Устройство для возбуждения упругих волн в скважине

 

Изобретение позволяет расширить эксплуатационные возможности путем обеспечения возбуждения упругих колебаний в любой точке скважины. После опускания устройства в скважину привод 3 перемещает вверх груз 2 и 13 (Л N9 to Од со 00 ts9 W fue.l

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н ABT0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

f ф ...:. - Ъ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ

УПРУГИХ ВОЛН В СКВАЖИНЕ (57) Изобретение позволяет расширить эксплуатационные возможности путем обеспечения возбуждения упругих колебаний в любой точке скважины. После опускания устройства в скважину привод 3 перемещает вверх груз 2 и ие. (21) 3812469/24-25 (22) 11.10.84 (46) 23.04,86. Бюл. Р 15 (71) Казахский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института разведочной геофизики Научно-производственного объединения "Рудгеофизика (72) В.И.Кантемиров, В.П.Кутуков и Л.С.Прицкер (53) 550.83(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР .У 6 16602, кл, G 01 Ч 1/014, 1977.

Авторское свидетельство СССР

В 272578, кл. G 0 l V 1/04, 1968.

Авторское свидетельство СССР !! 1158954, кл. G Ol U 1/147, 1983.

„„SU„„1226382 А

-.(5â 4 G 01 V 1/! 47

1226382 сбрасывает ега. Груз воздействует на шток 5 и распорный элемент 6, который в свою очередь воздействует на контактные элементы 7, вводя их

H соприкосновение со стенками cKBB-" жины,, Корпус l под действием собственного веса дополнительно наэдейстИзобретение Относится к устройствам для нозбуждения упругих волн н

i, авных породах и Mo)KPT быть исполь= Онана в скнажинной геофизике, в частНОСтн, ПРИ НЫПОЛНЕНИИ СЕЙСМОЯКУС=

THческого просвечивания.

Ц ль изобретения — расширечие

"-KcïëóBòBöèoHHblõ возможностей путем обеспечения возбуждения упругих колебаний в любой тачке скнажиные

На фиг„l изображено устройство н исхОдном состоянии, Оощий нид HB фиг,2 — вид A на фиг.l; на фиг.3 развез Ii на фи ) на фиг 4 раз— ре"-: B--В на фиг.); на фиг.5 — устройство н рабочем состоянии, общий вид; на ф;-.-г-.6 — разрез Г-Г на фиг,5; на фиг. 7 — разрез Д-Д на фиг.5, ";"тройс! Но для возбуждения упругих волн н;. кнажине (фиг. 1) содержит рас ioilo"KebIHblo в карп",(се ) rруз 2, цриbод З,„пружину ч,я1ток 5,распорный

s;i !BHr 6. контактные элементы 7,, с гопарное кольца В,возвратный шток 9,опорную плиту 1 О. рабоч-л пружину i 1 и шайбу ",2, Корпус выполнен иэ верхней и нюн1ей частей разцеленных между co бой буртиком 13, причем нюкняя его часть выполнена ступенчатой (фиг,2) и по всей длине имеет окна 14 (фиг.3 и 4), н oTopblx установлены КОятакт-. ные элементы lo

Головка штока 5 расположена в

1 . IIITc K 5 жеcT ко скреплен с распарным элементом 6.

На штоке 5 между его галовксй и бур-. тиком 1 3 "установлена пружина 4. Возвратный шток 9 жестко прикреплен с одной стороны к опорной плите 10, а с другой — к торцовой части распарного элемента 6, На возвратном штоке 9 между опорной плитой 10 и контактныж элементами 7 установлена рабочая нуеT через распорный элемент 6 на контактные элементы 7, заклинивая их и тем самым закрепляя устройство в скнажине. После этого производится серия рабочих ударон, позволяющая возбуждать упругие колебания н среде „(ил, 2 пружина 11, опирающаяся на шайбу 12.

Распорный элемент 6 выполнен в виде двухстороннего клина с вершиной, направленной н сторону, противоположную месгу крепления штока 5. На боковых плоскостях распорного элемента 6 вдоль поверхностей скольжения выполнены направляющие 15 (фиг.З и 4), в которых имеются продольные пазы 16.

10 Поверхность контактных элементов 7 по периферии выполнена цилиндрической с радиусом закругления, соответствующим диаметру скважины, и для лучшего сцепления с грунтом имеет ко15 нусоабразные зубья 17, острые кромки которых направлены вниз. С внутренней стороны панерхность контактных элементов 7 представляет собой накпонную плоскос-.ь, ндоль оси симмет2С рии которой выполнены наэы )8 под направляющие 15 распорнога элемента

6 и выступы 19, которые могут скользить н пазах 16 распорнога элемента

6. Контактнаle Iòû 7 установлены

25 со стороны основания распорного элемента 6 по направляющим 15 ° На контактных элементах 7 со стороны выступов 19 имеется кольцевая проточка 20, н которой установлено стопорное коль:(о 8»

В исходном положении (фиг. 1 и 2) шток 5 поддерживается пружиной 4.

Контактные элементы 7 сдвинуты по направляющим 15 н сторону спорной

71литы 10 и зафиксированы в таком положении стапорным кольцом 8, что соОтветствует минимальному поперечному габариту устройства. Рабочая пружина

11 находится в сжатом состоянии, так как усилия,, передаваемые ею через шайбу 12 на контактные элементы 7, уравновешиваются силами реакции, действующими на контактные элементы

7 са стороны стопорного кольца 8, ко3 122 торсе опирается в этом случае о ступень корпуса 1. Груз 2 приподнят над головкой штока 5 с помощью привода

3 ° Все устройство подвешено на кабеле 21.

Устройство работает следующим об5 разом, Устройство опускают на кабеле 21 в скважину. Включают привод 3, который перемещает груз 2 вверх и сбра сывает его. Груз 2 перемещает шток

5 ндоль оси устройства, сжимая при этом пружину 4, выполняющую роль демпфера. Одновременно со штоком 5 перемещается распорный элемент 6 и контактные элементы 7, а также возвратный шток 9, опорная плита 10, шайба 12 и рабочая пружина 11. Так как стопорное кольцо 8 опирается о ступень корпуса 1 и не имеет возмож20 ности попутного перемещения, то оно, оставаясь на месте, соскальзывает с кольцевой проточки 20 контактных элементов 7. В результате последние под действием рабочей пружины 1! выталкиваются по направляющим !5 распорного элемента 6 и имеющимся пазам 18 контактных элементов 7 в сторону, противоположную движению распорного элемента 6, до полного соприкосновения контактных элементов 7

30 со стенками скважины. Усилия от рабочей пружины 11 на контактные элементы ? передаются через шайбу 12, которая служит опорной площадкой для контактных элементов 7. В процессе движения контактных элементов 7 стопорное кольцо 8, опирающееся о площадку, образованную верхними торцами контактных элементов 7 и выступов

19, перемещающихся по лазам 16 рас— порного элемента 6, приподнимается, не мешая дальнейшей работе, Так как в корпусе 1 имеются продольные окна

14, выполненные с достаточным зазором, то перемещение контактных эле- 45 ментов 7 относительно корпуса 1 происходит свободно.

Затем кабель 21 приспускают. При этом корпус 1 под действием собственного веса перемещается вниз и упирается своими буртиками 13 н верхний торец распорного элемента 6 (фиг.57), тем самым дополнительно воздействуя на него и окончательно заклинивая контактные элементы 7, которые 5 удерживают вес всего устройства в любой точке скважины силами сцепления между стенками скважины и наружными

6382 4 поверхностями контактных элементов 7, врезающимися зубьями 17 в породу. Перемещение корпуса ) вниз относительно всех других элементов устройства способствует, кроме того, освобождению предохранительной пружины 4 от контакта с головкой штока 5, чем устраняется ее влияние на дальнейшую работу устройства.

Далее проводится серия рабочих ударов, позволяющая возбуждать упругие волны в среде °

По окончании рабочего цикла выключают привод 3 и устройство поднимают.

При этом корпус 1, перемещаясь вверх относительно всех других элементов, буртиком 13 сжимает пружину 4, которая, воздействуя на головку штока 5, увлекает его за собой. Распорный элемент 6 перемещается вверх, а так как на контактные элементы 7 продолжают действовать силы трения со стороны стенок скважины, то они остаются на месте, поджатые пружиной 11, находящейся в состоянии готовности и противодействующей сдвиганию контактных элементов 7. Однако смещение направляющих 15 распорного элемента 6 относительно пазов 18 контактных элементов ? вызывает возникновение поперечных сил, стремящихся сдвинуть контактные элементы 7 K оси устройства.

Рост этих сил вызывает перемещение контактных элементов 7 к центру, что приводит к уменьшению поперечного габарита устройства. В результате преодоления сил трения со стороны стенок скважины на контактные элементы 7 устройство поднимается вверх.

Формула изобретения

Устройстно для возбуждения упругих волн в скважине, содержащее корпус с размещенными в нем приводом и падающим грузом, шток, пружину, возвратный шток, опорную плиту, распорный и контактные элементы, имеющие поверхности скольжения, вдоль которых выполнены направляющие и соответствующие им пазы, при этом пружина размещена на штоке, воэнратный шток жестко соединен с опорной плитой, а шток жестко соединен с распорным элементом, установленным с нозможностью перемещения вдоль оси устройства по поверхностям скольжения контактных элементов, которые установле1226382

79

Z0

78 ны с возможностью перемещения перпендикулярно оси устройства по направляющим распорного элемента, имеющим ( дополнительные пазы для перемещения

5 в них выступов, расположенных в верхней части пазов контактных элементов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных воэможностей путем обеспечения возбуждения упругих колебаний в произвольной тачке скважины, оно снабжено стопорным кольцом, шайбой и рабочей пружиной, при этом корпус выполнен в виде двух цилиндров, в месте соединения которых размещен буртик, в верхнем цилиндре помещены верхняя часть штока и пружина, установленная с воэможностью взаимодействия со штоком и буртиком, в нижнем цилиндре выполнены ступень и окна по всей его длине, в которые помещены контактные элементы, имеющие с наружной стороны конусообразные зубья, стопорное кольцо уст,ановлено в проточке в верхней части контактных элементов с воэможностью взаимодействия со ступенью и перемещения вверх вдоль оси устройст ва,, рабочая пружина размещена между опорной плитой и шайбой на возвратном штоке, верхний торец которого жестко прикреплен к распорному элементу, а шайба установлена с воэможностью взаимодействия с контактными элементами.

1226382

О

11

7 17

Составитель С.Кутаков

Техред И.Попович

Корректор М. Демчик

Редактор H.ßöîëà

Заказ 2128/45

Тираж 728

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

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

Подписное г

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4