Скважинный прибор

 

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин. Цель изобретения - повышение надежности в работе. Скважинный прибор содержит герметичный корпус 1 с приводом 2 и силовой шток /СШ/ 3, кинематически связанный с выносным зондом 17 и с прижимным рычагом 12. С рычагом 12 жестко соединены концы валика /В/ 10, соединенного с управляющим рычагом 9 и исполнительным рычагом 11 с поводком /П/ 15. Связь СШ 3 с рычагом 9 выполнена в виде подпружиненного толкателя 5, шарнирно связанного с тягой 8. Связь СШ 3 с зондом 17 выполнена посредством соединительного звена 14 со сферическими головками 13 и 16. На наружной поверхности звена 14 размещены стакан 21 с выступами и кольцевой поршень с выступами. С зондом 17 жестко связана пружина 19 с поводком 18. В верхней и нижней частях звена 14 выполнены прорези для П 15 и 18. На корпусе зонда 17 выполнены опорные площадки для взаимодействия с выступами стакана 21. На корпусе 1 выполнены опорные площадки для взаимодействия с выступами кольцевого поршня. Для сообщения корпуса 1 и зонда 17 в звене 14 выполнено сквозное осевое отверстие. Диаметр D<SB POS="POST">4</SB> наружной поверхности звена 14, диаметр D<SB POS="POST">3</SB> шейки кольцевого поршня, диаметр D<SB POS="POST">2</SB> поршня, диаметр D<SB POS="POST">1</SB> головок 13 и 16 выполнены в соответствии с зависимостью D<SB POS="POST">1</SB>-D<SB POS="POST">4</SB>=D<SB POS="POST">2</SB>-D<SB POS="POST">3</SB>. При работе СШ 3 привода 2 через рамку 4 толкатель 5 и тягу 8 воздействует на рычаг 9, В 10 и рычаг 11. Посредством П 15 усилие передается звену 14. Нижняя часть звена 14 воздействует на пружину 19. Зонд 17 прижимается к стенке скважины. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1476116 А 1 (51)4 Е 21 В 47/00

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

I*

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

К ДВТОРСКОЬ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4261065/23-03 (22) 13. 04. 87 (46) 30.04.89. Бюл. № 16 (71) уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) С.С. Прокшин (53) 550.832.08(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР №- 200536, кл. Е 21 В 47/00, 1966.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1257174, кл. E 21 В 47/00, 1984. (54) СКВА)КИННЫИ ПРИБОР (57) Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин. Цель изобретения — повышение надежности в работе. Скважинный прибор содержит герметичный корпус 1 с приводом 2 и силовой шток (СШ) 3, кинематически связанный с выносным зондом 17 и с прижимным рычагом 12. С рычагом 12 жестко соединены концы валика (В) 10, соединенного с управляющим рычагом 9 и исполнительным рычагом ti с поводком (П) 15. Связь СШ 3 с рычагом 9 выполнена в виде подпружиненного толкателя 5, шарнирно связанного с тягой 8. Связь СШ 3 с зондом 17 выпол1

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин и может быть применено в геофизических приборах, имеющих выносные элементы.

Цель изобретения — повышение надежности в работе.

На фиг. 1 показан скважинный прибор, в рабочем состоянии, общий вид, разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на

Мена посредством соединительного звена 14 со сферическими головками 13 и 16. На наружной поверхности звена

14 размещены стакан 21 с выступами и кольцевой поршень с выступами. С зондом 17 жестко связана пружина 19 с поводком 18. В верхней и нижней частях звена 14 выполнены прорези для

П 15 и 18. На корпусе зонда 17 выполнены опорные площадки для взаимодействия с выступами стакана 21. На корпусе 1 выполнены опорные площадки для взаимодействия с выступами кольцевого поршня. Для сообщения корпуса 1 и зонда 17 в звене 14 выполнено сквозное осевое отверстие. Диаметр d 4 наС> ружной поверхности звена 14, диаметр

d> шейки кольцевого поршня, диаметр

d g поршня, диаметр d головок 13 и 16 выполнены в соответствии с зависимо- С стью Дг -d = dã -d2 . При работе с 3

СШ 3 привода 2 через рамку 4 толкатель 5 и тягу 8 воздействует на ры- юмора чаг 9 В 10 и рычаг 11. Посредством >ф

П 15 усилие передается звену 14. Нижняя часть звена 14 воздействует на С5 пружину 19. Зонд 17 прижимается к стенке скважины, 3 э.п ° ф-лы, 4 ил.

АМ

1 фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 — вид по стрелке В на фиг. 2.

Скважинный прибор состоит иэ герметичного корпуса 1, в котором установлен электромеханический привод

2, силовой шток 3 которого связан с рамкой 4, имеющей отверстие, в которое входит толкатель 5 с опор1476116 ным диском 6, на который опирается пружина 7. Толкатель 5 шарнирно связан с тягой 8., соединейной с управляющим рычагом 9, жестко соединенным с валиком 10 и исполнительным рычагом 11. Концы валика 10 проходят через уплотненные отверстия корпуса 1 и жестко соединены с прижимным рычагом 12 профильными соединениями.

В сферической расточке корпуса 1 установлена сферическая головка 13 соединительного звена 14, верхняя часть которого имеет прорезь Г, в которую входит поводок 15 исполнительного рычага 11, а нижняя часть связана со сферической головкой 16, входящей в сферическую расточку герметичного корпуса выносного зонда 17, и имеет еще одну прорезь Д, в которой расположен поводок 18 плоской пру" живы 19, жестко связанной с корпусом зонда 17. Внутри корпуса зонда 17 имеется упор 20, а его внутренняя полость сообщается с полостью корпуса 25

1 посредством сквозного осевого отверстия Е, выполненного в соединительном звене 14.

Корпус 1 имеет опорные площадки

И, плоскость которых проходит через 2О центр сферы соединительного звена 14.

Аналогичные опорные площадки выполнены на верхней части зонда 17. На указанные площадки опираются упоры, выполненные на стакане 21 и на кольцевом поршне 22, лежащие в плоскости, в которой находится ось валика

10. Стакан 21 имеет отверстие, сообщающее полость К со средой скважинь1, а полость Л заполнена воздухом. Уп- 40 лотнение соединений осуществляется кольцами, выполненными из эластичйого материала.

Диаметр сферических головок 13 и 16 обозначен d„; диаметры поршня на уплотненных поверхностях - d 2 и

d, а диаметр соединительного звена

14 в месте посадки поршня 22 - dq.

Скважинный прибор работает сле" дующим образом.

На фиг. 1 выдвижные элементы при50 бора (зонд 17 и прижимной рычаг 12) изображены в рабочем состоянии, в котором производятся измерения параметров скважины, оцениваемых датчиками, расположенными в зонде 17, при

55 перемещении (буксировки) прибора вверх по ее стволу. В этом состоянии силовой шток 3 механизма привода 2 находится в нижнем (по чертежу) положении. При этом пружина 7, воздействующая на опорный диск 6 толкателя 5, сжата и ее усилие через тягу 8, управляюпдй рычаг 9, валик 10 и исполнительный рычаг 11 (посредством по= водков 15) передается соединительному звену 14, которое поворачивается на угол, пропорциональный диаметру скважины. Нижняя часть соединительного звена 14 воздействует на пружину 19, которая за счет своей деформации прижимает зонд к поверхности скважины, поскольку при этом прижимной рычаг 12 упирается в стенку скважины. При попадании зонда 17 в каверну скважины последний под действием пружины 19 перемещается до касания о стенку скважины и контакт зонда со скважиной сохраняется (это положение- зонда 17 -показано на фиг. 1 штрихпунктирной линией).

На больших глубинах элемент прибора находится под действием гидростатического давления, которое создает в сферических соединениях соединительного звена 14 усилия, определяющие большие моменты трения в указанных соединениях. Но при попадании скважинкой жидкости через отверстие в полость К создается усилие про.тивоположного направления, которое через упоры, выполненные на поршне

22 и стакане 21, передается на площадках И на корпус 1 и корпус зонда 17.

Это усилие должно быть больше усилия, действующего на сферические соединения, имеющие диаметр d, на величину, определяемую силой, создаваемой давлением на поверхность поршня 22, ограниченную диаметрами d2 и Й . Равновесие возможно при соблюдении соотношения

Д2 Д2 12 d

3а счет достигнутого равновесия моменты трения в сферических соединениях существенно уменьшаются.

По команде с поверхности выдвижные элементы (прижимной рычаг 12 и зонд 17) убираются. При этом силовой шток 3 механизма привода 2 движется вверх (по чертежу), увлекая за собой рамку 4 и освобождая пружину 7, которая перемещает толкатель 5 до пре- дела и посредством соединенной с ним тяги 8 перемещает управляющий рычаг

9, вращающий валик 10 и связанный с

5 14761 ним прижимной рычаг 12. Одновременно исполнительный рычаг 11 своими поводками 15 воздействует на соединительное звено 14 и возвращает его в исходное положение. Пружина 19 поворачивает зонд 17 относительно звена 14 до установки последнего на упор 20 °

Применение валика 10, связанного с исполнительным рычагом 11, с управ- 1О ляющим рычагом 9 и тягой 8, связь соединительного звена 14 с исполнительным рычагом 11 посредством поводка 15 и прорези Г, связь звена 14 сферическим соединением с корпусом выносного зонда 17, использование для разгрузки от гидростатического давления полого стакана 21 с кольцевым поршнем 22, воздействующих на опорные поверхности корпуса 1 и кор- 20 пуса зонда 17, обеспечивают уменьшение момента трения в соединениях, что облегчает управление относительными положениями корпуса 1 прибора и корпуса зонда 17, в результате по- 25 еьппаеуся надежность в работе.

Формула изобретения

1. Скважинный прибор, содержащий герметичный корпус, в котором установлен электромеханический привод, силовой шток, кинематически связанный с выносным зондом, прижимной рычаг, кинематически связанный с силовым штоком, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности р работе, он снабжен соединительным звеном со сферическими головками, размещенными на наружной поверхности

40 соединительного звена стаканом с выступами и кольцевым поршнем с выступами, валиком с управляющим рычагом

16 и исполнительным рычагом с поводком, плоской пружиной с поводком, жестко связанной с выносным зондом, в корпусах прибора и выносного зонда выполнены сферические расточки для размещения сферических головок соединительного звена, в верхней и нижней частях которого выполнены прорези, в которые входят соответственно поводки исполнительного рычага и плоской пружины, на корпусе выносного зонда выполнены опорные площадки для взаимодействия с выступами стакана, на корпусе прибора выполнены опорные площадки для взаимодействия с выступами поршня, шейка которого пропущена через отверстие; выполненное в дне стакана, при этом диаметр наружной поверхности соединительного звена d <, диаметр шейки поршня d» диаметр поршня d и диаметр сферической головки соединительного звена d„ .выполнены в соответствии с зависимостью

Д2 12 Д2 С12

2. Прибор по и. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что кинематическая связь силового штока с управляющим рычагом выполнена в виде подпружиненного толкателя, шарнирно связанного с тягой, соединенной с управляющим рычагом.

3. Прибор по ип. 1 и 2, о т л и— ч а ю шийся тем, что кинематическая связь прижимного рычага с силовым штоком выполнена посредством жесткого соединения прижимного рычага с концами валика.

4. Прибор ио п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что в соединительном звене выполнено сквозное осевое отверстие для сообщения полостей корпусов прибора и выносного зонда.

147611 б

Составитель H. Кривко

Редактор A. Лежнина Техред Л.Олийнык

Корректор С. Черни

Заказ 2139/32 Тираж 515 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101