Устройство для центрирования приборов в скважине

Полезная модель относится к технике добычи нефти и газа и может быть использована при спуске геофизических приборов на кабеле в скважину для проведения промыслово-геофизических исследований. Устройство для центрирования приборов в скважине содержит корпус с хвостовиком для крепления к кабелю и с гнездом для подвески приборов и пружину, установленную в корпусе и центрирующую его В качестве центратора установлены подпружиненные шарики, расположенные в отверстиях корпуса со степенями свободы вращения вокруг своих осей и возвратно-поступательного перемещения вдоль оси этих отверстий. Пружины установлены в указанных отверстиях под шариками контактно с ними. Достигается отсутствие износа и поломок центратора.

Полезная модель относится к технике добычи нефти и газа и может быть использована при спуске геофизических приборов на кабеле в скважину для проведения промыслово-геофизических исследований.

Известны различные устройства для центрирования приборов в скважине с целью повышения качества и достоверности результатов исследований геофизическими приборами.

Известные устройства представляют собой жесткие или упругие элементы, расположенные на корпусах или на приборах (Н.Н.Кривко, В.Д.Шароварин, В.Н.Широков. Промыслово-геофизическая аппаратура и оборудование. М.: Недра, 1981, 280 с.; Т.Д.Дах-Кильгов. Геофизические исследования в скважинах. М.: Недра, 1982, 352 с.)

Известно также устройство для центрирования приборов в скважине, принятое за прототип, содержащее корпус с хвостовиком для крепления к кабелю и с гнездом для подвески приборов, а также пружину, закрепленную в корпусе и центрирующую его (В.Н.Васильевский, А.И.Петров. Техника и технология определения параметров скважин и пластов. М., 1989, с.224-226, рис.91, 92).

Недостатками прототипа является то, что пружина типа длинной рессоры непосредственно контактирует со стенками трубы при спуске и подъеме приборов в скважину. Это приводит к быстрому износу контактной части пластинчатой пружины и, как следствие, к поломкам пружины и к авариям.

Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков.

Техническим результатом, достигаемым при использовании предложенной полезной модели, является отсутствие износа и поломок центратора.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для центрирования приборов в скважине, содержащем корпус с хвостовиком для крепления к кабелю и с гнездом для подвески приборов, а также пружину, установленную в корпусе и центрирующую его, согласно полезной модели, в качестве центратора установлены подпружиненные шарики, расположенные в радиальных отверстиях корпуса со степенями свободы вращения вокруг своих осей и возвратно-поступательного перемещения вдоль оси этих отверстий, а пружины установлены в указанных отверстиях под шариками контактно с ними.

Установка в предложенном устройстве в качестве центратора подпружиненных шариков со степенями свободы вращения вокруг своих осей обеспечивает их контакт со

стенками трубы, в результате чего при перемещении устройства в скважине шарики вращаются во всех направлениях. В этом случае трение скольжения пластинчатых рессор заменено на трение качения шариков, в результате чего силы трения уменьшены в сотни раз. Благодаря этому также в сотни раз уменьшается износ шариков, и они работают десятилетиями, практически не имея сколько-нибудь заметного на глаз износа. Почти не имея износа, шарики не разрушаются никогда.

То, что шарики подпружинены и расположены в радиальных отверстиях корпуса со степенью свободы возвратно-поступательного перемещения вдоль этих отверстий, обеспечивает возможность утопления или выхода шарика на всех выступах и углублениях на стенках труб, что обеспечивает работоспособность устройства как в подготовленных, так и в неподготовленных трубах скважины. Кроме того, адаптивное отслеживание шариками неровностей на внутренней поверхности труб дополнительно снижает износ шариков.

Расположение пружин в отверстиях корпуса под шариками контактно с ними обеспечивает, во-первых, адаптивное отслеживание шариками неровностей поверхности труб за счет возможности сжатия шариками контактирующих с ними упругих пружин, возвращающих шарики на место, как только неровность пройдена; во-вторых, пружины закрыты в отверстиях шариками и не контактируют с внутренними поверхностями труб, в результате чего они не изнашиваются и не ломаются.

Таким образом, запланированный технический результат достигается полностью.

Предложенное устройство показано на чертеже, где на фиг.1 изображен его поперечный разрез, а на фиг.2 - вид сбоку.

Устройство, содержащее корпус 1 с хвостовиком 2 для крепления к кабелю и с гнездом 3 для подвески приборов, а также пружину 4, установленную в корпусе 1 и центрирующую его. В качестве центратора установлены подпружиненные шарики 5, расположенные в радиальных отверстиях 6 корпуса 1 со степенями свободы вращения вокруг своих осей и возвратно-поступательного перемещения вдоль оси 7 отверстий 6, а пружины 4 установлены в указанных отверстиях 6 под шариками 5, контактно с ними.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы хвостовик 2 закрепляют в кабельной головке подъемника. В гнезде 3 закрепляют геофизические приборы, и устройство опускают в скважину. При этом шарики 5 сжимают пружины 4 на 3-5 мм. Во время спуска и подъема устройства шарики 5 контактируют с внутренней поверхностью трубы в скважине и катятся по этой поверхности, почти не изнашиваясь. При входе какого-либо шарика 5 в углубление на поверхности трубы пружина 4 отжимает шарик 5 в углубление, а при выходе из углубления

или при контакте с выступающей неровностью шарик сжимает пружину 4. Таким образом, шарики 5 адаптивно отслеживают поверхность трубы и обеспечивают постоянно центрирование устройства при постоянном трении качения шариков 5. Трение качения обеспечивает почти полное отсутствие износа шариков 5 и полное отсутствие их разрушения.

Расположенные в радиальных отверстиях 6 корпуса 1 пружины 4, закрытые шариками 5, не контактируют с поверхностями труб, в связи с чем не изнашиваются и не разрушаются.

Устройство для центрирования приборов в скважине, содержащее корпус с хвостовиком для крепления к кабелю и с гнездом для подвески приборов, а также пружину, установленную в корпусе и центрирующую его, отличающееся тем, что в качестве центратора установлены подпружиненные шарики, расположенные в отверстиях корпуса со степенями свободы вращения вокруг своих осей и возвратно-поступательного перемещения вдоль оси этих отверстий, а пружины установлены в указанных отверстиях под шариками контактно с ними.