Устройство для установки датчиков в стенке скважины

 

о п и ег.,е,ще е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

<" 717301

Союз Сеееюоех

Соцмалмстнмвсюи

Республик

К А®ТОМСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.03.78 (21) 2594537/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 25.02.80. Бюллетень №7 (51) М. Кл

E 21 В 47/00

Гасударственный кемнтет

СССР ее делам нзебретеннй н аткрытнй (53) УДК 622.241 (088.8) Дата опубликования описания 29.02.80 (72) Авторы изобретения

Ю. В. Суворов, Л. H. Феофанов и К. И. Никонов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ ДАТЧИКОВ

В СТЕНКЕ СКВАЖИНЫ

Изобретение относится к устройствам для геофизических исследований, а именно к устройствам для установки датчиков в, стенке скважины.

Известно устройство для внедрения датчика в ненарушенный грунт стенки скважины, в котором имеется узел внедрения и датчик, причем последний с помощью упомянутого устройства устанавливается через боковую стенку скважины в грунт (1). В данном устройстве датчик в виде пули внедряют выстрелом, при этом глубина вхождения его в грунт остается неизвестной, а также не предусмотрена ориентация чувствительного элемента датчика.

При проведении геофизических исследований с измерением давлений по глубине массива грунта определяющими критериями являются точное знание глубины установки датчика и положение чувствительного элемента, так как от этого зависит достоверность измерений и правильная оценка воздействия давлений на заглубленные сооружения.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для

2 установки датчиков в стенке скважины которое включает привод, выдвижной элемент, датчик, направляющую для датчика, указатель глубины внедрения датчика. В этом устройстве увеличение глубины внедрения датчика обеспечивается за счет кассеты, выполненной в виде расположенных одна над другой подпружиненных вставок, установленных вдоль центральной и боковых направляющих. Механизм внедрения этого устройства содержит выдвижной элемент в виде ходового винта, который непосредственно давит на датчик, а затем на вставки при вхождении их в грунт (2j.

Работает устройство следующим образом.

При включении привода выдвижной элемент выталкивает датчик из направляющей и внедряет его в грунт. Вставки при этом находятся в исходном положении. После внедрения датчика выдвижной элемент путем реверсирования возвращают в исходное положение. При этом под действием сжатой го пружины вставки перемещаются и верхняя занимает то место в направляющей, где в исходном положении находился датчик. При повторном включении двигателя выдвижной

71730 элемент перемещает верхнюю вставку, ко торая в свою очередь толкает вперед датчик, внедряя его вглубь массива. После этого" : one ацйи повто яются.

При такам процессе вйедрейия да чиков половина всего времени тратится на непроизводительную работу, а именно на обратный ход выдвижного элемента (ходового винта) осуществлемого с той же скоростью, что и выдвижение его, так как это обусловлено конструктивной парой винт-гайка. Полезная же работа совершается лишь при выдвижении ходового винта для перемещейия датчика и вставок вперед. При этом для воввращения . ходового винта в исходное положение необ "ХйХим узел для реверсирования, что усложняет конструкцию устройства. 15

Целью изобретения является сокращение времени на установку дагчиков:

Цель изобретения достигается выполнением привода толкателя в виде зубчатой рейки с возвратйой пружиной, соединенной с корпусом, и зубчатого сектора, кинематически связанного с редуктором. Кроме того, длина дуги зубчатого сектора равна длине зубчатой части рейки.

Длина зубчатого участка рейки -равна длине вставки. Такое исполнение узла внед- рения устройства практически исключает время на непроизводительное движение тол" ="кателя =йоСле -вь1талкивания"-датчйка или вставки за счет того, что рейка в исходное йоложение возвращается усилием пружины зр практически мгновенно и при этом не тре буется реверс, то есть время на внедрение датчиков сокращается в два раза .

На фиг. 1 изображено предложенное устройство, общий вид; на фиг. 2 — вид по стрелке А на фиг. 1 на элемент узы вйедрения; на фиг. 3 — кассета, снабженная вставками; на фиг. 4 — вставка; на фиг. 5— элемент кассеты со вставкой и датчиком, " входящим в грунт через стенку скважины. ао

Устройство содержит привод, включающий электродвигатель l, корпус 2, цйлйндри-.-ческие шестерни 3, узел внедрения, выполненный из червячной передачи 4 с сектором

5, установленным на одном валу с червяч- 4 ной шестерней, и рейки 6, являющейся толкателем, датчик 7 в направляющей 8, кассету

9, обхватывающую боковые поверхности направляющей 8 и прикрепленную к ней винтом. На валу шестерни имеется выступ 10, р а на корпусе 2 установлен переключатель 11 которые обеспечивают сигнализацию о глубине внедрения датчика. Рейка 6 установлена в направляющей опоре 12. Поверхность рейки, обращенная в сторону сектора, имеет зубья, причем длина дуги зубчатого сектора равна длине зубчатого участка рейки, находящейся с ним в зацеплении.

Внутренний конец рейки 6 связай "прй "помощи пружины 13 растяжения с задней стен- кой корпуса 2.

В кассете 9 одна над другой размещены вставки 14, нагруженные с одной стороны пружиной 15. Вставки размещаются вдоль трех направляющих: центральной 16,удерживающей вставки от смещения, и, двух боковых 17, предотвращающих перекосы при перемещении вставок.

Боковые направляющие выпспнены в виде плоских пружин и имеют на свободном конце выступ 18, который удерживает вставки в кассете при установке ее на узел внедрения. Вставка 14 имеет продольный паз 19 для укладки кабеля и отверстия 20 для центральной направляющей. Торцы вставок снабжены с одной стороны выступом 21, а с другой — выемкой 22, что обеспечивает надежное соединение вставок при внедрении. Количество вставок определяется заданной глубиной внедрения датчика в грунт.

Длина зубчатой части рейки 6 равна длине вставки 14, что обеспечивает полный выход вставки из направляющей и сводит до минимума работу на холостом ходу.

Сектор 5 имеет такой профиль, что его угбл поворота при холостом ходе (то есть когда зубья сектора не находятся в зацеплении с рейкой) обеспечивает минимально необходимое время на вхождение вставки в йаправляющую. Управление работой устройства и контроль за глубиной внедрения осуществляется с помощью пульта 23, соединенного с механизмом привода кабелем 24.

Для опускания устройства в скважину служит жесткая штанга 25 из звеньев труб.

Работает устройство следующим образом

Включают двигатель 1 и усилие от него через шестерни 3, червячную передачу 4 передается на сектор 5, который, вращаясь, перемещает рейку 6 вдоль направляющей опоры 12. Рейка, воздействуя наружным концом на датчик 7, выталкивает его из направляющей 8 и внедряет в грунт. При этом вставки 14 находятся в кассете 9 в исходном положении, а нижняя поверхность рейки скользит по наружной поверхности верхней вставки. В момент выхода датчика из направляющей зубья сектора выходят из зацепления с рейкой и она под действием растянутой пружины 13 возвращается в исходное положение.

При этом под действием сжатой пружины 15 вставки 14 перемещаются и верхняя из них-занимает то место в направляющей 8, где в исходном положении находится датчик. В этот момент сектор 5, продолжая вращаться в гу же сторону, заканчивает вращение в режиме холостого хода, его зубья снова входят в зацепление с зубьями рейки и перемещают ее вперед, при этом верхняя вставка двигается вперед и входит с усилием своим выступом 21 в выемку дат71 7301

Формула изобретения

5 чика и в дальнейшем вставка и датчик пе. ремещеются совместно. При вхождении датчика и вставок в грунт кабель датчика укладывается в паз 19 вставок. При дальнейшем внедрении датчика операции автоматически повторяются.

Таким образом, введение в механизм зубчатого сектора, связанного с рейкой, и снабжение рейки возвратной пружиной обеспечивает сокращение времени на внедрение датчиков. практически в два раза.

1. Устройство для установки датчиков в стенке скважины, включающее корпус, тол6 катель с приводом и редуктором и кассету с подпружиненными вставками, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени на установку датчиков, привод толкателя выполнен в виде зубчатой рейки с возвратной пружиной, соединенной с корпусом, и зубчатого сектора, кинематически связанного с редуктором.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что длина дуги зубчатого сектора равна длине зубчатой части рейки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 326355, кл. Е 21 В 47/00, 1970, 2. Авторское свидетельство СССР № 562641, кл. Е 21 В 47/00, 1975.

717301

Фиг, г гг

Составитель Е. Садовников

Техред К. Шуфрич Тираж 626 По тписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал П П П «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Т. Скворцова

Редактор Н. Богатова

Заказ 9785/42