Устройство для транспортировки приборов в скважине

 

Изобретение относится к исследованию скважин геофизическими методами. Цель изобретения - повышение надежности работы устр-ва в скважинах переменного сечет ния за счет обеспечения постоянства силысцепления устр-ва со стенками скважины. Устр-во состоит из стаканов (С) 1 и 2, входящих один в другой и способных то сближаться, то удаляться под действием автоматически реверсируемого электропривода 3, размещенного в одном из С. .На поверхности С установлены расклинивающие гибкие опоры (ГО) 15, которыми осущестбляется сцепление устр-ва со стенками скважины, и узел регулирования жесткости ГО 15, выполненный в виде подпружиненных сегментообразных пластин (СП) 16 с рядами радиальных прорезей 17 и опорами 18 качения на концах. Установлены СП 16 на С с возможностью радиального перемещения по штифтам 20 при изменении диа-2и(ЛсоV4 •^ >&

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (з!)5 Е 21 В 47/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМ }ТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1Ф д

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4; 96862/03 (22) 03.01.90 (46) 07.02,92. Бюл. hk 5 (71) Криворожский горнорудный институт (72) Г.Т.Фаустов, В,Е.Василенко, А.С.Соколенко, Jl,Ï.Áóÿí и В,Г.Дудко (53) 622.241(088.8} (56) Авторское свидетельство СССР

М 1317111, кл. Е 21 В 47/00, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ ПРИБОРОВ В СКВАЖИНЕ (57) Изобретение относится к исследованию скважин геофизическими методами. Цель изобретения — повышение надежности работы устр-ва в скважинах переменного сече-. ния за счет обеспечения постоянства силы

„„SU ÄÄ 1710717 А1 сцепления устр-ва со стенками скважины.

Устр-во состоит из стаканов (С) 1 и 2, входящих один в другой и способных то сближаться, то удаляться под действием автоматически реверсируемого электропривода 3, размещенного в одном иэ С. На поверхности С установлены расклинивающие гибкие опоры (ГО) 15, которыми осуществляется сцепление устр-ва со стенками скважины, и узел регулирования жесткости

ГО 15, выполненный в виде подпружиненных сегментообразных пластин (СП) 16 с рядами радиальных прорезей 17 и опорами

18 качения на концах. Установлены Cll 16 на С с возможностью радиального перемещения по штифтам 20 при изменении диа1710717 метра скважины, а ГО 15 пропущены через прорези 17, При установке устр-ва в скважину ГО 15 изгибаются так, что сила сопротив-. ления перемещения устр-ва в одном направлении значительно меньше, чем в обратном, За счет этого и происходит движение устр-ва по скважине при очередном сближении и удалении С 1 и,2 под действием

Изобретение относится к области исследования скважин геофизическими методами.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства в скважинах пере- 5 менного сечения эа счет обеспечения постоянной силы сцепления со стенками скважины.

На фиг.1 схематично изображено устройство для транспортировки приборов в 10 скважине; на фиг.2 — вид А на фиг.1; на фиг.3 — часть сегментообразной пластины.

Устройство для транспортировки приборов в скважине содержит корпус, выполненный в виде двух входящих друг в друга 15 стаканов 1 и 2, привод 3, ходовую винтовую пару, в виде ходового винта 4 и гайки 5, управляющую винтовую пару в виде управляющего винта 6 и следящей гайки 7, узел 8 герметизации, концевые переключатели 9 и 20

10, направляющую 11, контактную пластину

12 с пазом, шпонку 13, прикрепленную к наружной поверхности стакана 1 и помещенную в продольный паз 14, выполненный в стакане 2, расклинивающие опоры 15, 25 часть из которых прикреплена к наружной поверхности стакана 1. а другая их часть— к наружной поверхности стакана 2, сегментообраэные пластины 16 с рядами прорезей 17, через которые пропущены 30 расклинивающие опоры 15, опоры 18 качения, установленные на стойках 19 по концам сегментообразных пластин 16, направляющие штифты 20.

Установленные попарно на поверхно- 35 сти стаканов 1 и 2 по их продольным образующим и проходящие через отверстие 21, выполненные в сегментообразных пластинах 16, пружины 22, охватывающие направляющие штифты 20 и размещенные между поверхностью стаканов 1 и 2 и сегменто- 40 образными пластинами 16, питающий устройство кабель 23, закрепленный к стакану 1. Привод 3 установлен внутри стакана 1 вместе с управляющей винтоsoA парой 6,7. концевыми переключателязлектропривода 3. Узел регулирования жесткости обеспечивает одинаковое расстояние от стенки скважины,до точки начала изгиба ГО 15 вне зависимости от диаметра скважин, поскольку изгиб ГО 15 происходит относительно стенок прорезей 17. Это обеспечивает стабильность давления ГО 15 на стенки скважины и силу их сцепления. 3 ил. ми 9 и 10, контактной пластиной 12 и направляющей 11. Стакан 1 изолирован от внешней среды узлом 8 герметизации и на конце имеет ступень,. на которую концевой частью свободно одет стакан 2 с возможностью перемещения относительно стакана 1.

Ходовая винтовая пара помещена в стакане

2, при этом гайка 5 прикреплена к стенкам стакана 2, а ходовой винт 4 одним концом соединен с êîíöîì управляющего винта 6, второй конец которого соединен с приводом 3. Следящая гайка 7 соединена с контактной пластиной 12, Направляющая 11 прикреплена к внутренней поверхности стакана 1 вдоль его оси с возможностью размещения в пазу контактной пластины 12, Концевые переключатели 9 и 10 прикреплены к стакану 1 с воэможностью периодического взаимодействия с контактной пластиной 11. В совокупности элементы 16—

22 выполняют функцию узла управления жесткостью расклинивающих опор 15.

Привод 3 может включать электродвигатель с редуктором (не показаны), узлом 8 герметизации может служить сальник, Расклинивающие опоры 15 могут быть изготовлены из упругих металлических проволок или полос, при этом поперечный размер устройства, за счет длины расклинивающих опор должен на 10-20;ь превышать максимально возможный поперечный размер скважины. Минимальное количество сегментообразных пластин 16 в устройстве должно быть четыре — по две над каждым из стаканов 1 и 2. При больших диаметрах исследуемых скважин количество пар пластин может быть и три и четыре, но больше четырех пар иметь их нецелесообразно. Ширина прорезей 17 в пластинах 16 должна быть такой, чтобы в них свободно, но без зазора проходили расклинивающие опоры

15, которые на поверхности стакана должны быть расположены соответственно рядам прорезей 17 сегментообразных пластин 16. Высота стоек 19 и диаметр опор 18 качения определяется минималь1710717 но возможным диаметром скважины и при полностью сжатых пружинах 22 суммарный поперечный размер устройства не должен . превышать минимально возможный диаметр скважины. Пружины 22 целесообразно 5 выполнять конической формы или пластин- . чатой, в этом случае они в сжатом состоянии имеют минимальные размеры, Радиус сегментообразных пластин 16 должен быть больше радиуса наружной поверхности ста- 10 канов, но меньше радиуса скважины минимального поперечного сечения.

Устройство работает следующим образом.

Устройство вставляют в скважину так, 15 чтобы все расклинивающие опоры 15 и опоры 18 качения вошли в нее, По кабелю 23 подают напряжение на привод 3 и он начинает вращать винты 4 и 6, В зависимости от положения переключателя 9 и 10 винты 4 и 20

6 вращаются по или против часовой стрелки. При вращении по часовой стрелке винт

4 ввинчивается в гайку 5, которая прикреплена к стакану 2, в результате чего между стаканами 1 и 2 возникает две силы — сила 25 притягивающая их друг к другу и сила, стремящаяся их провернуть относительно друг друга. Однако провернуться стаканы не могут, так как этому препятствует шпонка 13, закрепленная на стакане 1, и паз 14, выпол- 30 ненный в стакане 2. Под действием силы, стягивающей стаканы, стакан 1 двигается в направлении стакана 2, поскольку сила трения о стенки скважины расклинивающих опор 15, установленных на стакане 1, вслед- 35 ствие их изгиба в направлении к устью скважины, меньше силы трения о стенки скважины расклинивающих опор, установленных на стакане 2. Одновременно с этим при вращении винта 6 следящая гайка 7 40 перемещается по направлению к концевому: выключателю 10, поскольку ее вращению препятствует контактная пластина 12, взаимодействующая с направляющей 11.

При достижении контактной пластиной 45

12 концевого выключателя 10 происходит его переключение, чем осуществляется ре- верс двигателя привода 3, и винты 4 и 6 начинают вращаться против часовой стрелки, в результате чего между стакана- 50 ми возникает распирающая сила и стакан

2 начнет двигаться в направлении забоя скважины, так как расклинивающие опоры

15 изогнуты в противоположном действующему усилию направлению. Таким обра- 55 зом, путем попеременного изменения направления вращения винтов 4 и 6, ocy-l ществляемого реверсом привода 3 происходит поочередное перемещение стаканов 1 и 2 в сторону забоя скважины.

При увеличении, например, диаметра скважины под действием пружин 22 сегментдобразные пластины 16 перемещаются в направлении стенок скважины по йаправляющим штифтам 20 до тех пор, пока опоры 18 качения не упрутся в стенки скважины. В результате этого точка опоры расклинивающих опор 15 сместится в сторону стенки скважины, поскольку изгиб опор 15 происходит относительно стенок прорезей 17, выполненных в сегментообразных пластинах

16, 3а счет смещения точки опоры расклинивающей опоры 15 длина (т.е. расстояние от стенки скважины до точки опоры} рабочей части расклинивающей опоры остается постоянной, и тем самым остается постоянным усилие давления, оказываемое на стенку скважины опорой 15, в результате чего остается постоянной и сила. сцепления устройства со стенками скважины, и таким образом уменьшается вероятность пробуксовки устройства.

При. уменьшении диаметра скважины стенки ее давят на опоры 18 качения, пружины 22 сжимаются и точка опоры опорных элементов 15 смещаются по направлению к центру устройства, в результате чего рабочая длина опорных элементов и в этом случае остается постоянной и поэтому остается постоянной и сила сцепления скважинного устройства со стенками скважины, Таким образом, при изменении диаметра скважины точка опор опорных элементов как бы плавает, чем и объясняется постоянство силы сцепления устройства со стенками скважины и, как результат, улучшается проходимость устройства на участках скважины переменного сечения. При достиже- нии устройством забоя скважины, снимают напряжения питания с привода 3 и устройство останавливается. Дл движения назад тянут кабель 23 с усилием, обеспечивающим перегиб расклинивающих опор 15 в противоположную сторону. Затем включают привод 3 и устройство начинает двигаться в направлении устья скважины, при этом ка- бель 23 необходимо постоянно выбирать.

Наличие в устройстве узла управления жесткостью расклинивающих опор позволяет повысить проходимость устройства по участкам скважины с переменным поперечным сечением, а это приводит к повышению пооизводительности геофизического исследования скважин и уменьшает вероятность затрат ручного труда по досылке приборов в скважину с помощью, например, досылочных штанг, Формула изобретения

Устройство для транспортировки приборов в скважине, содержащее. корпус, вы1710717

Вид g

Составитель Т,Фокина

Техред M.Mîðãåí Tàë Корректор Н.Ревская

Редактор M.Áëàíàð

Заказ 318 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 полненный в виде двух входящих друг в друга стаканов, привод, размещенный внутри корпуса и состоящий из реверсированного электродвигателя. связанного ходовым винтом с рабочей и следящей гайками, при- 5 чем один из стаканов корпуса связан с рабочей гайкой и имеет продольный паз, в котором размещена шпонка, прикрепленная к наружной поверхности другого стакана корпуса. внутри которого установлены с 10 возможностью взаимодействия со следящей гайкой концевые выключатели, а снаружи стаканов установлены расклинивающие опоры, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы в скважинах переменного сечения за счет обеспечения постоянной силы сцепления расклинивающих опор со стенками скважины, устройство снабжено узлом управления жесткостью расклинивающих опор, выполненным в виде подпружиненных сегментообраэных пластин с пазами и опорами качения на концах, размещенными на корпусе с возможностью радиального перемещения по скрепленным с корпусом направляющим штифтам, а расклинивающие опоры установлены в пазах подпружиненных сегментообраэных пластин.