Сверлящий скважинный перфоратор

 

Использование: при перфорации стенок обсаженных скважин. Обеспечивает повышение надежности и производительности устройства. Сущность изобретения: устройство содержит цилиндрический корпус, подвеску корпуса в виде каротажного кабеля, масляный насос с электродвигателем, выдвижной бур и механизмы выдвижения бура и прижатия корпуса к стенке скважины. Они выполнены в виде гидроцилиндров с поршнями и исполнительных узлов и связаны с соответствующими поршнями. Поршни механизмов выдвижения бура и прижатия к стенке скважины помещены один в другом. Они подпружинены и имеют общую надпоршневую полость. Кроме того, площадь полезного сечения одного из поршней больше площади поперечного сечения другого поршня. Жесткость соответствующей пружины меньше жесткости другой пружины. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к геофизической технике, конкретно к техническим средствам для перфорации стенок обсаженных скважин.

Известны многочисленные конструкции амортизаторов и прочих устройств, снабженных телескопически соединенными подпружиненными поршнями, перемещающимися в осевом направлении [1-4] Недостатком этих конструкций является невозможность обеспечения раздельного поочередного перемещения двух рабочих органов разного назначения.

Известен также сверлящий керноотборник типа СКМ-8-9 [5] Аппаратура сверлящих керноотборников представляет собой комплект из скважинного прибора и наземной аппаратуры. Скважинный прибор, собственно керноотборник, представляет собой сложный аппарат, состоящий из взаимосвязанных механических, гидравлических и электрических систем. В корпусе керноотборника размещен электродвигатель, к которому подается постоянный ток по жилам каротажного кабеля. Электродвигатель соединен с масляным насосом, создающим давление в гидросистеме. Рабочие органы (бур, прижимной механизм и др.) приводятся в движение давлением масла или с помощью электродвигателя. Управление работой скважинного прибора осуществляется с пульта управления, размещенного на поверхности земли.

Серьезным недостатком скважинного прибора данной аппаратуры является то, что приводы механизма прижатия керноотборника к стенке скважины и механизма выдвижения бура выполнены раздельно в виде двух поршней, размещенных в отдельных нагнетательных полостях. Такая конструкция имеет большие габариты по длине, а также обуславливает использование сложных гидравлических и кинематических схем приводов механизмов прижатия керноотборника и выдвижения бура. Все это значительно снижает надежность и производительность работы керноотборника.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение надежности и производительности сверлящего перфоратора.

Цель решается, если поршни механизма выдвижения бура и прижатия корпуса к стойке скважины помещены один в другом, подпружинены и имеют общую надпоршневую полость. Кроме того, площадь поперечного сечения одного из поршней больше площади поперечного сечения другого поршня, а жесткость соответствующей пружины меньше жесткости другой пружины.

На чертеже показан привод механизмов прижатия перфоратора к стенке скважины и выдвижения бура.

В корпусе 1 размещены поршень 2 с пружиной 3 и поршень 4 с пружиной 5, связанные соответственно с буром 6 через систему рычагов 7 и с прижимной лапой 8 через рычаг 9. Телескопически сопряженные кольцевые поршни 2 и 4 сообщаются с единой нагнетательной полостью 10, сообщающейся с масляным насосом 11. Бур 6 вращается валом 12 электродвигателя.

Действие вышеописанного привода происходит следующим образом. Масляный насос 11 обеспечивает повышение давления в полости 10. При этом поршень 2, имеющий большую площадь поперечного сечения, чем поршень 4, и пружину 3 с меньшей жесткостью, чем пружина 5, перемещается в осевом направлении и обеспечивает прижатие лапы 8 перфоратора к стенке скважины. После того, как давление масла в полости 10 повысится до величины, обеспечивающей соединение усилия, необходимого для преодоления сопротивления пружины 5, начинается выдвижение поршня 4, который связан через систему рычагов 7 с буром 6. Бур 6 приводится во вращение от электродвигателя, который вращает вал 12. Когда бур 6 достигает стенки обсаженной скважины, давление в нагнетательной полости 10 поднимается до величины, необходимой для перфорации стенки скважины.

После выполнения перфорационного отверстия в стенке скважины давление масла в полости 10 снижается и вращающийся бур под действием сжатой пружины 5 втягивается внутрь корпуса перфоратора. При дальнейшем снижении давления масла в полости 10 сжатая пружина 3 распрямляется и втягивает прижимную лапу 8 внутрь корпуса перфоратора.

Перфоратор, опущенный в скважину на каротажном кабеле, поднимается на новую точку и вновь повторяются вышеописанные операции по прижатию перфоратора к стенке скважины и выполнению перфорационного отверстия.

Заявленный привод механизмов выдвижения бура и прижатия перфоратора к стенке скважины имеет меньшие габариты, чем у прототипа, что позволяет значительно уменьшить его продольные размеры и вес. Это обеспечивает удобства при транспортировании перфоратора, снижение опасности заклинивания его в скважине, ускорение спуско-подъемных операций, что, в конечном счете, приводит к повышению надежности и производительности работы перфоратора.

Возможность осуществления изобретения несомненна, так как подобные конструкции широко используются в различных отраслях промышленности.

Формула изобретения

1. СВЕРЛЯЩИЙ СКВАЖИННЫЙ ПЕРФОРАТОР, содержащий цилиндрический корпус, подвеску корпуса в виде каротажного кабеля, масляный насос с электродвигателем, выдвижной бур и механизмы выдвижения бура и прижатия корпуса к стенке скважины, выполненные в виде гидроцилиндров с поршнями и исполнительных узлов, связанных с соответствующими поршнями, отличающийся тем, что поршни механизмов выдвижения бура и прижатия корпуса к стенке скважины помещены один в другом, подпружинены и имеют общую надпоршневую полость.

2. Перфоратор по п.1, отличающийся тем, что площадь поперечного сечения одного из поршней больше площади поперечного сечения другого поршня, а жесткость соответствующей пружины меньше жесткости другой пружины.

РИСУНКИ

Рисунок 1