Управляемое прижимное устройство для скважинных приборов Советский патент 1982 года по МПК E21B47/00 

(54).УПРАВЛЯЕМОЕ ПРИЖИМНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ , СКВАЖИННЫХ ПРИБОРОВ .

1

Изобретение относится к управ.пяемым прижимным устройствам для скваЖ15ННЫХ приборов.

По основному авт. св. 496361 известно управляемое прижимное устройство для скважинных приборов, содержащее прижимной элемент, выполненный в виде эксцентрикового самоэаклинивающего кулачка с выполнен гным по окружности контуром рабочей поверхности и расположенным под его осью вытянутым овальным отверстием, через- которое проходит ось шатуна, i кинематически соединяющего кулачок со штоком и электродвигателем ..

Недостатком устройства является низкая надежность фиксации скважинного прибора,как зто требует,например, используемый в целях прогнозирования землетрясений прибор для измерения колебаний уровнл жидкости в скважине. Обычно этот прибор после спуска в скважину должен быть выставлен в строго определенной заранее заданной точке и зафиксирован в ней. После выключения электродвигателя, с помощью которого кулачок выдвигается до касания со стенкой обсадной трубы, ослабляют натяжение кабеля, на кото-, ром подвешен прибор. Под действием

силы тяжести прибор начинает перемещаться вниз, а кулачок, зацепившись за неровность стенки скважины, поворачивается на некоторый угол до тех пор, пока не произойдет заклинивание. При этом длина пути свободного перемещения прибора в процессе заклинивания зависит от целого ряда факторов и в том числе от степени

10 шероховатости стенок трубы, а также толщины и прочности слоя коррозии в зоне касания кулачка, которая, как известно, наиболее интенсивно образуется над границей двух сред - жид15кости и воздуха. Обеспечить усилие, необходимое для предварительного разрушения слоя коррозии и надежного зацепления кулачка ср. стенкой обсадной трубы с помощью известного при20бора с жесткими связями невозможно, так как эле.ктродвигатель в этом случае должен работать в режиме упора, т.е. в режиме короткого за «лкания, что приведет к выходу его из

25 строя.

, Цель изобретения - повьвиение надежности фиксации скважинного прибора при -ослаблении натяжения кабеля. Поставленная цель достигается тем,что управляемое прижимное устрой ство для скважинных приборов снабжено дополнительным упругим элементом расположенным внутри овального отверстия между стенкой самозаклиниваю щего кулачка и осью шатуна. Сущность изобретения заключается в обесйечении перед ослаблением кабеля упругого прижатия кулачка к стенке обсадной трубы скважины с усилием, мало изменяющимся при перемещениях кулачка, а также в смя1гчении нагрузочной характеристики механизма. Введение в устройство упругого элемента обеспечивает упругое прижатие кулачка к стенке обсадной колонны, а также повышает надежность работ электродвигателя за счет смягчения характеристики привода. Расположение упругого элемента внутри овального отверстия самозаклинивающего кулачкй позволяет сохранить габариты узлов имеющегося устройства. Взаимодействи ХЛРугогоI элемента одним своим концом 9 кулачком, а другим - с осью, шатуна необходимо для упругой передачи усиллия от штока к кулачку. На чертеже представлено устройство в рабочем положении с пружиной сжатия. Устройство состоит из цилиндрического корпуса 1, в котором расположен электродвигатель с силовым штоком 2, имеющим на концах канавки для уплотнительных колец 3. В стенке корпуса выполнено продольное окно 4, в котором помещен эксцентриковый самозаклинивающийся кулачок 5, соеди ненный со стенкой корпуса осью б и имеющий Под этой осью вытянутое овальное отверстие 7. В отверстии расположена ось 8 шатуна 9, другой коней которого соединен осью 10 с силовым штоком. Кулачек своей рабоче поверхностью взаимодействует со стен кой обсадной трубы 11,причем между осью шатуна со стенкой вытянутого овал ного отверстия кулачка установлен упру гий элемент 12, выполненный в виде пружины сжатия. Для повышения.сцепления кулачка со стенкой обсадной трубы рабочая поверхность кулачка имеет насечку. . Предлагаемое устройство работает следующим образом. Усилие от электродвигателя черезпоступательно .перемещающийся IUTOKI 2, -шатун 9 и взг-имодействующий с ним упругий элемент 12 передается кулачку 5. Под воздействием это.го усилия кулачок,поворачиваясь вокруг оси 6, выдвигается из окна 4 до соприкосног вения со стенкой обсадной трубы 11, после чего перемещение кулачка практически прекращается, несмотря на продолжающееся перемещение штока, обусловленное наличием упругого элемента. Дальнейшее пе.ремещение штока приводит к сжатию упругого элемента, д следовательно, и увеличению усилия прижатия кулачкак стенке-скважины. Благодаря этому усилию кулачок своей рабочей поверхностью разрушает слой коррозии, образующийся на стенке обсадной трубы, и входит в упругое взаимодействие с нею практически с тем же усилием, т.е. наличие упругого элемента между штокоМ и кулачком обеспечивает яохранениёГ усилия при небольших перемещениях кулачка, это в свою очередь .обеспечивает надежное сцепление кулачка со стенкой скважины и его самозаклинивание без проскальзывания после ослабления кабеля, на котором подвешен прибор. После отключения электродвигателя ослабляют натяжение кабеля и прижатый своей рабочей поверхйостью к стенке обсадной трубы 11 кулачок 5 поворачивается под действием силы тяжести прибора на некоторый угол. В результате этого кулачок самозаклинивается, поскольку контур рабочей поверхности кулачка очерчен по окружности, центр которой эксцентричен относительно оси его вращения . Завершив проведение необходимых исследований, например, наблюдений за колебаниями уровня воды в скважине, прижимное устройство расклинивают путем натяжения кйбеля и приподнятия прибора. Кулачок, благодаря люфту оси-8 штока в овальном отверстии 7, возвращается в исходное перед само.з.аклиниванием положение. Подъем штока и введение кулачка в окноосуществляется реверсом электродвигателя. Технико-экономическая эффективность устройства обусловлена повышением- надежности фиксации прибора при ослаблении натяжения кабеля, а также повышением надежности работы электродвигателя за счет смягчения X ар акт ери ст и ки при вода. Формула изобретения Управляемое прижимное устройство для скважинных приборов по авт.св. . № 496361, отлич.ающееся тем, что, с целью повышения надежности фиксации скважинного прибора при ослаблении натяжения кабеля, оно снабжено дополнительным упругим элементом, расположенным внутри овального отверстия между стенкой самозаклинивающего кулачка и осью шатуна. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 496361, кл. Е 21 В 47/00, 1973.