Двигатель для скважинных геофизических приборов

 

COOS СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU, »1204705 11 4 E 21 В 47/00, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3721957/22-03 (22) 05.04.84 (46) 15.01.86. Бюл. 11 2 (71) Всесоюзный научно-исследова тельский институт нефтепромысловой геофизики (72) И.М.Барский, В.Н.Макаров, Д.А.Бернштейн и С.Ф.Михайлов (53) 621.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 415356, кл. Е 21 В 47/02,,1974.

Авторское свидетельство СССР

11 994701 кл. Е 21 В 47/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

У 1084427, кл. E 21 В 47/00, 28.06.82 (54) (57) 1. ДВИГАТЕЛЬ ДЛЯ СКВАЖИННЫХ

ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ, содержащий корпус, внутри которого размещено рабочее тело, нагревательные элементы, гидравлически разгруженный шток с поршнем, механизм реверса хода и стопорный механизм, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения надежности работы и упрощения конструкции, рабочее тело выполнено в виде двух идентичных предварительно нагруженных друг на друга пружин, которые размещены на штоке соосно с ним, при этом пружины изготовлены иэ материала, обладающего "памятью" формы.

2, Двигатель по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия, корпус за-. полнен маслом. пению жидкости, заполняющей скнажи" ку при помощи компексатора давления 15.

Наличие утолщенных участков 16 и 17 ка штоке 3 обеспечивает свободное без грения о, OIеккк скна у кы возвратное перемещение подвижного корпуса относительно штока (холостой ход I..

Устройство работает следукпдм Образом, При достижении иктернала скнаж кы, где тракспортируеьмй геофкэичeс— кий прибор 2 не может перемешаться под действием собственного веса к веса кабеля, с наземного :ультц подается сигнал раскрытия опорных рычагов 1I» двигателя, Подвижный корпус 1 в это время занимает снимет" ричное »положение откосител-::: †;О ш-.ока 3, как это показано ка .-.-.артеж.,.

Пружины 5 к 6 прк зт-.м жкмают,. руг друга до Определенного »сил,тяÄ IIo;." таточного для упорядоч»ькя внутренних деформаций сплана, к- ксторо=о изготовлены пружикь:, арН гe, пературе ниже его мартексктного пренращенкяе Затем пОдается сигнал Es нклю чекке верхнего нагрев,"т чького элемента 7. При этом производится тепко= н Ой удар пружины ..,:Эка .. ыс т ро и э гренается ка 20-30 .. выше температуры Окружающей среды к н кей прoк:. ходит обратное мартекск Hoe превращение, характеризующееся переходом термопласти -IHoI о co

5 возрастает, »! Ока, носс:.,акавлнная

СВОИ первокачальк ю форму.,- яэып4ает ся, перемещая шток 3 1:.:ке-тко за крепленный к каму геофизический пр»-;.=

I5op 2 в скважину, Одновременно сжк= мая пру уэп».у 6 -,, соэ.;а г" т»д, ., а ° ым

ДОполнитспькую ее дефс»рма-"-;НО Б HBII

paaIIeHHH холостого:",.Ода. Перемещения подвижного корпуса l IIå IIpo сходи т, поскольку усилие, с О здан аемое

Пружикой 5 ЭаСТаНЛяЕq Его ;.<НИГ ",-Ся вверх чему препятствует f.õ;,i= .Пление

Опорных рычагОБ 1! стопорко.;-о ме анкзь а со стекк -.ми --на р»кь| 2 Пе ремещекие штока нияз;.,рочсходкт до тех пор, пока Ок утолщением Ь ке упрется в торцонук поверхность выступа е, на корпусе 1 к ке сработает концевой выключатель 9. При --;ò-.oì прекращается подача питания ка нагревательный элемент 7 и включается ниж4

Изобретение относится к промысловой геофизике и может быть использовано в качестве низкоскоростного привода различных исполнительных механизмов геофизических приборов и, 5 в частности, в двигателе., предназначенном для доставки геофизических приборов на забой наклонно направленных и горизонтальных скважин.

Целью изобретения является павы- ® шение надежности работы и упрощение конструкции.

На чертеже изображен двигатель для скважинных геофизических приборов. 15

Двигатель состоит из подвижного корпуса 1 и жестко связанного с транспортируемым прибором 2 штока 3, 11!Ток 3 гидравлически разгружен и может перемещаться внутри корпуса 1. 2О

Герметичность внутренней полости корпуса обеспечивается сальниковыми уплотнениями 4. Внутри корпуса 1 ка штоке симметрично размещены две идентичные, нагружающие друг друга пру- 25 жккы 5 и 6, выполненные из материала, обладающего "памятью" формы в нагретом состоянии, например никелида титана. В непосредственной близости от пружин расположены нагрева- ?О тельные элементы 7 и 8, питание которых осуществляется от геофизического кабеля (на чертеже не показан), Механизм реверса хода выполнен н ниде концевых выключателей 9 и 10, 35 установленных на торцовых поверхностях выступов 4 и о корпуса 1. Включение соответствующего нагревательного элемента производится утолщением о штока 3, при нахождении его 1О относительно корпуса 1 в одном из крайних положений. Для обеспечения возможности передвижения в скважине устройство снабжено стопорным механизмом, который выполнен в виде 45 опорных рычагов 11, шарнирно укрепленных на корпусе. Раскрытие и прижатке рычагов к стенке скважины 12 осуществляется пластинчатыми пружинами 13. Механизм складывания опор- О ньи рычагов выполнен в ниде электромагнита, который срабатывает От сигнала с наэемкого пульта (не показан), Внутренняя полость корпуса 1 заполне. на маслом 14, обеспечивающим быстрый отвод тепла от пружин 5 и 6 и поддерживающим давление внутри корпуса 1, равным гидростатическому дав1204705 4 ние питания нагревательных элементов и складывание опорных рычагов, после чего прибор вместе с двигателем беспрепятственно извлекают из скважины при помощи геофизического кабеля.!

О ний нагревательный элемент 8. За счет хорошего теплообмена между нагревательным элементом 7, пружиной 5 и маслом !4, заполняющим корпус 1, происходит быстрое охлаждение пружины 5 ниже температуры прямого мартен ситного превращения, при котором материал пружины преобретает свойство термопластичного состояния. В это время производится тепловой удар пружины 6, она быстро нагревается выше температуры обратного мартенсит" ного превращения и переходит в термоупругое состояние. Усилие пружины

6 возрастает, и она, восстанавливая 15 свою первоначальную форму, разжимает" ся, перемещая подвижный корпус 1 вдоль штока вниз и одновременно сжимая пружину 5. создает дополнительную ее деформацию в направлении хо- 20 лостого хода. Перемещения штока 3 вверх при этом не происходит, так как вес корпуса во много раз меньше веса транспортируемого прибора и кабеля. Перемещение корпуса 1 вниз 25 происходит до тех пор, пока он не упрется торцовой поверхностью высту-. па 6 в утолщение штока 6, После этого происходит срабатывание концевого выключателя 10 и отключение пита- 30 ния нагревательного элемента 8. Описанный цикл работы двигателя повторяется до тех пор, пока транспортируемый прибор будет доставлен в заданный для исследования интервал по35 логонаправленной скважины, Для подьема прибора из скважины с наземного пульта подается сигнал на отключеПроизводительность работы двигателя может быть увеличена вдвое в том случае, если вдоль штока двигателя будут установлены два идентич-: ных по конструкции подвижных корпуса на расстоянии, равном удвоенной длине одного корпуса. При этом нагревательные элементы корпусов должны быть включены так, что когда один корпус совершает холостой ход, второй при этом проталкивает шток с транспортируемым прибором и наоборот. В этом случае достигается непрерывность движения штока за счет исключения времени холостого пробега подвижных корпусов. В случае выбора такого материала пружин, чтобы гистерезис между температурой прямого и обратного мартенситных превращений в нем составлял не более 10 1:, для обеспечения теплового удара пружин потребуется количество теплоты, не превышающее 1000 Дж, так что даже с учетом коэффициента преобразования тепловой энергии в механическую работу не более 0,8 требуется электрическая мощность не более 11,5 кВт и время — не более 1-1 5 с.

При ходе штока, равном 0,5-0,8 м, скорость перемещения двигателя в скважине составит 0,3-0,8 м/с.

f3

6 д

fP

Составитель В.Сидоров

Редактор Т.Парфенова Техред д.цойко . Корректор М.Демчик

Заказ 8498/29 Тираж 539 Подписное

ВНИИПИ -Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5

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