Устройство для фиксации приборов в колонне

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

rn>980035 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 23. Ol. 81 (21) 3242929/18-25

И1 М. Кл.

С 01 Ч 1/40 сприсоединением заявки Йо (23) Приоритет

Государственный «омитет

СССР но делам изобретений н открытий (33) УДК 550.83. (088. 8) Опубликовано 07.12.82, БЮллетень Мо 45

Дата опубликования описания 07.1282 (72) Автор изобретения

Б.И.Кирпиченко, 1

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологораэведочйьпь- екважии (7f) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИКСАЦИИ ПРИБОРОВ В КОЛОННЕ

Изобретение относится к технике ,для геофизических исследований скважин, а именно к устройствам для цент" рирования приборов в скважине. Ь

Известны центрирующие устройства для геофизических приборов - управляемые и неуправляемые. управляемые центрирующие устройства снабжены приводом для раскрытия прижимных элементов.В: качестве привода используют электри- ческие,механические и гидравлические,,а также электромеханические системы(1)(.Все эти конструкции очень сложны и малонвадежны при эксплуатации. Неуправляемые центрирующие устройства представляет собой обойму с упругими элемеНтами, которые .опираются о стенку скважины с некоторым Йэбыточным усилием. Избыточное усилие обеспечивает компенсацию усилий расцентровки, возникающих при изменении диаметра колонны. Неуправляемые центрирующие устройства в отличие от вышеназванных конструкций очень просты и широко используются в практике. наиболее близким к предлагаемому, по своей технической сущности являет1ся устройство для фиксации приборов в ,колОнне. состоящее йз обойм с РбзиновИ30 ии подкладками и центрйрующимн элемен ми,расположенных на корпусе прибора t2)

Однако данные устройства невозможно использовать при исследовании наклонных скважин, поскольку они не создают достаточного усилия прижима изме- рительного прибора к стенке,скважины,а также невозможно создать значительйое снижение уровня помех от движения.

Это обьясняетея следующим.

В .связи с необходимостью иметь большой диапазон поперечного хода раскрытости центраторов (порядка

60 мм в насосных трубах и порядка

150 мм в интервале исследования) жесткость на изгиб центрирующих элементов выбирается достаточно малой, эта жесткость медленно возрастает по мере смещений прйбора от центра (и следовательно, не препятствует смещению) .

При этом для уменьшения начальной малой расцентровки элементам необходимо придавать дополнительную иэгибную жесткость (начальную) путем задания избыточной длины, большей, чем следует для данного диаметра, колонны.

Дополнительная жесткость создает и дополнительное увеличение амплитуд наумов от трения. Вместе с тем центрирование в наклонных скважинах в. 980035 принципе не обеспечено. В результате, качество регистрируемых диаграмм значительно ухудшается.

Цель изобретения .- повышение эффективности центрирования прибора в наклонных скважинах и снижение уров-. .ня помех при движении приборов, Поставленная цель достигается тем, чта устройство для фиксации приборов в колонне, состоящее из обойм с дези" новыми подкладками и цвнтрирующими !О элементами, расположенных на корпусе прибора, снабжено стопорами"фиксато->

;рами, выполненными в виде упругих ко:лец, установленных на резиновых под" кладках, а на корпусе, прибора выпал- 5 иены кольцвныв канавки, служащие для„ ограничения осевого перемещения упругих колец, причем упругость сжатий колец выбрана иэ условия„ что усилив сопротивления выталкиванию колец при сжатии центрирующих элементов должно быть больше осевой составляющей от трения цвнтрирующих элементов о колонну и меньше осевой составляющей от сжатия,центрирующих элементов при уменьшении диаметра колонны.

На фиг. 1 показана схема устройства, при движении вверх> иа фиг.2то же, при движении вниз

Устройство состоит из центраторов

1, закрепленных на подвижных обоймах

3 центраторов. Обоймы с центраторами ограничены в своем вертикальном движении жесткими ограничителями 3, . причем обой>и снабжены стопорами-фик саторами, состоящими из упругих ка" ЗЗ лец 4, расположенных на резиновых подкладках 5 и входящих в кольцевые канавки 6 иа корпусе прибора. Кольцевые канавки б расположены выше и ниже жестких ограничителей 3 и служат 40 для палужесткаго ограничения сжатия центраторов 1.

Устройство работает следующим образом.

При движении прибора па колонне . д .номинального диаметра на упругое коль цо 4, являющееся ограничителем сжатия центратора 1, действуют силы, вы:талкивающие кольцо. Эти силы возйика ют,от трения цвнтрирующих элементов . о стенки колонны и обусловлены весом прибора {последняя твм больше, чем .больше наклон скважины)..

Под действием осевых составляющих сил трения упругое кольцо на резино- вых подкладках стремится выйти иэ кольцевой канавки, на поскольку уси ,лие сопротивления выталкиванию упру-. гого кольца Рф при сжатии больше, чем осевая составляю>яая от трения

Р цвнтрирующих элементов о стенки 60 гр колонны, раскрытость центраторов остается постоянной независима от наклона скважины.

При входе в интервал резкого умень» шения диаметра колонны сжимающие уси- 65 лия Рр„, действующие на центраторы 1, возрастают и затем превосходят усилие фиксации Р упругога кольца 4.

В результате фиксация кольца 4 нару шается и центратор сжимается до сост" ветствующего размера.

Возникающие шумы от центрирующих устройств при движении скважинного прибора по колонне сжимаются эа счет нейтрализации реальных усилий центра тора о колонну. Конструкция стопорафиксатора в виде упругого кольца с жесткостью, выбранной иэ определенного отношения к сжимающему усилию от трения и веса прибора, позволяет задать раскрытость центраторов мень-. ше диаметра исследуемой колонны, т.a, тем самым обеспечивает.снижение vpaaня помех при записи.

Наиболее эффективна устройство ра= ботает в случае колонны C незначитель- но изменяющимся наклонам и диаметром.

В этом случае положение фиксаторов выбирается заранее, раскрытие цен= траторав задается меньше номинального диаметра колонны на 3-5 мм, При этом для скважины с большим наклоном радиус изгиба пластин центратора можно задать чуть больше, чем необходимый для номинального диаметра колонны иэ расчета, чтобы асввае усилие, соответствующее этому приращению, было приближенно равно осевому усилию от трения движения, B этом случае при движении нагруженность ,пластин центратора более равномерна:, (не только в точках фиксации1, что обеспечивает некоторое сужение поло-:сы акустических шумов, возникающих от трения.

Устройство позволяет обеспечить наилучшие условия центрирования при= . бара в наклон>ВЖ скважинах, при этом . сохраняется.достаточная простота кон- струкции. Кроме этого, подобная конструкция устройства позволяет значи" тельно снизить уровень помех, что немаловажно при акустических исследованиях скважин, а также снизить износ цент-раторов и повысить безопасность работ в сложных условиях.

Формула изобретения

Устройство для фиксации приборов ,в колонне, состоящее из обойм с pe" зиновыми подкладками и центрирующими элементами, расположенных на корпусе прибора, о т л и ч а ю щ е e c я тем, что, с целью повышения эффективности центрирования прибора в наклонных скважинах и снижения уровня помех-при движении приборов, оно снабжено стопорами-фиксаторами, выполненными з виде упругих колец, установленных на резиновых подкладках, а на корпусе

980035

Составитель Н.Журавлева

Редактор E.ÊHHèâ Техред E.Õàðèòîí÷èê Корректор Г.Решетник

Заказ 9353/Зб Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130?5; Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, х.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 прибора выполнены кольце выв канавйи, :лужащие для ограничения осевого перемещения упругих колец, причем упругость сжатия колец выбрана из ус= ловия, что усилив сопротивления вы= талкиванию колец при сжатии цвнтри"

pующих 9JKQMGHToB QoJDKHo быть боль!. в

ooeâoé составляющей от трения цент = Рисующих элементов о колонну -и мв-=;:--" ше осевой составляющей. от ожелтив цвитркрующих элементов при уменьшении диаметра колонны.

Источники информации, принятые во вннмаиие при экспертиае

1. Авторское свидетельство СССР

Р 536314, кл, В 21 В 47/ОО, 1974

2. Зельцман П.А. Конструирование аппаратуры для геофизических исслед4наний скважин. М. Недра, 1968 с. 45-48 (прототип) .