Устройство для прижима приборов в скважине

 

СОЮЗ СО6ЕТСНИХ

COLlHAJlHCTVHECKHX

РЕСПУБЛИК

47 А1 (19) (11) (Ю 4 E 21 В 47 00

ГОСУДАРСТ6ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

I

1 "." 1м, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Ц,::

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ йф и„.. (21) 4104811/22-03 (22) 29.07.86 (46) 23.04.88. Бюл. Ð 15 (71) Казахский филиал Всесоюзного на учно-исследовательского института разведочной геофизики Научно-производственного объединения "Рудгеофизика" (72) В.И.Кантемиров, А.И.Кушулун, Л.А.Певзнер и В.И.Шадхин (53) 550.83.002:622.241(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 420762, кл, Е 21 В 47/00, 1971.

Авторское свидетельство СССР

N 1254143, кл. E 2! В 47/00, 1985.

0 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЖИМА ПРИБОРОВ

В СКВАЖИНЕ, (57) Изобретение относится к технике геофизических исследований. Цель изобретения — повышение эксплуатаци- . онной надежности за счет обеспечения работы в скважинах с изменяющимся . диаметром ствола и пробуренных в кавернозных породах. Для этого между основанием 1 и нижней частью прижимного элемента 2 установлен промежуточный элемент (ПЭ) 8, а между верхней частью элемента 2 и головкой 3—

ПЭ 7. При этом основание, элемент 2, ; головка 3 и ПЭ 7, 8 изготовлены в виде

1390347. кососрезакных цилиндров. В головке 3 выполнено отверстие и окно, а в ПЭ 3— окно для пропуска кабеля. В основании 1, в верхней поверхности среза

ПЭ 8, в нижней поверхности среза ПЭ

7 и в головке 3 выполнены несквозные пазы 9-12, В них,с возможностью перемещения поставлены выполненные на поверхностях срезов элемента 2 верхней части ПЭ 7 и нижней части ПЭ 8 направляющие 13-16 и упоры 17-20. ПЭ

7 и 8 установлены с возможностью- перемещения относительно основания 1 и головки 3 вдоль поверхностей срезов, В исходном состоянии ПЭ 8 находится в транспортном положении, взаимодей1

Изобретение относится к технике, геофизических исследований и может быть применено для прижима приборов к стенке скважины.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности за счет обеспечения работы в скважинах с изменяю, щимся диаметром ствола и пробуренных

| в кавернозных породах.

На фиг.1 изображена компоновочная

1 схема устройства для прижима прибо-!

: ров в скважине, момент спуска; на фиг.2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг.3 — устройство в момент прижатия прижимного элемента к стенке скважи15 ны, общий вид; на фиг. 4 — сечение

Б-Б на фиг.3.

Устройство для прижима приборов в скважине (фиг ° 1) содержит основание 1, прижимной элемент 2 в виде

20 контейнера с приборами, например сейсмоприемниками, головку 3, соединен-. ную с каротажным кабелем 4, направляющую 5 накладку 6, механизм предваЭ

25 рительной фиксации (не обозначен), размещенный в основании 1, и промежуточные элементы — верхний 7 и нижний

8. Основание 1, прижимной элемент 2, головка 3 и промежуточные элементы 7

30 и 8 выполнены в виде кососрезанных цилиндров. Торцы верхнего промежуточ.ного элемента 7 срезаны под теми же углами, что и сопрягаемые с кими поверхности срезов нижней части головки ствует с механизмом предварительной фиксации и, выполнен из звукопоглощающего материала. Элемент 2 смещается относительно основания 1 и головки 3 до тех пор, пока направляющая 5 и накладка 6 не прижмутся к стенке.

Диапазон диаметров скважин, в которых может быть использовано устр-во зависит от кол-ва ПЭ. Наличие ПЭ 7 и 8, выполненных из звукопоглощающего материала, позволяет уменьшить интенсивность волн-помех. Кроме того, обеспечивается смещение частоты собственного резонанса элемента 2 за пределы диапазона регистрируемых частот. 1 з.п, ф-лы, 4 ил.

3 и верхней части прижимного элемента

2, а торцы нижнего промежуточного элемента 8 срезаны под теми же углами, что и сопрягаемые с ними поверх- ности срезов нижней части прижимного элемента 2 и верхней части основа- .. ния 1. Поверхности срезов головки 3, промежуточного элемента 7 и верхней части прижимного элемента 2 размещены в плоскостях, секущих продольную ось устройства в исходном положении и плоскости, в которых размещены поверхности срезов основания 1, промежуточного элемента 8 и нижней части прижимного элемента 2.

В основании 1, на верхней поверхности среза промежуточного элемента 8, на нижней поверхности среза промежуточного элемента 7 и в головке 3 выполнены пазы 9 — 12, в которые помещены с возможностью перемещения вдоль их, выполненные на поверхностях срезов прижимного элемента 2, верхней части промежуточного элемента 7 и нижней части промежуточного элемента 8, направляющие 13 — 16 и упоры 17 — 20.

Пазы 9-12 выполнены кесквозными.

Направляющая 5 (фиг. 1) жестко прикреплена к основанию 1 со стороны пересечения указанных выше плоскостей, секущих друг друга, с возможностью взаимодействия с головкой 3, и выполнена в виде разоезной трубы с

1390347 сквоз ными.

3 кольцом в верхней ее части, которое свободно охватывает головку 3.

Накладка 6 прикреплена к прижимному элементу 2 со стороны, противоположной направляющей 5.

Осевое сечение прижимного элемента 2 выполнено в виде трапеции, большое основание которой расположено с возможностью взаимодействия со стенкой скважины в рабочем положении, а малое — с возможностью взаимодействия с направляющей в исходном состоянии.

Промежуточные элементы 7 и 8 могут быть выполнены из звукопоглощающего материала.

Механизм предварительной фиксации (фиг.1,3) содержит скобу 21 с пружи- ной 22, крюк 23 со следящим усиком

24, фиксатор 25, толкатель 26 с пру-. 2p жиной 27, стопор в виде звеньев 28—

30 и пружину 3 1. Скоба 21, крюк 23 и фиксатор 25 размещены на осях, при этом крюк 23 зацеплен с одним из концов скобы 21 и удерживает ее утоплен-25 ной в пазу в основании 1, сжимая при этом пружину 22. Свободный конец усика размещен в плоскости, перпендикулярной продольной оси основания 1, при этом длина усика 24 больше зазора между основанием 1 и стенкой скважины. На втором конце скобы 21 закреплена ось (не обозначена) фиксатора

25, конец которого удерживает в крайнем верхнем положении толкатель 26, сжимая при этом пружину 27. Нижнее звено 28 жестко соедийено с толкателем 26 и помещено в отверстие в основании 1, соосное в исходном состоянии с отверстиями в промежуточном элементе 8 и нижней части прижимного

40 элемента 2. Внутри отверстий выполнены шпоночные пазы 32 и 33, в которые помещены шпонки 34 и 35, прикрепленные к звеньям 30 и 29 соответственно.

В исходном положении звенья 28 — 30

4 сжимают пружину 3 1, помещенную в отверстие в нижней части прижимного элемента 2, предотвращают перемещение последнего при заклинивании основания 1, например в каверне, в сторону к стенке скважины и удерживают головку 3 в крайнем верхнем положении.

Шпоночные пазы 32 и 33 выполнены неЖгут 36 проводов кабеля 4 соединен с приборами, например сейсмоприемниками, установленными в прыжимном элементе 2, и размещен в окне 37„выполненном в головке вдоль ее продольной оси, и в окне 38, изготовленном в промежуточном элементе 7.

Устройство работает следующим образом.

Устройство опускают в скважину на коротажном кабеле 4 (фиг.i) до тех пор, пока оно не окажется ниже нижнего пункта исследований. При этом следящий усик 24 изгибается своим свободным концом в сторону, противоположную направлению спуска. После этого устройство приподнимают. Следящий усик 24 упирается в стенку скважины, изгибается в обратную сторону и увлекает за собой крюк 23, ко-орый вьгходит из зацепления с концом скобы 21 (фиг.3). Последняя под действием пружины 22 поворачивается и упомянутым концом прижимается к стенке скважины, отжимая устройство в противоположную сторону. Второй конец скобы 21 при ее повороте увлекает за собой фиксатор 25, который поворачивается на оси, скользя по основанию паза (не обозначен) основания 1, и освобождает толкатель 26. Последний под действием .пружины 27 перемещается вниз вместе со звеном 28. Одновременно под действием пружины 3 1 перемещаются вниз и звенья 29 и 30, скользя шпонками 35 и 34 в шпоночных пазах 33 и 32 соответственно до тех пор, пока не зафиксируются в крайнем нижнем положении, При- этом освобождаются из зацепления с основанием 1 промежуточный элемент

8 и прижимной элемент 2.

Устройство с помощью кабеля 4 поднимают до тех пор, пока оно не окажется в пункте исследований.

После этого кабель 4 припускают.

Основание 1 под действием собственной массы с помощью скобы 21 заклинивается. Головка 3 под действием собственной массы кабеля 4 перемещается вниз вдоль направляющей 5 и выдавливает промежуточные элементы 7 и 8 и прижимной элемент 2 в сторону, противоположную направляющей 5. Этому способствует также конфигурация осевого сечения и масса самого прижимного элемента 2. При этом происходит пере-. мещение направляющих 13-16 и упоров

i7-20 по пазам 9-12. Смещение прижимного элемента 2 относительно основания 1 и головки 3 происходит до тех пор, пока направляющая 5 и накладка

1390347,6 не прижмутся к стенке скважины (фиг.3-4). Максимальное поперечное перемещение прижимного элемента 2 ограничивают упоры 17-20 которые

У

« упираются в основание 1, промежуточные элементы 7 и 8 и в головку 3.

Жгут 36 проводов изгибается в окнах 37 и 38, не препятствуя поперечному перемещению прижимного элемен- 10 та 2. ! Момент завершения процесса прижатия прижимного элемента 2 к стенке скважины определяют по провису кабеля

4 между каротажной станцией и устьем скважины (не показаны), для чего кабель 4 прбпускают в скважину.

После этого проводят геофизические исследования. Волны-помехи при выполнении сейсмических исследований частично пропускаются промежуточными элементами 7 и 8. (Затем перемещают устройство с по-! мощью каротажного кабеля 4 вверх в ! следующий пункт исследований. При этом головка 3 перемещается относительно направляющей 5 вверх, вынуждая с помощью направляющих 13 и 15 перемещаться промежуточный элемент 7 и прижимной элемент 2 в направлении к направляющей 5. Направляющие 14 и 16 скользят в пазах 9 и 10. При этом промежуточный элемент 8 также перемещается в направлении к направляющей

5. Эти перемещения происходят до тех пор, пока промежуточные элементы 7

35 и 8 и прижимной элемент 2 не займут исходное положение. Дальнейший подъем кабеля 4 приводит к перемещению всего устройства вверх по скважине до 40 следующего пункта исследований. При этом скоба 21 концом, упирающимся в стенку скважины, скользит по последней и не препятствует перемещению.

При достижении устройством нового пункта исследований кабель 4 приспускают в скважину, и устройство устанавливается в рабочем положении в описанном выше порядке.

Устройство позволяет обеспечить прижим приборов в скважинах с переменным диаметром ствола или выполненным в кавернозных породах за счет использования промежуточных элементов 7 и 8. При этом диапазон диаметроВ скважин, в которых может быть ис- «« пользовано предлагаемое устройство, зависит лишь от количества промежуточных элементов, установленных между головкой и прижимным элементом и между прижимным элементом и основанием. Расширение эксплуатационных возможностей обеспечивает также и повышение производительности исследований, так как не требует я извлекать устройство из скважины для увеличения толщины, например, накладки 6 или смены всего устройства на другое имеющее большой диаметр.

Наличие промежуточных элементов

7 и 8, выполненных иэ звукопоглощающего материала, позволяет уменьшить интенсивность волн-помех, обеспечить смещение частоты собственного резонанса прижимного элемента 2 за пределы диапазона регистрируемых частот.

Кроме того, уменьшено влияние собственных резонансов деталей устройства на принимаемый им сейсмический сигнал. формула изобретения

1. Устройство для прижима приборов в скважине, содержащее основание, прижимной элемент, головку, направляющую и механизм предварительной фик-. сации, при этом основание, прижимной элемент и головка выполнены в виде кососрезанных цилиндров, сопряженных поверхностями срезов, с B03Moжностью перемещения друг относительно друга вдоль поверхностей срезов, направляющая прикреплена нижним концом к основанию с возможностью взаимодействия с головкой, осевое сечение прижимного элемента выполнено в виде трапеции, большое. основание которой расположено с возможностью взаимодействия со стенкой скважины в рабочем положении, а малое — с возможностью взаимодействия с направляющей в исходном состоянии, в головке и основании по поверхностям срезов выполнены пазы, на поверхностях срезов прижимного элемента выполнены направляющие, в головке выполнены отверстие и окно для пропуска кабеля, а механизм предварительной фиксации размещен в основании с возможностью удержания прижимного элемента в исходном состоянии в транспортном положении соосно основанию и головке и освобождения его для взаимодействия со стенкой скважины в рабочем положении, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности за счет

90347

7 13 обеспечения работы в скважинах с изменяющимся диаметром ствола и пробуренных в кавернозных породах, оно снабжено двумя промежуточными элементами, выполненными в виде кососрезанных цилиндров, при этом нижнии промежуточный элемент установлен между основанием и нижней частью прижимного элемента, а верхний промежуточный элемент — между верхней частью прижимного элемента и головкой, в верхнем промежуточном элементе выполнено окно для пропуска кабеля на верхней поверхности среза верхнего промежуточного элемента и на нижней поверхности среза нижнего промежуточного элемента выполнены направляющие, в нижней поверхности среза верхнего промежуточного элемента и верхней поверхности среза нижнего промежуточного элемента выполнены пазы, проме5 жуточные элементы установлены с возможностью перемещения относительно основания и головки вдоль поверхностей срезов, а нижний промежуточный

tO элемент установлен в исходном состоянии в транспортном положении с возможностью взаимодействия с механизмом предварительной фиксации.

2. Устройство по п.3, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что промежуточные элементы выполнены из звукопоглощающего материала.

1390347

1390347

b-6

Составитель Н.Кривко

Редактор Г.Гербер Техред М.Дидык Корректор С. Черни

Заказ 1744/33 Тираж 531 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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