Устройство для центрирования скважинных приборов

 

УСТЮЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТРИЮВАНИЯ СКВАЖИННЫХ ПРИБОГОВ, содержащее направляющий стержень, две подац жиненные вдоль оси прибора скользящие муфты, связанные по периметру с шарнирно-сочлененными парами рычагов, и контактные ролики на сочленении рьмагов отличающееся тем, что, с целью повыщений эффективности центрирования приборов в наклонно направленных скважинах, каждый рычаг дополнительно подпружинен относительно соответствующей скользящей муфть, при этом гфужины расположены по нормали к биссектрисе угла раскрытия рьпагов относнтелыю оси устройства.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) ((() ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ. с.

1. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИИЖРЕТЕНИЙ И ОТКРЬ(ТИЙ (21) 3575803/24 — 25 (22) 11.04.83 (46) 07.04.85. Бюл. 1(13 (72) В. М. Иванов, В. Г. Бабихин, В. 10. Вальштейн, F. К. Калимуллин и Е. В. Семенов (71) Тюменское специализированное конструкторско-технологическое бюро Управления

"Запсибнефтегеофизика" (53) 550.83 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

1(802530, кл. Е 21 В 47/00, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

1(916478, кл. Е 21 В 47/00, 1979 (прототип).

4У(1 E 21 В 47/08 // G 01. Ч 13/00 (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЙЕНТРИРОВАНИЯ СКВАЖИННЫХ ПРИБОРОВ, содержащее направляющий стержень, две подпружиненные вдоль оси прибора скользящие муфты, связанные по периметру с шарнирно-сочлененными парами рычагов, и контактные ролики на сочленении рычагов о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения эффективности центрирования приборов в наклонно направленных скважинах, каждый рычаг дополнительно подпружинен относительно соответствующей скользящей муфты, при этом пружины расположены по нормали к биссектрисе угла раскрытия рычагов относительно оси устройства.

1148995

Изобретение относится к аппаратуре для промыслово-географических исследований в нефтегазовых скважинах.

Известны приборы для проведения геофизических исследований в скважинах, в том числе и в наклонно направленных, снабженные центрирующими устройствами (11.

Фонарные н стержневые центраторы, применяющиеся для центрирования скважин. ных геофизических приборов в наклонно 10 направленных скважинах при наклонах ствола на 30", практически исключают проходимость геофизического прибора на забой. Для относительно тяжелых приборов радиоактивного каротажа, предъявляющих повышенные.тре- 15 бования к центрированию, применяются рычажные центраторы.

Недостатком всех типов рычажных центраторов является разрешение контактных роликов, расположенных в сочленении рычагов, 20 за счет ударов на стыках труб..

Наиболее близким к изобретению является устройство для центрирования скважинных

"р"боров, содержащее направляющий стержень, две подпружиненные вдоль оси прибора сколь- 25 зящие муфты, связанные по периметру с шарнирно-сочлененными парами рычагов, и контактные ролики на сочленении рычагов, При спуске приборов в скважину, центрирую щее устройство с рычагами разной длины создает рычажно-шарнирную систему с двумя уровнями контакта роликов со стенкой колонны. При такой компановке во время подъема прибора нижние ролики как бы "страхуют" верхние "ролики от западания в зазоры на стыках труб обсадной колонны, а при спуске — наоборот, верхние ролики не дают западать нижним роликам (2).

Однако известное устройство применительно в наклонно направленным скважинам не обладает эффективностью центрирования геофизического прибора при любой технологии проходки ствола скважины.

Сила прижатия контактных роликов к стенке колонны F, в зависимости от угла раскры- 45 тия каждого из рычагов х описывается как (Е„ тяg), где F> сила пружин вдоль оси прибора.

Причем, чем меньше угол е, тем меньше центрирующее усилие. Внутри обсадной колонны 50 после закачки цементного раствора в эаколонное пространство на некоторых коротких участках (0,5 — 1 м) имеет место сужение внутреннего диаметра за счет корки иэ цементного камня. Однако, если эти участки сужения ока- 55 жутся в наклонно направленной части скважины, то после прохождения их центратор рычажного типа, сложится, т. е. центратор уже не работает. Следовательно, недостатком известного устройства является неравномерность центрирующего усилия при изменении внутреннего диаметра колонны.

Целью изобретения является повышение эффективности центрирования скважинных нриборов в наклонно направленных скважинах.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для центрирования скважинных приборов, содержащем направляющий стержень, пве подпружиненные вдоль оси прибора скользящие муфты, связанные по периметру с шарнирно сочлененными парами рычагов, и контактные ролики на сочленении рычагов, каждый рычаг дополнительно подпружинен относительно соответствующей скользящей муфты, при этом пружины расположены по нормали к биссектрисе угла раскрытия рычагов относительно продольной оси устройства.

При такой компановке упругих элементов путем подбора усилия пружин достигается постоянство центрирующего усилия устройства вне зависимости от изменения внутреннего диаметра колонны, что обеспечивает надежную работу устройства нрн больших углах наклона ствола.

На чертеже приведено предлагаемое устройство центратора.

На направляющем стержне 1 расположены . две скользящие муфты 2, подпружиненные пружинами 3. Каждая из муфт 2 имеет четыре попарно- симметрично расположенные проушины для сочленения с рычагами 4. Встречные пары рычагов на сочленении имеют контактные ролики 5. В специальных углублениях цилиндрических форм, выполненных в теле скользящих муфт 2, расположены пружины 6.

Устройство работает следующим образом.

В статическом состоянии верхний и нижний упоры пружины 3 поднимают муфты 2 друг к другу. Усилие этого поджима передается на рычаги 4 и контактные ролики 5. Причем сила, действующая на ролики, направлена по нормали к силе продольных пружин 3. Дополнительное центрируиицее усилие системы в целом создается за счет пружин 6. Последние находятся в слегка прижатом состоянии. Причем при максимальном раскрытии рычагов суммарное усилие пружин 6 минимальное. Поскольку усилие пружин 6 непосредственно приложено к рычагам можно считать, что при максимальном раскрытии рычагов центрирующее усилие минимальное. В то же время при максимальном угле раскрытия рычагов наиболее эффективный вклад в центрирующее усилие вносят продольные пружины 3, Таким образом, центрирующее усилие системы остается постоянным. Последнее достигается подбором усилий пружин 3 и 6.

1148995

Составитель В. Ищенко

Техред Л. Микещ

Редактор 1 . Волкова

Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Mocxsa, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 1841/21

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная; 4

Технико- экономическая эффективность от внедрения изобретения достигается путем повышения качества геофизической информа4 ции и надежности работы устройства центрирования при геофизических исследованиях . наклонно направленных скважин.

Корректор М. Максимишинец