Прижимное устройство скважинного прибора Советский патент 1983 года по МПК E21B47/00 

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин и может быть использовано при конструировании скважинных приборов, имеющих выносные прижимные элементы. Известно прижимное устройство сква жинного прибора, содержащее привод, силовой шток, силовой упругий элемент и дополнительный упругий элемент, жесткость которого больше жесткости силового упругого элемента 1 3 Недостаток этого устройства состоит в том, что оно не может обеспечить постоянство усилий прижатия при изменении диаметра скважины. Наиболее близким к изобретению является прижимное устройство скважинного прибора, содержащее корпус, в котором закреплены штоки прижимных рычагов и привод, связанный с тягой, размещенной в заполненном рабочей жидкостью резервуаре, образованном корпусом и подпружиненным поршнем 2 Недостатком извес тйого устройства является изменение усилия прижима при изменении температуры окружающей среды, что, как правило, имеет место при исследовании глубоких скважин. Целью изобретения является повышение точности поддержания заданного усилия-прижима рычагов при изменении температуры в скважине. Указанная цель достигается тем, что известное устройство скважинного прибора,содержещее корпус, в котором закреплены штоки прижимных Е чагов и привод, связанный с тягой, размещенной в заполненном рабочей жидкостью резервуаре, образованном корпусом и подпружиненным поршнем, снабжено двухступенчатым подпружиненным nopijнем, который установлен между корпусом и пружиной ПО1Я11НЯ, и образует со стенкой корпуса замкнутую полость, заполненную рабочей жидкостью. Кроме того, в устройстве надпоршневые полости обоих поршней заполнены жидкостью и соединены с гидрокомпенсатором. На фиг. 1 изображено прижимное устройство скважинного прибора,общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А па фиг.1. Устройство состоит из корпуса 1 с установленным на гайке 2 электроприводом 3 с. ходовым винтом 4, перемещающим тягу 5, поршни б, пружин 7 и 8, ступенчатого 9, образующего со стенкой порпуса 1 замкнутую полость 10, заполненную жидкостью. В резервуар 11, образованный nofsuHeM 6 и корпусом 1 и запо/1ненной рабочей жидкостью, входят штоки 12, взаимодействующие одним концом шарнирно о прижимными рычагами 13, а другим - посредством цилиндрических буртиков с тягой 5. Внутренняя полость корпуса 1, в котором размещены ступейчатый поршен 9 и пружины 7 и 8, также заполнена жидкостью и связана с компенсатором 14, разгружающим стенки корпуса 1 от воздействия на них внутрискважинного давления Герметичность устройства обеспечивается уплотнениями 15. В транспортном положении ходовой винт 4 подтягивает посредствЬм тяги 5 штоки 12 к основанию поршня 6 (показано пунктиром). Прижимные рычаги 1Э сложены. Для перевода прижимных рыч.агов 13 в рабочее положение на электропривод 3 подают электрический сигнал. От электропривода 3 резьбовой шток 4, вращаясь, перемещает тягу 5 внутрь резервуара 11. При этом штоки 12 освобождаются, а давление жидкости в резервуаре 11 повышается. Повышение давления вызвано тем, что тяга 5 вытесняет часть жидкости в резервуаре 11, заставляя перемещат ся поршень 6, сжимающий пружину 7. Под действием давления жидкости в резервуаре 11 штоки 12 выдвигаются, раскрывая рычаги 13. При проведении геофизических измерений в скважине в случае уменьшения -ее диаметра, рычаги 13 заставляют штоки 12 перемещаться внутрь резервуара 11, при это .давление жидкости в резервуаре повышается. Под действием этого давления пор шень б перемещается, сжимая пружину 7. В случае увеличения диаметра сква жины давлением жидкости штока 12 выд вкгаются из резервуара 11, раскрывая рычаги 13, Таким образом, по мере перемещения устройства в скважине осуществля .ется постоянное слежение рычагов 13 за изменением ее диаметра. При изменении температуры внутри скважины (при опускании или подъеме устройства) за счет температурного расширения жидкости, изменяется также давление в резервуаре 11 и полох:ти 10, Например, при повышении темпе ратуры давление жидкости внутри резервуара 11 возрастает и заставляет поршень б перемешаться в направлении пружины 7. Одновременно, за счет температурного расширения I повьзшается давление жидкости в полости 10, и ступенчатый поршень 9, преодолевая усилие пружины 8, перемещается в направлении гай ки 2. При этом второй конец пружины ,7, опирающейся на ступенчатый поршень 9, также перемещается, но уже от поршня 6. Подбором соотношенияОбъемов, занимаемых жидкостью в полости 10 и резервуаре 11 и площадей поперечных сечений поршня б и ступенчатого поршня 9 .добиваются одинакового перемещения обоих торцов пружины 7. Таким образом, общая высота пружины 7 не изменяется, а следовательно, и ее усилие на поршень- б, создающий давление в резервуаре 11, также остается прежним. При понижении температуры в скважине понижается также температура в резервуаре 11 и полости 10. При этом жидкость в резервуаре 11 сжимается и поршень 6 под действием пружины 7 перемещается вместе с ее торцом, опертым на поршень б, в направлении штоков 12. Одновременно, за счет уменьшения объема жидкости в полости 10 усилием пружины 8 ступенчатый поршень 9 вмес-. те с опертым на него вторым торцом пружины 7 также перемещается в направлении поршня .6, т.е. общая высота пружины 7 не изменяется и при понижении температуры в скважине. Технико-экономическая эффективность изобретению обусловливается тем, что конструкция предлагаемого устройства исключает влияние изменения (как повышения, так и понижения) температуры в скважине на давление рабочей жидкости, а это, в свою очередь, позволяет обеспечивать заданное усилие прижима рычагов 13, что в ко- , нечном счете, повышает достоверность геофизических данных при исследовании скважины. Формула изобретения 1.Прижимное устройство скважинного прибора, содержащее корпус, в котором закреплены штоки прижимных рычагов и привод, связанный с тягой, размещенной в заполненном рабочей жидкостью резервуаре, образованном корпусом и подпружиненным поршнем, отличающееся тем, что, с целью повышения точности поддержания заданного усилия прижима рычагов при изменении температуры в скважине, оно снабжено двухступенчат лм подпружиненным поршнем, который установлен между корпусом и пружиной поршня и образует со стенкой корпуса замкнутую Полость, заполненную рабочей жидкостью. 2.Устройство ПОП.1, отлич а ю щ е е с я тем, что надпоршневые полости обоих поршней заполнены жидкостью и соединены с гидрокомпенсатором. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 540030, кл. Е 21 В 47/00, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № 474603, кл. Е. 21 В 47/001973,