этом одна из конических втулок жестко связана с корпусом, а другая срезным штифтом закреплена на штоке.

Кроме того, с целью исключения воздействия потока жидкости на пластичный материал при спуско-подъемных операциях, конические втулки снабжены элаотичными диафрагмами, перекрывающими зазор между втулкой и колонной скважины.

На . 1 показано предлагаемое уст- ройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из кабель-каната 1, соединенного с кабельной головкой 2, которая с помощью резьбы и уплотнений соединена с корпусом 3. Корпус 3 перегородкой 4, клапаном 5, поршнем 6 разделен на три полости А, Б, В. В корпусе 3 имеется отверстие Г, через которое полость В сообщается с затрубным пространством. Клапан 5 имеет привод 7, который соединен с жилами 8 кабельканата 1. С поршнем 6 гвдравлического цилиндра соединен шток-9, на котором подвижно смонтированы две конические втулки 10, 11 обращенные друг другу вершинами. Верхдая коничестсая втулка 10с помощью резьбы соединена с корпусом 3 гидравлического цилиндра, а нтокняя коническая втулка 11с помощью срезного штифта 12 соединена со штоком 9. На основаниях конических втулок 10,11 смонтированы диафрагмы 13, 14- из аластичрого материала, перекрывающие сечение скважины. На наружной поверхности конических втулок 10,11 с помощью соединения типа ласточкин хвост подвижно посажены пластины 15, на поверхность которых нанесен слой пластичного материала 16. Между вгупками 10, 11 смонтирована пружина сжатия 17. Нижний конец штока 9 оканчивается ограш1чителем 18. Между- отверстиями кон 1ческих втулок 10, 11 и штоком 9 1меется зазор Д.

Устройство работает следующим образом.

Перед спуском в скважину устройство необходимо подготовить к работе, i Для этого надо закрыть клапан 5, присоединить кабельную головку 2 к корпусу 3,| при этом полость А остается загерме- т-изнрованной под атмосферным давлением В полость Б заливается несжимаемая жидкость, чтобы порщень 6 находился в крайнем прежнем положении. В таком положении радиальные отверстия на нкжкей конической втулке 11 совпадают с йтверстия.«1. на штоке 9 а они соединяiQTCH с помощью срезного штифта 12. Пластины 15 при этом имеют наименьшйй размер по диаметру. Затем устройство спускается в скважину до интервал исследования. При спуске устройства сквежинная жидкость через зазор Д и отверстие Г перетекает из-под устройства вверх, тем самым обеспечивается свободное прохождение устройства по

стволу скважины и исключается нарушение потоком жидкости слоя пластичного материала 16 на пластинках 15. По мере спуска, на поршень 6 действует гидростатическое давление столба жидкости, которое увеличивается с увеличением глубины спуска устройства. Поршень давит на несжимаемую жидкость находящуюся в полости Б, так как клапан 5 закрыт, то поршень остается на месте. При достижешш глубины исследования на поверхности включается электрическая цепь, включающая через кабель 1 и жилы 8 привод 7, при этом открывается клапан 5.

Через открытый клапан жидкость из полости Б, где цавление равно гидростатическому давлению столба в скважине, начинает перетекать в полость А, где давление равно атмосферному. Поршень 6 начинает перемещаться вверх относительi но корпуса 3. Вместе с поршнем 6

перемещаются шток 9 и коническая втуп( ка 11. При перемещении конической втул. ки 11 вверх, пластины 15, скользя по конической поверхности втулок 10,11, выдвигаются и пластинки 15 со слоем пластичного материала с давлением пр жимаются к стенке скважины. При перемещении втулки 11 вверх сжимается пружина 17. Пластины 15 со слоем пластичного материала 16 прижимаются до тех пор, пока не срежется штифт 12, сечекие которой выбрано на определенное срезающее усилие. После среза штифта 12, коническая втулка 11 под действием усилия разжатия пружины 17 перемещается вниз до ограничителя 18. Пластины 15, скользя по конической поверхности втулок 10,11, собираются, принимая наименьший по диаметру. Устройство с отпечатками рельефа стенки скважины извлекается на поверхность. При движении устройства вверх, скважинная жидкость через отверстие Г и зазор Д перетекает вниз, тем самым исключается вл янне потока жидкости на отпечаток.

Технико вкономический эффект состоит в том, что при простой КОНСТРУКЦИИ устройство обеспечивает получение качественных отпечатков, причем с увеличением глубины исследования усилия прижатия пластин к стенке возврастает. За счет управления устройством с поверхности, исключаются аварийные ситуации. Сокращаются затраты на исследование стенкн CKBaKtiHbi. Формула изобретения

1. Устройство для обследования внутре нкей поверхности скважин, содержащее 597 имеющий две связанные клапаном корпус камеры, пластины с покрытием из пластичного материала и кабельную головку, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, DHO снабжено поршнем со штоком и двумя комическими подпружиненными втулками,- уо тановленными на штоке и кинематически связанными с пластинами, причем поршен со штоком расположен в камере, надпоршневая часть которой заполнена жидкостью, а подпоршневая часть соединена с внешней средой, при этом одна из кони ческих втулок жестко связана с корпусом в другая срезным штифтом закреплена на штоке. 3 2. Устройство поп. 1,отлича ю щ е ее я тем, что, с целью осключёния воздействия потока жидкости на пластичный материал при спуско-подъемных операциях, конические втулки снабжбйы эластичными диафрагмами, перекрывающими зазор между втулкой и колонной скважины. Источники информадии, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство ССХ:;Р № 635229, ЕЛ. Е 21 В 49/00, 1977. 2.Патент США № 4О13123, кл. 166-250, 1977.