Каротажная станция

 

Изобретение относится к разведочной геофизике и может быть использовано при геофизических исследованиях скважин приборами, опускаемыми на кабеле. Цель изобретения - повышение производительности, надежности и безопасности работ, а также упрощение конструкции и управления. За счет изменения положения лебедки и ее конструкции оператору и водителю станции обеспечен обзор участка устья скважины при установке и каротаже. Снабжение лебедки и ее привода фрикционной муфтой и червячным редуктором обеспечило удобство эксплуатации. Использование шарнира Гука в направляющем узле станции обеспечило самоориентацию блок-баланса в вертикальной плоскости при возможных кренах автомобиля. 5 з.п.ф-лы, 2 ил.ел С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 V 1/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ (21) 4744255/25 (22) 29,09.89 (46) 15.02.92. Бюл. М6 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по осушению месторождений полезных иско. паемых, специальным горным работам, рудничной геологии и маркшейдерскому делу (72) В.А.Стахиев, Г,Л.Куперман, И.А.Назаров и M.Ô.Êîëåñíèêîâ (53) 550;083 (088;8) (56) Геофизические методы исследования скважин. Справочник геофизика. — M..: Недра, 1983, с.42 — 65.

Отчет о НИР "Разработка спускоподьемного оборудования с программным управлением и плавной регулировкой скоростей подъема".— Октябрьский, ВНИИГИС, 1984, с.15.

Каротажная станция "Карьер". Техническое описание и инструкция по эксплуатации. — Белгород, ВИОГЕМ, с.4 — 6, 11, 12, 24 и 25, рис,1.

Изобретение относится к разведочной геофизике и может быть использовано при геофизических исследованиях скважин приборами, опускаемыми на кабеле.

Известна .каротажная станция СК-Р, смонтированная на шасси автомобиля, кузов которого разделен перегородкой на две секции, в которых раздельно установлены контрольно-измерительная аппаратура и спускоподъемное оборудование.

Спускоподъемное оборудование включает лебедку с кабелем для подключения скважинного прибора, привод лебедки, блоки измерения глубины и скорости движения кабеля, кабель-укладчик и направляющий. Бц, 1712923А1 (54) КАРОТАЖНАЯ СТАНЦИЯ (57) Изобретение относится к разведочной геофизике и может быть использовано при геофизических исследованиях скважин приборами, опускаемыми на кабеле. Цель изобретения — повышение производительности, надежности и безопасности работ, а также упрощение конструкции и управления. 3а счет изменения положения лебедки и ее конструкции оператору и водителю станции обеспечен обзор участка устья скважины при установке и каротаже. Снабжение лебедки и ее привода фрикционной муфтой и червячным редуктором обеспечи-. ло удобство эксплуатации. Использование шарнира Гука в направляющем узле станции обеспечило самоориентацию блок-баланса в вертикальной плоскости при возможных кренах автомобиля. 5 э.п.ф-лы, 2 ил. юай узел с переносным блок-балансом для направления кабеля в скважину. Лебедка жестко связана с основанием кузова, ось барабана лебедки перпендикулярна про- Ы дольной оси автомобиля, движение кабеля от лебедки до устья скважины осуществляется в направлении этой оси через проем задней двери кузова автомобиля. Барабан лебедки снабжен ленточным тормозом, приводится во вращение цепной передачей.

Привод лебедки выполнен с раздельным регулированием скоростей подъема кабеля.

Подъезд к устью скважины и установка станции выполняются при движении задним ходом и маневрировании до

1712923 совмещения продольной оси автомобиля с центром устья скважины.

Устье скважины оборудуется переносным блок-балансом, при помощи которого до каротажа кабель с измерительным прибором направляют по центру устья и оси скважины.

Недостатком известной каротажной станции является трудоемкость ее.установ10 ки на устье скважины из-за отсутствия прямрй видимости водителем устья скважины при подъезде к ней на передаче "задний ход", а также необходимость оборудования устья скважины переносным блок-балансом. Это приводит к низкой производительности, снижает надежность и безопасность работ.

Известна также каротажная станция с подъемником tlKC-2У-01, предназначенным ний в скважинах на уголь, руду и воду. Подьемник станции содержит лебедку с цепным приводом и ленточным тормозом барабана, гидромеханический привод лебедки с про25, граммным управлением и плавной регулировкой скоростей подъема, укладчик кабеля, систему выдвижения лебедки для работы на скважинах -с необорудованным устьем и увеличения объема рабочего поме30 щения оператора и машиниста.

Недостатком известной каротажной станции также является отсутствие оперативности при ее установке на устье скважин, необходимость применения средств .связи водителя с наблюдателем у скважины. .Эти недостатки приводят к снижению про35 изводительности и создают неудобства в работе.

Наиболее близкой к предлагаемой является каротажная станция "Карьер", смонти40 рованная на шасси автомобиля, кузов которого разделен на две секции; аппарат. ную и спусконодъемного оборудования.

Спускоподъемное оборудование станции рассчитано для работы на скважинах с необорудованным устьем: Оно включает двухбарабанную лебедку с кабелем для подключения скважинных приборов, приводлебедки с раздельным регулированием скоростей подъема. кабеля, кабелеукладчик, блок измерения глубины с мерным элементом, направляющий узел кабеля, смонтированный на раме-основании лебедки.

Лебедка снабжена отдельными цепными приводами барабанов и ленточными тормозами, осью барабанов она установлена перпендикулярно продольной оси автомобиля

55 с возможностью поворота и фиксации ее в кузове для ориентации по центру устья скважины. Направляющий узел кабеля выдля проведения геофизических исследова- 20 полнен в виде откидной стрелы с устанавливаемым на ней роликом блок-баланса с возможностью поворота последнего вокруг продольной оси стрелы, а стрела имеет возможность перемещения для установки напротив соответствующего барабана и изменения угла наклона для. направления кабеля по центру устья и оси скважины. В рабочем положении стрела с роликом, служащим одновременно мерным элементом, выводится в направлении расположения скважины через проем задней двери кузова, на ролик устанавливают кабель с подсоединенным к нему измерительным прибором.

Стрела фиксируется в рабочем и транспортном положениях, а ролик блок-баланса во время переезда закрепляется отдельно в кузове.

Недостатками этой каротажной станции являются трудоемкость операции точной установки на скважину с необорудованным устьем иэ-за необходимости перемещения ..звтомобиля задним ходом и маневрирования им при установке станции в рабочее положении у устья скважины; необходимость дополнительно регулировать положение лебедки в кузове и стрелы направляющего узла кабеля относительно устья скважины; неудобство работы с лебедкой вследствие необходимости, одновременного управления включением привода и торможения барабана лебедки; недостаточная самоориентация блок-баланса в вертикальной плоскости из-за возможности его поворота только вокруг продольной оси стрелы, установленной наклонно; повышенная вероятность соскальзывания кабеля с блок-баланса из-за близости размещения последнего от барабанов лебедки и ограниченной его самоориентации; сложность- конструкции лебедки.

Эти недостатки затрудняют установку станции на устье скважины, осложняют управление спускоподъемными операциями при каротаже, приводят к низкой производительности и снижению надежности и безопасности работ, Целью изобретения является повышение производительности, надежности и безопасности работ.

Указанная цель достигается тем,что в" известной каротажной станции, смонтированной на шасси автомобиля, содержащей аппаратурную секцию с контрольно-измерительными приборами и секцию спускоподъемного оборудования, включающего лебедку с кабелем, намотанным на барабан, причем один конец кабеля через токосъемный коллектор соединен с аппаратурной секцией, а другой через кабельный наконеч 1712923 ник — со скважинным прибором, привод барабана лебедки, механизмы управления приводом и торможением барабана, кабелеукладчик, блок измерения глубины с мерным элементом и направляющий узел с блок-балансом. выполненный с возможностью измерения положения и фиксации в рабочем и транспортном положениях, лебедка жестко связана с основанием кузова и ориентирована геометрической осью ее барабана вдоль продольной оси автомобиля, а направляющий узел жестко связан с рамой лебедки, выведен в боковую стенку кузова с размещением блок-баланса за пределами кузова со стороны места водителя, при этом блок-баланс установлен с возможностью выдвижения по направляющей и поворота его ролика в рабочее положение.

Для упрощения конструкции лебедки и управления приводом барабана механизм торможения барабана выполнен в виде фрикционной муфты, соединяющей барабан с его приводом, который снабжен при этом самотормозящимся червячным редуктором.

Для повышения компактности лебедки мерный элемент блока измерения глубины выполнен в виде барабана, размещенного на раме лебедке с возможностью взаимодействия с кабелеукладчиком по ширине барабана, при этом каротажный кабель прижат к мерному барабану снизу.

Блок-баланс соединен с направляющим узлом шарниром Гука.

Направляющий узел снабжен съемным указателем скважины, состоящим из стержня-отвеса, подвешенного в центре желоба блок-баланса, ограничителя колебаний отвеса и центрирующей опоры с расположенным в ее центре вертикальным штырем.

Для упрощения указателя скважины в качестве стержня-отвеса использован скважинный прибор.

На фиг.1 изображена предложенная каротажная станция, общий вид; на фиг.2 — то же, в рабочем положении, вертикальный разрез.

Каротажная станция для геофизических исследований скважин (фиг.1), смонтированная на шасси автомобиля 1. состоит из герметичного кузова 2, разделенного перегородкой 3 на две секции — аппаратурную 4 и спускоподъемного оборудования 5. В аппаратурной секции 4 установлены стойка 6, прикрепленная через амортизаторы к стенкам и полу кузова 2, для монтажа контрольно-измерительной аппаратуры и пульта управления (не показаны) спускоподъемными операциями при каротаже, а также стул

7 для оператора станции. В аппаратурной

30

55 секции 4 между стойкой 6 и перегородкой 3 в бортовой стенке кузова 2 на уровне пола вмонтировано окно 8 для наблюдения эа .устьем 9 (фиг.2) скважины 10, Секция спускоподъемного оборудования 5 (фиг.1) содержит лебедку 11 с кабелем

12, один конец которого заделан в токосъемный коллектор 13, а другой — в кабельный наконечник 14, лебедка 11 жестко связана с основанием кузова 2 так, что ось ее барабана 15 расположена вдоль продольной оси 16 автомобиля 1, привод 17 лебедки 11 имеет фрикционную муфту 18 включения барабана

15 и самдтормозящий червячный редуктор

19, мерный барабан 20 с датчиком глубины (йе показан), кабелеукладчик 21, связанный с барабаном 15 лебедки 11 гибкой переда. чей 22, например цепной, направляющий узел 23 (фиг.2), включающий направляющую

24, закрепленную на стойке 25 и раме 26 лебедки 11, выведенную наружу кузова 2 в сторону расположения места 27 (фиг.1) водителя автомобиля 1 и соединенную с блокбалансом 28 шарниром Гука 29 (фиг.2); транспортный контейнер 30 (фиг.1) для скважинного прибора 31 с источником радиоактивного излучения и стойка 32 для крепления при транспортировке других скважинных приборов (не показаны) и элементов съемного указателя скважины, состоящего из стержня-отвеса (не показан), ограничителя 33 колебаний и центрирующей опоры 34 с вертикальным штырем 35 в центре.

Каротажная станция работает следующим образом.

По прибытии на участок работ водитель выводит блок-баланс 28 (фиг.1) из транспортного положения в рабочее (фиг.2) и аыдвигает направляющую 24, фиксирует рабочее состояние последней и блок-баланс 28: через отверстие 36 пропускает наконечник 14 (фиг.1) с кабелем 12. Кабель 12 укладывают в желеб блок-баланса 28 так, чтобы наконечник 14 находился несколько ниже обода блок-баланса 28. Затем со стойки 32 снима ют и приводят в рабочее положение элементы съемного указателя скважийы, стержень-отвес утяжеленным низом подсоединяют к кабельному наконечнику 14, ограничитель 33 колебаний Стержня-отвеса, имеющий жесткую конструкцию, крепят одним концом к наружной части направляющей 24, а через другой конец, выполненный в виде обоймы, свободно пропускают нако-. нечник 14, Опору 34 указателя скважины устанавливают на устье 9 скважины 10 так, чтобы штырь 35 был, соосен скважине 10.

Затем, держа в поле зрения стержень-отвес и штырь 35 опоры 34 указателя скважины

1712923

35

55 (фи .2). водитель осуществляет самостоягельный подьезд к скважине 10 до совмещения стержня. подвешенного на блок-балансе 28 па линии движения кабеля

12 в скважину 10, со штырем 35 опоры 34, установленной над устьем 9. На этом установка станции для каротажа скважины считается выполненной.

В одител ь отсоединяет стержень-отвес от наконечника 14, подсоединяет к нему извлеченный иэ секции 5 скважинный прибор

31. освобождает устье 9 от опоры 34 и сообщает оператору о готовности станции к выполнению спускоподъемных операций, которые,, выполняются оператором следующим образом., После проверки готовности аппаратуры, размещенной на стойке 6, и скважинного прибора 31 оператор с помощью пульта управления (не показан) лебедкой 11 подает предупреждающий сигнал о начале каротажа и, отключив фрикционную муфту 18, осуществляет свободный спуск скважинного прибора 31 в скважину 10, притормаживая при необходимости барабан 15 лебедки 11 частичным включением фрикционной муфты 18, соединенной с самотормозящимся червячным редуктором 19 привода 17 лебедки 11. Привод 17 лебедки 11 позволяет путем переключения передач на пульте управления лебедкой (не показан) получить фиксированные скорости спуска и подъема кабеля 30, 150, 700 м/ч.

Спуск скважинного прибора 31 в скважину 10 должен осуществляться с требуемой скоростью включением привода 17 барабана 15 лебедки 11 в режиме "Спуск" с пульта управления лебедкой 11. Спуск скважинного прибора 31 в скважину 10 может быть также комбинированным с плавным переходом от режима свободного спуска на спуск с требуемой скоростью при помощи отключения привода 17 барабана 15 лебедки 11 фрикционной муфтой 18 с последующим плавным включением ве в ходе спуска. После спуска прибора 31 на требуемую глубину оператор при помощи пульта управления лебедкой 11 полностью включает фрикционную муфту

18, устанавливает необходимую скорость подъема кабеля 12, включает измерительную аппаратуру, размещенную на стойке 6, привод 17 барабана 15 лебедки 11 и осуществляет подъем прибора 31, При вращении барабана 15 приводом 17 в направлении подьема прибора 31 из скважины 10 кабель

12 перемещается и наматывается на барабан 15, при этом упорядоченная укладка кабеля

12 на барабан 15 проводится принудительно каб леу ладчиком 21. связанным, через цепную передачу 22 с барабаном 15. Кабелеукладчик 21, взаимодействуя при помощи кабеля 12 с поверхностью мерного барабана 20, обеспечивает направленное поперечное перемещение кабеля 12 вдоль образующей цилиндра мерного барабана 20 и стабильное измерение глубин установленным на нем датчиком глубины спуска (не показан), Кабель 12, наматываясь на бара-. бан 15, под действием натяжения охватывает снизу поверхность мерного барабана 20 и вращает его и датчик глубины спуска. Направленное перемещение кабеля 12 по оси скважины 10 обеспечивается при помощи блок-баланса 28. Кабель 12 при подъеме поступает на блок-баланс 28, соединенный с направляющей 24 шарниром Гука 29, который обеспечивает ориентацию блок-баланса 28 в плоскости перемещения кабеля 12, образованной его ветвями, благодаря возможности качания блок-баланса 28 вокруг оси шарнира Гука 29, размещенного у желоба блок-баланса 28 одной осью по линии вертикального перемещения кабеля 12, с возможностью поворота его вокруг другой оси шарнира Гука 29, ориентированной по горизонтали.

В процессе каротажа оператор, кроме основной своей функции, заключающейся в осуществлении контроля за работой контрольно-измерительной аппаратуры, размещенной на .стойке 6, имеет возможность наблюдать за устьем 9 скважины 10 через окно 8 кузова 2 и принимать необходимые решения по спуску и подъему скважинного прибора,31; .

Формула изобретения

1. Каротажная станция, смонтированная на . шасси автомобиля, содержащая аппаратурную секцию с контрольно-измерительными приборами и секцию спускоподьемного оборудования, включающего лебедку с кабелем, намотанным на барабан, . причем один конец кабеля через токосьемный коллектор соединен с аппаратурной секцией, а второй через кабельный наконечник — со скважинным прибором, привод барабана лебедки, механизмы управления приводом, и торможения барабана, кабелеукладчик, блок измерения глубины с мерным элементом и направляющий узел с блок-балансом, выполненный с возможностью изменения положения и фиксации в рабочем и транспортном положениях, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности, надежности и безопасности в работе, лебедка жестко связана с основанием кузова и ориентирована геометрической осью ее барабана вдоль продольной оси автомобиля, а направляющий

1712923

9 узел жестко связан с рамой лебедки, выведен в боковую стенку кузова с размещениемблок-баланса.эа пределами кузова со стороны места водителя, при этом блок-баланс установлен с воэможностью выдвижения по 5 направляющей и поворота его ролика в рабочее положение, 2. Станция по п.1, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции лебедки и управления приводом барабана, 10 механизм торможения барабана выполнен . в виде фрикционной муфты, соединяющей барабан с его приводом, который снабжен самотормозящимся червячным редуктором.

3, Станция rio п.1, о т.л и ч а ю щ а я с я 15 тем, что, с целью повышения компактности лебедки, мерный элемент блока измерения глубины выполнен в виде барабана, раэмещенного на раме лебедки с воэможностью взаимодействия с кабелеукладчиком по ширине барабана, при этом каротажный кабель прижат к мерному барабану снизу,.

4. станция по,п.1, отличающаяся тем, что блок-баланс соединен с направляющим узлом шарниром Гука.

5. Станция поп.1, отл ич а ю щ а я с я тем, что направляющий узел снабжен съемным указателем скважины, состоящим из стержня-отвеса, подвешенного в центре желоба блок-баланса, ограничителя колебаний отвеса и центрирующей опоры с расположенйым в ее центре вертикальным штырем, 6. Станция поп,5; отл ича юща я ся тем, что, с целью упрощения, в качестве стержня-отвеса использован скважинный прибор.