Устройство для прижима приборов в скважине

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЖИМАПРИ- . БОРОВ В СКВАЖИНЕ, содержащее электромагнитный привод, включающий корпус , электромагнитные катушки и подвижный сердечник, и прижимной узел, включающий клин со ступенчатой поверхностью , и прижимной элемент со скосом, взаимодействующий с клином, отличающееся тем, что, с цблью уменьшения габаритов и расширения области применения, оно снабжено сменным бойком, подпружиненным фиксатором и муфтой для соединения корпуса и прижимного узла, причем в клину выполнен паз, в котором размещен прижимной элемент, при этом сменный боек установлен подвижно в корпусе электромагнитного привода между С/г сердечником и клином и зафиксирован от выпадания подпружиненным фиксатором .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

{ l9) (1() 4(5() Е 21 В 47/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

7 12

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3649283/22-03 (22) 05.10.83 (46) 07.04.85.Бюл. И - 13 (72) И.Г.Ермаков, В.А.Огиенко, А.А.Певзнер, Л.А. Певзнер и М.Е.Царегородцев (7 1) Казахский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института разведочной геофизики Научно-производственного объединения "Рудгеофизика" (53) 550.839:622.241(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 891898, кл. Е 21 3 47/00, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

У 870684, кл. Е 21 В 47/00, 1981.

3. Авторское свидетельство СССР

У 941553, кл. Е 21 В 47/00, 1979. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЖИМА ПРИ- .

БОРОВ В СКВАЖИНЕ, содержащее электромагнитный привод, включающий корпус, электромагнитные катушки и подвижный сердечник, и прижимной узел, включающий клин со ступенчатой поверхностью и прижимной элемент со скосом, взаимодействующий с клином, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения габаритов и расширения области применения, оно снабжено сменным бойком, подпружиненным фиксатором и муфтой для соединения корпуса и прижимного узла, причем в клину выполнен паз, в котором размещен прижимной элемент, при этом смен-ный боек установлен подвижно в корпусе электромагнитного привода между сердечником и клином и зафжссирован . у от выпадания подпружиненным фиксатором.

1148983

Изобретение относится к геофизической разведке месторождений полезных ископаемых и может быть использовано при геофизических исследованиях мелких скважин и шпуров, в том числе подземного бурения.

Известно прижимное устройство скважинного прибора, содержащее кор— пус, рычажный прижимной узел и фиксирующий узел, выполненный в виде муфты, кинематически связанной с шарнирным четырехзвенником в виде ромба с подпружиненными рычагами, причем выносные шарниры ромба имеют фрикционные кольца одностороннего действия f1) .

Недостатками данного устройства являются большие масса и габариты, а также небольшое усилие прижатия, величина которого значительно зависит от поперечнь1х размеров скважины и веса прибора. При работе в скважинах с изменяющимся диаметром величина усилия в различных точках прижатия будет различна и зарàíее неопределенна. 25

Известно также управляемое прижимное устройство для скважинных приборов, содержащее корпус, привод с подпружиненным силовым штоком, прижим- ной Г-образный рычаг с осью, поворотный Г-образный рычаг с осью, закрепленной на корпусе, подпружиненную втулку, кинематически связанную с силовым источником, причем ось прижимного рычага установлена на конце длинного плеча поворотного рычага, короткое плечо последнего кинематически связано с подпружиненной втулкой. В этом устройстве обеспечивается регулирование усилия прижима (2) .

Однако это устройство сложно в изготовлении, имеет значительные массу и габариты, а развиваемое им усилие прижима недостаточно велико.

При необходимости размещения группы

45 приборов в нескольких скважинах (шпу1 рах) подземного бурения для длительных наблюдениях требуются значительные трудозатраты.

Известно устройство для прижима 50 приборов в скважине, содержащее корпус, размещенные в нем.электромагнитный привод и прижимной узел. Электромагнитный привод включает электромагнитные катушки и подвижный сердеч- 55 них. Прижимной узел содержит, соединенный со штоком клин со ступенчатой поверхностьк, выполненный с возможностью перемещения по направлякщей вдоль оси устройства, и прижимной элемент се скосом, помещенный в отверстии втулки и взаимодействующий с клином. Известное устройство обеспечивает значительное усилие прижатия j3) .

Однако сравнительно большой вес затрудняет работу с группой приборов за счет значительного суммарного веса всех приборов.

Кроме того, в связи с тем, что суммарная масса прибора за счет прижимного устройства значительна, собственная частота системы прибор стенка скважины снижается. Тем самым ухудшается раэрешенность приема высоких частот, что не позволяет использовать устройство при высокочастотных сейсмических исследованиях.

Целью изобретения является уменьшение габаритов и расширение области применения устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство для прижима приборов в скважине, содержащее электромагнитный привод, включающий корпус, электромагнитные катушки и подвижный сердечник, и прижимной узел, включающий клин со ступенчатой поверхностью и прижимной элемент со скосом, взаимодействующий с клином, снабжено сменным бойком, подпружиненным фиксатором и муфтой для соединения корпуса и прижимного узла, причем в клину выполнен паз, в котором размещен прижимной элемент, при этом сменный блок установлен подвижно в корпусе электромагнитного привода между сердечником и клином и зафиксирован от выпадания подпружиненным фиксатором.

Выполнение прижимного узла разъемным позволяет значительно уменьшить массу оставляемого прижатым в скважине прибора, что с одной стороны повышает собственную частоту системы прибор — скважина, а с другой стороны позволяет иметь требуемое количество прижимных узлов с прикрепленными геофизическими приборами, например сейсмоприемниками, и при этом использовать для закрепления прижимных узлов в скважине всего один электромагнитный привод. Все это обеспечивает возможность использования устройства при выполнении высокочастотных сейсмических исследований °

1 148983

<. меиный боек, закрепленный в корпусе электромагнитного привода фиксатором, обеспечивает приведение прижимного узла в рабочее и исходное положения. 5

Расположение прижимного элемента в пазу клина позволяет обеспечить надежное прижатие прибора в скважинах с большим диаметром, так как при этом увеличивается длина прижимного !О элемента и соответственно его рабочий выход из корпуса прижимного узла.

На фиг. 1-3 приведено предлагаемое устройство в исходном положении перед прижатием прижимного узла к стенке сква-15 жин, продольные и поперечный разрезы,,на фиг . 4 — устройство в рабочем положении перед извлечением прижимного узла из скважины, продольный разрез, Устройство . содержит электромагнит- щ ный привод, включающий корпус электромагнитные катушки 2 и 3, подвижный сердечник 4, прижимной узел, включающий корпус 5, клин 6,. который может геремещаться внутри корпуса 5 25 вдоль его оси и имеет ступенчатую рабочую поверхность 7 и паз, длина которого равна длине рабочей поверхности клина 6, в котором помещен прижимной элемент 8, причем оси клина 6 и прижимного элемента 8 перпендикулярны. На корпус 5 аксиально надета соединительная муфта 9, которая имеет паз 10, обеспечивающий со штифтом 11, жестко закрепленным на корпусе 1, соединение в исходном положении электромагнитного привОда и прижимного узла. Прижимной элемент 8 взаимодействует со ступенчатой рабочей поверхностью 7 клина 6 скосами 12 и

40 выступает из соединительной муфты 9 через пазы в корпусе 5 и отверстия в муфте .9. В исходном положении прижимной элемент 8 поддерживается пружиной 13, один конец которой упира45 ется в головку элемента 8, а другойв муфту 9. Электромагнитные катушки подключены к блоку питания (не показан) .

В корпусе 1 между сердечником 4 50 и клином 6 установлены сменный боек

14 с кольцевой канавкой и удерживающий его от выпадания из корпуса 1 фиксатор 15, прикрепленный к пружине 16. Боек 14 при извлечении при" 55 жимного узла из скважины меняется на боек 17, имеющий также кольцевую канавку и головку 18 с диаметром, 4 совпадающим или несколько большим диаметра муфты 9. К прижимному узлу прикрепляют геофизический прибор и тросик (не показаны).

Устройство работает следующим образом.

Вначале в корпус 1 вставляют боек 14. Для этого приподнимают фиксатор 15 на пружине 16, вставляют боек

14 и опускают фиксатор 15 на пружине 16, который попадает в кольцевую канавку бойка 14 и препятствует самопроизвольному выпаданию последнего из корпуса 1. Затем корпус 1 вставляют в муфту 9, поворотом осуществляют их зацепление между собой с помощью паза 10 и шлифта 11 и помещают все устройство в скважину. Включают блок питания, который попеременно пропускает ток через катушки 2 и 3. Вначале напряжение поступает в катушку 3.

Возбуждаемый ею магнитный поток перемещает сердечник 4 в крайнее положение в сторону катушки 3 ° Затем катушку 3 отключают и напряжение поступает на катушку 2 ° Сердечник перемещается магнитным потоком, образованным катушкой 2, и передает запасенную энергию в виде силы удара через боек 14 клину 6, который своей ступенчатой рабочей поверхностью 7 взаимодействует с выступами 12 прижимного элемента 8 и выдвигает последний из корпуса 5. При этом пру" жина 13 сжимается. Удары осуществляют до тех пор, пока прижимной элемент 8 и корпус 5 вместе с геофизи" ческим прибором не прижмутся к стен,ке скважины. Удержание прижимного узла в прижатом состоянии обеспечивается ступенчатой рабочей поверхностью

7 клина 6. После этого блок питания выключают и корпус 1 поворачивают.

Штифт 11 выходит из паза !О и электромагнитный привод извлекают из скважины. Затем электромагнитный привод последовательно подсоединяют к другим прижимным узлам и последовательно устанавливают и прижимают их к стенкам скважин..

После завершения .исследований прижимные узлы извлекают из скважин следующим образом.

Оттягивают пружину 16 с фиксатором 15, вынимают боек 14 иэ корпуса

1 (фиг, 1) и на его место ставят боек 17 (фиг. 4). Отпускают пружину 16 с фиксатором 15 таким образом, чтобы

I)48983

10 11

ВНИЙПИ Заказ 1841/21 Тмраж 540 Подписное

Фихявал ППП е Патакт", г. Ужгород, уи.Проактиая,4 последний вошел в кольцевую канавку бойка 17. После этого электромагнитный привод помещают в требуемую скважину так, чтобы головка 18 бойка 17 соприкасалась с муфтой 9. Включают 5 блок питания. Сердечник 4 под влиянием магнитного потока перемещается поочередно к катушкам 2 и 3, воздействуя на муфту 9 через боек 17. При этом клин 6 перемещается в направлении к бойку, освобождая тем самым прижимной элемент 8, который возвращается в исходное положение с помощью пружины 13. Блок питания выключают.

Затем извлекают из скважины электромагнитный привод и, с помощью тросика, прижимной узел. Аналогично извлекают из скважины и другие прижимные узлы этим же электромагнитным приводом.

Предложенное устройство позволяет обеспечить прижатие группы приборов в различных скважинах одним и тем же электромагнитным приводом. Это значительно снижает общую массу и стоимость регистрирующей аппаратуры. Кроме того, уменьшение массы прижимного узла с присоединенным к нему регистрирующим прибором увеличивает собственную частоту системы прибора стенки скважины, что соответственно позволяет расширить диапазон принимаемых частот и увеличить соотношение сигнал — шум на высоких частотах привыполнении работ высокочастотной сейсморазведкой.

Ожидаемый годовой зкономический эффект от использования изобретения в полном объеме составляет 7000 руб. в год только за счет удешевления аппаратуры.