Скважинный сейсмический прибор с центрирующим прижимом спан-4

Изобретение относится к геофизике и может быть использовано при регистрации волновых процессов в вертикальных и наклонных скважинах при сейсмическом профилировании. Заявлен скважинный сейсмический прибор с центрирующим прижимом, содержащий корпус, электродвигатель, ходовые винты, подвижные штоки, редуктор, прижимные рычаги. Жесткое закрепление прибора по оси скважины производят двумя группами прижимных и распорных рычагов, разнесенных по длине прибора и размещенных по обе стороны от центра прибора, содержащих верхнюю и нижнюю группу прижимных и распорных рычагов. Прижимные рычаги верхней группы шарнирно опираются на концы верхних распорных рычагов. Прижимные рычаги нижней группы шарнирно опираются на концы нижних распорных рычагов. Один конец каждого из прижимных рычагов верхней группы шарнирно соединен с верхним подвижным штоком, а один конец каждого из прижимных рычагов нижней группы шарнирно соединен с нижним подвижным штоком. Верхний и нижний подвижные штоки посредством винтового соединения с верхним и нижним ходовыми винтами образуют верхнюю и нижнюю винтопары. Каждый ходовой винт выполнен с фланцем, закрепленным в опорных подшипниках между двумя упорами. Технический результат: расширение функциональных возможностей устройства. 1 ил.

 

Изобретение относится к области регистрации волновых процессов и может быть использовано при создании зондов, регистрирующих сейсмическое волновое поле в вертикальных и наклонных скважинах при проведении работ методом вертикального сейсмического профилирования с близкого или удаленного от устья скважины пункта возбуждения (ВСП и НВСП соответственно).

Известно прижимное устройство (А.С. №654796. Кл. Е 21 В 47/00). Этот зонд обеспечивает жесткий прижим прибора к стенке скважины, но при этом он располагается несимметрично относительно оси скважины. Вследствие чего возникает зависимость его чувствительности от направления подхода волн при регистрации колебаний от удаленных пунктов возбуждения и в наклонных скважинах. Применение его для не искаженного приема сейсмических колебаний ограничивается парком вертикальных скважин с пунктов возбуждения, обеспечивающих подход волн к прибору в направлении его продольной оси, то есть с пунктов возбуждения максимально приближенных к устью скважины.

Известно прижимное устройство для скважинного сейсмического прибора (А.С. 1438459, кл. G 01 V 1/40, 30.01.86), взятое за прототип, которое жестко закрепляет прибор по оси скважины посредством двух групп рычагов, расположенных по обе стороны от центра прибора. Данное устройство обеспечивает независимость чувствительности скважинного прибора от азимута подхода волн за счет симметричного закрепления его по оси скважины, что может повысить точность регистрируемых внутри среды параметров колебаний независимо от направления подхода волн, но описание возможности промышленной реализации данного устройства здесь не представлено и кроме этого данная конструктивное решение приводит к увеличению габаритов скважинного прибора, что ограничивает область его применения.

Задачей предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей устройства по обеспечению приема колебаний с постоянной азимутальной чувствительностью с удаленных от устья вертикальных и наклонных скважин пунктов возбуждения. Указанная задача решается следующим образом.

В скважинном приборе СПАН-4 с центрирующим прижимом, содержащем корпус, два электропривода, две группы - верхняя и нижняя прижимных рычагов, концы которых расположены в плоскостях, перпендикулярных к оси корпуса прибора, разнесенных по его длине, один конец каждого из рычагов верхней группы шарнирно соединен с верхним подвижным штоком, соответственно один конец каждого из рычагов нижней группы шарнирно соединен с нижним подвижным штоком, верхний и нижний подвижные штоки посредством винтового соединения с соответственно верхним и нижним ходовыми винтами образуют верхнюю и нижнюю винтопары, каждый ходовой винт выполнен с фланцем, которые размещены между двумя подшипниками, а подшипники установлены между двумя опорными шайбами.

Заявителю не известны технические решения, отличающие заявляемое решение от прототипа, поэтому можно сделать вывод о соответствии его критерию "Новизна " и "Изобретательский уровень ".

Скважинный сейсмический прибор с центрирующим прижимом представлен на чертеже.

Прибор содержит герметичный корпус 1, внутри которого размещены два электродвигателя 2 с редукторами 3. Два ходовых винта 4 - верхний и нижний - снабжены фланцами 5, закрепленными в опорных подшипниках 6 и 7 между двумя упорами 8 и 9. Ходовые винты вместе с подвижными штоками 10 образуют винтопару. На подвижных штоках 10 шарнирно закреплены прижимные рычаги 11, опирающиеся шарнирно на концы распорных рычагов 12, другие концы которых шарнирно соединяются с корпусом прибора 1.

Устройство работает следующим образом

Перед спуском прибора в скважину верхний подвижной шток 10 выдвинут к верхнему концу корпуса прибора, а нижний подвижной шток втянут внутрь прибора относительно нижнего конца прибора. При этом все прижимные и распорные рычаги складываются вдоль корпуса прибора и не препятствуют спуску прибора в скважину. При достижении прибором точки измерения в скважине прекращается спуск прибора и подается электропитание на двигатели 2. От двигателей 2 посредством редукторов 3 происходит вращательное движение ходовых винтов 4, которое преобразуется в поступательное движение подвижных штоков 10. Верхний подвижной шток, перемещаясь к середине корпуса, увлекает за собой концы верхних прижимных рычагов 11, которые, опираясь на концы верхних распорных рычагов, раскрываются и прижимаются к стенке скважины. Нижний подвижной шток 10, перемещаясь к нижнему концу корпуса прибора, увлекает концы нижних прижимных рычагов 11 и они, опираясь шарнирно на концы нижних распорных рычагов 12, будут раскрываться и прижиматься к стенке скважины своими нижними концами. При достижении необходимого усилия прижима рычагов к стенкам скважины прибор с помощью этих рычагов фиксируется по оси скважины и после этого питание электродвигателей отключается. В таком положении прибора производятся необходимые измерения. Симметричное расположение зонда в скважине относительно ее оси обеспечивает постоянство его азимутальной чувствительности. То есть чувствительность его не будет зависеть от азимута вектора регистрируемых колебаний. По окончании работ в данной точке скважины на двигатели подается электропитание обратной полярности, которое приводит к перемещению верхних и нижних прижимных рычагов в исходное положение и освобождению прибора от связи с окружающей его породой. Зонд перемещается в новую точку наблюдения и цикл измерений повторяется.

Таким образом, предлагаемая конструкция центрирующего прижима обеспечивает устойчивый прижим рычагов к стенкам скважины и фиксацию прибора строго по центру скважины независимо от профиля скважины и структуры стенок последней. Надежная конструкция и простота реализации обеспечивают ее эффективную применимость в промышленности.

Скважинный сейсмический прибор с центрирующим прижимом, содержащий корпус, электродвигатель, ходовые винты, подвижные штоки, редуктор, прижимные рычаги, отличающийся тем, что жесткое закрепление прибора по оси скважины производят двумя группами прижимных и распорных рычагов, разнесенных по длине прибора и размещенных по обе стороны от центра прибора, содержащих верхнюю и нижнюю группу прижимных и распорных рычагов, причем прижимные рычаги верхней группы шарнирно опираются на концы верхних распорных рычагов, прижимные рычаги нижней группы шарнирно опираются на концы нижних распорных рычагов, один конец каждого из прижимных рычагов верхней группы шарнирно соединен с верхним подвижным штоком, а один конец каждого из прижимных рычагов нижней группы шарнирно соединен с нижним подвижным штоком, верхний и нижний подвижные штоки посредством винтового соединения с верхним и нижним ходовыми винтами образуют верхнюю и нижнюю винтопары, каждый ходовой винт выполнен с фланцем, закрепленным в опорных подшипниках между двумя упорами.