Устройство для транспортировки приборов в скважине Советский патент 1983 года по МПК E21B47/00 E21B47/01 

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин и может быть использовано для доставки приборов на -забой пологонаклонных, горизонтальных и восстсшлцих скважин.

Известно Сс1моходное скважийное устройство, содержащее корпус, ведущие колеса с индивидуальными приводами, связанными с -ко)пусом через элементы подвески, причем каждое последующее ведущее колесо расположено С(Э смещением вдоль и по окружности корпуса относительно предыдущего ,1.

Недостатками этого устройства являются сложность конструкции и низкая проходимость в скважине.

Наиболее близким к изобретению по техническойсущности и достигаемому результату является устройство для транспортировки приборов в скважине, Оде ржащее подвижный и неподвижный &т н6айтельно транспортируемого прибора корпус, силовой механизм с ведущими, шестернями, стопорный мезСанизм и Средство реверса хода 23«

Недостатками устройства являются, малая скорость доставки приборов на забой скважины, низкая надежность в скважине с высоким давлением, потери

тягового усилия за счет трения корпуса о стенку скважины.

Цель изобретения - упрощение и с повышение надежности устройства, а также уменьшение.потерь тягового уси.лия на преодоление сил трения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для транспортировки 0 приборов в скважине, содержащем подвижный и неподвижный относительно транспортируемого прибора корпус, силовой механизм с ведущими шестернями,стопорный механизм и средство ревер- са хода, неподвижный корпус выполнен

Т5 в виде штока, имеющего зубчатую часть, взаимодействующую с ведущими шестернями силового механизма, а подвижный корпус выполнен в виде герметично посаженного на штоке цилиндра, на ко20тором установлен управляемый стопорный механизм, .электрически связанный со средством реверса хода.

Кроме того, на противоположных концах штока - выполнены утолщения, 25 диаметр которых больше наружного диаметра, цилиндра.

.Неподвижный относительно транспортируемого прибора корпус предлагаемого устройства выполнен в виде што30ка, проходящего сквозь подвижный корпус устройства - цилиндр. Для переме щения штока не требуется усилий по преодолению внешнего гидростатическо го давления скважинной жидкости, пос кольку шток является гидравлически разгруженным и давление скважинной жидкости по обе стороны его скомпен сировано. Шток при своем движении вместе с транспортируемым -прибором не касается стенок скважины и не уменьшает- тем самым тягового усилия устройства. Все это позволяет при дрочих равных условиях повысить перемещения устройства в скважине .и производительность исследования. Кроме того, поскольку подвижный относительно транспортируемого прибора корпус устройства - цилиндр совершает возвратно-поступательное перемещение только вдоль штока, имеющего небольшой диаметр в гладкую поверхность, а все исполнительные меха низмы устройства расположены знутри цилиндра, обеспечивается надежность и простота герметизации его внутренней полости. Наличие утолщеннЕЛХ участков на штоке, расположенных по обе стороны перемещающегося цилиндра ,диаметркЬт6 рых больше диаметра цилиндра,позволяе применить один стопорный механизм вместо двух, так как при этом обеспе чивается условие свободного без трения о стенки скважины возвратного перемещения цилиндра вдоль штока, что, в конечном итоге, позволяет не применять большей редукции приборов обеспечивает возможность быстрого движения цилиндра вдоль штока, а так же приводит к существенному упрощению конструкции и повышению надежности устройства за счет исключения второго стопорного механизма. На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид. Устройство состоит из неподвижного и подвижного относительно транспортируемого прибора корпусов. Неподвижный корпус представляет собой шток 1, жестко закрепленный на геофизическом приборе 2. На шток насажен подвижный корпус устройства герметичный цилиндр 3, имеющий возможность совершать возвратно-посту.патедьные движения вдоль оси штокао Герметизация цилиндра обеспечивается сальником 4. Внутри цилиндра 3 разме щен привод 5 перемещения с редуктором б, ведущие шестерни 7, вращение которых вызывает перемещение зубчатой части 8 штока 1. Релейное средство.9 реверса хода обеспечивает автоматическое переключение направления возвратно-поступательного перемещения устройства. Жестко связанный с цилиндром 3 стопорно-разжимной механиэм состоит из опорных элементов 10, обеспечивающих фиксацию положения устройства за счет их зацепления за стенки, скважины 11, системы 12 управления, электрически связанной со средством 9 реверса хода.Шток 1 пропущен сквозь цилиндр 3 и имеет по обе стороны от последнего два утолщенных участка 13 и 14, диаметр которых превышает наружный диаметр цилиндра. Электрический двигатель привода 5 при помощи кабеля соединен с блоком управления и питания в наземной час|ТИ. Коммутация привода производится либо вручную - путем воздействия на наземный блок управления, либо автоматически - средством реверса хода. Устройство работает следующим образом. До достижения в скважине такого интервала, где геофизический прибор не может перемещаться под действием собственного веса, устройство находится- в исходном положении. При этом опорные элементы 10 стопорно-разжимного механизма полностью сложены. При достижении интервала скважины, где прибор не может перемещаться под действием собственного веса, включается двигатель привода 5 перемещения и ведущие шестерни 7, прийдя во вращение, передвигают подвижный корпус устройства - цилиндр 3 вдоль .зубчатой части 8 штока в направлении от транспортируемого прибора 2. При этом цилиндр 3 перемещается вдоль liiTOKa 1 свободно, так как вследствие наличия утолщенных участков 13 и 14 штока, цилиндр при своем перемещении не касается стенок скважины 11. При достижении цилиндром крайнего нижнего положения раздвигаются опорные элементы 10 стопорно-разжимного механизма и цилиндр 3 оказывается закрепленным в скважине 11. Затем включают привод 5 перемещения так, что ведущие шестерни 7, вращаясь в o6pai ную сторону, проталкивают шток 1 и прикрепденный к нему геофизический прибор в направлении к забою скважины. Далее приводом поворота опорных элементов складывают опорные элементы 10, после чего завершается перед- . вижение устройства на один шаг. Таким образом, устройство транспортирует геофизический прибор в заданный интервал скважины, после чего полностью складываются опорные элементы и производятся геофизические измерения обычным путем. При длине одного шага, равной 0,5 м,на его проведение затрачивается время 15-20 с и устройство продвигается в скважине со скоростью 90120 м/ч, что является разумной и экономически выгодной скоростью переме- ,