Центрирующее прижимное устройство скважинных приборов

 

Изобретение относится к области регистрации волновых процессов и может быть использовано при создании зондов, регистрирующих сейсмическое волновое поле в вертикальных и наклонных скважинах. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей устройства по обеспечению приема колебаний с постоянной азимутальной чувствительностью с удаленных от устья вертикальных и наклонных скважин пунктов возбуждения. Устройство содержит корпус, электропривод, подвижной шток, прижимной рычаг, ходовой винт с фланцем, размещенным на опорных подшипниках между двумя упорами. При этом прижимное устройство содержит две группы прижимных рычагов с распорными рычагами, разнесенных относительно друг друга вдоль корпуса прибора, причем каждый рычаг из верхней группы прижимных рычагов одним концом шарнирно соединен с подвижным штоком и шарнирно опирается на один конец соответствующего распорного рычага верхней группы распорных рычагов, а другие концы этих распорных рычагов шарнирно соединяются с верхним концом тяги, на другом конце которой шарнирно закреплены прижимные рычаги нижней группы, шарнирно опирающиеся на соответствующие распорные рычаги, другие концы которых шарнирно соединены с корпусом прибора. 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. Опубл. 30.03.79. Бюл. №12). Этот зонд обеспечивает жесткий прижим прибора к стенке скважины, но при этом он располагается не симметрично относительно оси скважины. Вследствие чего возникает зависимость его чувствительности от направления подхода волн при регистрации колебаний от удаленных пунктов возбуждения и в наклонных скважинах. Область его применения ограничивается регистрацией колебаний только в вертикальных скважинах с пунктов возбуждения, обеспечивающих подход колебаний к прибору в направлении его продольной оси, то есть с пунктов возбуждения максимально приближенных к устью скважины.

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.

Решение указанной задачи достигается тем, что центрирующее прижимное устройство скважинных приборов, содержащее корпус, электропривод, подвижной шток, прижимной рычаг, ходовой винт с фланцем, размещенным на опорных подшипниках между двумя упорами. При этом прижимное устройство содержит две группы прижимных рычагов с распорными рычагами, разнесенных относительно друг друга вдоль корпуса прибора, причем каждый рычаг из верхней группы прижимных рычагов одним концом шарнирно соединен с подвижным штоком и шарнирно опирается на один конец соответствующего распорного рычага верхней группы распорных рычагов, а другие концы этих распорных рычагов шарнирно соединяются с верхним концом тяги, на другом конце которой шарнирно закреплены прижимные рычаги нижней группы, шарнирно опирающиеся на соответствующие распорные рычаги, другие концы которых шарнирно соединены с корпусом прибора.

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

Центрирующее прижимное устройство представлено на чертеже.

Устройство содержит герметичный корпус 1, внутри которого размещены один электродвигатель 2 с редуктором 3, подвижный шток 4 с ходовым винтом 5. Ходовой винт 5 снабжен фланцем 6, размещенным на опорных подшипниках 7 и 8, между упорами 9 и 10. На подвижном штоке 4 закреплены прижимные рычаги верхней группы 11, опирающиеся на распорные рычаги верхней группы 12, шарнирно соединенные с тягой 13. Другой конец тяги 13 шарнирно соединен с прижимными рычагами нижней группы 14, шарнирно связанными с соответствующими распорными рычагами нижней группы 15. Распорные рычаги 15 шарнирно соединены свободными концами с корпусом 1.

Устройство работает следующим образом.

Перед спуском прибора в скважину подвижный шток 4 выдвинут к верхнему концу корпуса 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 двигатель 2. От двигателя 2 посредством редуктора 3 происходит вращательное движение ходового винта 5, вследствие чего подвижный шток 4 поступательно перемещается вниз. При этом верхние прижимные рычаги 11 раскрываются. Как только их нижние концы упрутся в стенку скважины, возникнет препятствие движению штока 4 вниз внутрь корпуса 1, ходовой винт 5, упираясь фланцем 6 на верхний упор 10, будет перемещать корпус 1 вверх. При этом нижние распорные рычаги 15 будут раскрывать нижние прижимные рычаги 14, и прибор будет фиксироваться по оси скважины. В таком положении прибор жестко закрепится в скважине на двух уровнях двумя группами рычагов. Усилия прижима всех рычагов на обоих уровнях будут равными и даже в том случае, когда поперечное сечение скважины не будет окружностью и диаметр поперечного сечения скважины на разных уровнях прижима будет разным (например, вследствие каверн в не обсаженных скважинах). Эти свойства предлагаемого прижимного устройства скважинного прибора необходимы для качественного приема колебаний. После закрепления прибора в таком положении производится возбуждение и регистрация колебаний, распространяющихся в окружающей среде. Симметричное расположение прибора в скважине и жесткое закрепление его равными силами на двух уровнях обеспечит постоянство его азимутальной чувствительности. То есть, чувствительность его не будет зависеть от азимута вектора регистрируемых колебаний.

По окончании работы в заданной точке на электродвигатель 2 подается питание обратной полярности, и ходовой винт 5 вывинчивается из подвижного штока 4 и он перемещается в верхнее положение, складывая все рычаги вдоль корпуса прибора. На этом заканчивается цикл работ на одной точке, и прибор подготовлен для перемещения в следующую точку наблюдения и выполнения нового цикла измерений.

Таким образом, предлагаемая конструкция центрирующего прижима обеспечивает жесткий прижим рычагов к стенкам скважины и фиксацию прибора по оси скважины независимо от профиля ее поперечного сечения и соотношения диаметров скважины на разных уровнях прижима. При этом обеспечиваются равные усилия прижима всех рычагов в обеих группах. Надежная конструкция и простота реализации обеспечивают ее эффективную применимость в промышленности.

Формула изобретения

Центрирующее прижимное устройство скважинных приборов, содержащее корпус, электропривод, подвижной шток, прижимной рычаг, ходовой винт с фланцем, размещенным на опорных подшипниках между двумя упорами, отличающееся тем, что прижимное устройство содержит две группы прижимных рычагов с распорными рычагами, разнесенных относительно друг друга вдоль корпуса прибора, причем каждый рычаг из верхней группы прижимных рычагов одним концом шарнирно соединен с подвижным штоком и шарнирно опирается на один конец соответствующего распорного рычага верхней группы распорных рычагов, а другие концы этих распорных рычагов шарнирно соединяются с верхним концом тяги, на другом конце которой шарнирно закреплены прижимные рычаги нижней группы, шарнирно опирающиеся на соответствующие распорные рычаги, другие концы которых шарнирно соединены с корпусом прибора.

РИСУНКИ

Рисунок 1