Устройство для транспортирования приборов в скважине

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАНСПОРТИ РОВАНИЯ ПРИБОРОВ В СКВАЖИНЕ, содер жащее корпус, стопорно-разжимные механизмы с опорными элементами. попеременно находящиеся в зацеплении со стенкой скважины, привод с винтом, взаимодействующим со стопорно-разжимными механизмами, и средство (юверса хода, отличающееся тем, что,.с целью повышения скорости перемещения приборов в скважине путем обеспечения непрерывности движения устройства, половина винта выполнена с нарезкой противоположного направления, а каждый опорный элемент выполнен в виде кулисы, шарнирно закрепленной на внешней части стопорно-разжимного механизма, и рычага , который шарнирно соединен с KCIMнем , установленным подвижно на кулисе и подпружиненным относительно В

! (19) (11)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

З(51) Е 21 В 47 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОГ)ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

12 (21) 3507149/22-03 (22) 03 ° 11 ° 82 (46) 30.07 84 ° Бюл, 9 28 (72) С.Ф.Михайлов и В.A.Èáðàãèìîâ (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики (53) 622 ° 241 ° 05в622 ° 627 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

Р 478931, кл. Е 21 В 19/00, 47/00, 1975 °

2.Авторское свидетельство СССР

В 415356 кл, Е 01 В .47/024, 1974 (прототип) . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ПРИБОРОВ В СКВАЖИНЕ, содержащее корпус, стопорно-разжимные механизмы с опорными элементами, попеременно находящиеся в зацеплении со стенкой скважины, привод с винтом, взаимодействующим со стопорно-разжимными механизмами, и средство реверса хода, отличающееся тем, что, с целью повышения скорости перемещения приборов в скважине путем обеспечения непрерывности движения устройства, половина винта выполнена с нарезкой противоположного направления, а каждый опорный элемент выполнен в виде кулисы, шарнирно закрепленной на внешней части стопорно-раэжимного механизма, и рычага, который шарнирно соединен с камнем, установленным подвижно на кулисе и подпружиненным относительно Я корпуса.

1105627

Изобретение относится к промыслово-геофизическим исследованиям скважин и предназначено для доставки геофизических приборов на забой наклонно направленных и горизонтальных скважин.

Известно самоходное скважинное устройство, содержащее корпус, ведущие колеса с индивидуальными приводами, связанными с корпусом через элементы подвески, причем каждое последующее ведущее колесо расположено со смещением и по окружности корпуса относительно предыдущего(1 )

Недостатками известной конструкции являются ее сложность обусловI

15 ленная наличием индивидуального привода для каждого колеса, а также низкая надежность и невозможность получения большого тягового усилия.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае- 20 мому результату является устройство для транспортировки грузов в скважине, содержащее корпус, внутри которого размещены стопорно-разжимные механизмы с приводами и опорными 25 элементами и средство для реверса хода. Один из стопорно-разжимных механизмов жестко связан с корпусом,. другой может перемещаться вдоль корпуса посредством отдельного при- З< вода, связанного с ним через винтовую передачу. Опорные элементы выполнены s виде стержней с зубчатой нарезкой, входящей в зацепление с шестерней, связанной с приводом.

При выдвижении опорных элементов неподвижного стопорно-раэжимного механизма происходит перемещение другого стопорно-разжимного механизма с убраннычи опорными элементами вдоль корпуса к неподвижному посредством 40 винтовой передачи. При реверсе вращения винта передачи происходит выдвижение опорных элементов подвижного стопорно-раэжимного механизма— заклиниванне его в скважине и убор- 45 ка опорных элементов неподвижного механизма — корпус начинает перемещаться вдоль скважины. Происходит перемещение устройства на один шаг.

Таким образом, транспортируемый прибор связан при этом с корпусом устройства. Цикл перемещения состоит из холостого хода — подтягивание подвижного механизма к неподвижному и рабочего — перемещение корпуса (неподвижного механизма) от эастопоренного в скважине подвижного механизма f2 J.

Недостатками устройства являются снижение скорости перемещения, наличие дополнительных энергозатрат при- 6 вода и управляемых опорных элементов.

Цель изобретения — повышение скорости перемещения геофизических приборов в скважине путем обеспечения непрерывности движения устройства.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве для транспортирова ния геофизических приборов в скважине, содержащем корпус, стопорноразжимные механизмы с опорными элементами, попеременно находящимися в зацеплении со стенками скважины, привод с винтом, взаимодействующим со стопорно-разжимными механизмами, и средство реверса хода, половина винта привода выполнена с нарезкой противоположного направления, при этом каждый опорный элемент выполнен в виде кулисы со стопором, шарнирно закрепленной на внешней части стопорно-разжимного механизма, и рычага, который шарнирно соединен с камнем, установленным подвижно на кулисе и подпружиненным относительно корпуса.

Это позволяет увеличить скорость и обеспечить непрерывность передвижения устройств". Увеличение скорости обу.-..ловяено отсутствием холостого хода при движении. Непрерывность движения обеспечивается постоянным поступательным перемещением винта, которое происходит благодаря поочередному заклиниванию в скважине каждого стопорно-разжимного механизма, в котором происходит вращение винта с одновременным преобразо-ванием его в поступательное перемещение. Исполнение опорных элементов стопорно-разжимного механизма в виде кулисы с рычагом обеспечивает автоматическое поочередное эаклинивание в скважине стопорно -раэжимных механизмов, На фиг. 1 схематически иэображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 — схема работы устройства за один цикл перемещения.

Устройство состоит из корпуса 1, который жестко связан с транспортирующим прибором. На корпусе 1 расположены стопорно-разжимные механизмы

2 и 3 с возможностью возвратно-поступательного движения вдоль него посредством направляющих a . Каждый иэ механизмов состоит из каретки 4, внутренняя часть которой расположена внутри корпуса и выполнена в виде ходовой гайки. К наружной части каретки шарнирно прикреплены кулисы 5 для фиксирования механизма в скважине. В каретке 4 выполнены сквозные пазы 6, сквозь которые проходит рычаг 6 для поворота кулисы 5. Поворот осуществляется посредством кулисного камня 7. Между опорной площадкой ь рычага 6 и корпусом опорно-разжимного механизма установлена пружина 8 сжатия, обеспечивающая постоянное раскрытие кулис и прижим их к стенке скважины. Внутри корпуса 1 расположен ходовой винт 9, находящийся в зацеплении с гайками соответствующих стопорно-разжимных меха1105627 низмов. Ходовой винт 9 имеет правую и левую нарезки резьбы. Вращение ходового винта происходит от двигателя 10 в опорах 11, 12 и 13 качения. Средство реверса хода. включает систему концевых выключателей и коммутирующую аппаратуру (не показаны), обеспечивающие реверсирование вращения двигателя при перемещении управляющих рычагов 6 внутрь стопорно-раэжимного механизма. Для сво- 10 бодного перемещения устройства с прибором из скважины, когда проходит горизонтальный или наклонный участок скважины, оно снабжено группой электромагнитов 14, управляемых с панели управления. При подаче питания на электромагниты якорь, перемещаясь вверх, перемещает рычаг 6, выводя кулисы 5 из зацепления со стенкой скважины.

Устройство работает следующим образом.

Перемещение устройства с транспортируемым прибором в скважину под действием собственного веса происхо-. дит в положении, когда кулисы 5 стопорно-разжимного механизма находятся в исходном положении и под действием якоря электромагнита прижаты к кареткам 4 стопорно-разжимных механизмов 2 и З.При достижении участка 30 скважины,где перемещение устройства невозможно под действием собственного веса и веса кабеля с прибором (горизонтальный и пологонаклонный участки) иэ-за увеличения сил трения 35 кабеля устройства и транспортируемого прибора со стенкой скважины, подается сигнал управления по кабелю на группу электромагнитов 14. При срабатывании электромагнита происхо- 40 дит высвобождение кулис 5 и под действием пружины 8 поворот их до соприкосновения со стенкой скважины. Далее с наземного пульта подается питание на привод 10 ходового винта 9.

Предположим, что верхняя часть винта 45 имеет правую резьбу, а нижняя д левую и при включении двигателя вращение винта происходит по часовой стрелке (фиг. 2а) . Стопорно-разжимные механизмы 2 и 3 расположены при 50 этом на корпусе устройства. За счет сцепления верхней части винта с гайкой механизма 3 происходит эаклинивание при помощи кулис 5 этого механизма в скважине и вывинчивание винта 9 и 55 связанного с ним корпуса 1 вверх.

Одновременно с этим, эа счет сцепления нижней части винта с левой нарезкой b с гайкой механизма 2, последний перемещается вверх вдоль корпуса 1. Перемещение корпуса 1 вверх по скважине и стопорно-раэжимного механизма 2 вдоль корпуса происходит до тех пор, пока под действием управляющего рычага 6 механизма 3 кулисы 5 не выйдут из зацепления со стенкой кважины. Перемещение рыча-. гов 6 механизма 3 происходит благодаря воздействию на них корпуса

1подшипника 13, перемещающегося вместе с корпусом 1. В момент выхода кулис 5 механизма 3 иэ зацепления со скважиной происходит срабатывание концевых выключателей механизма реверса (фиг. 2б) . При реверсе вращения двигателя происходит дальнейшее перемещение вверх корпуса 1, обусловленное тем, что опорой для выдвижения винта с корпусом является уже стопорно-разжимной механизм

2. Внедрение кулис 5 механизма 2 происходит за счет возникновения осевой силы, направленной вниз,по гайке механизма 2 в результате сцепления ее с ходовым винтом с левой нарезкой при вращении его против часовой стрелки. Одновременно с перемещением корпуса 1 вверх происходит перемещение механизма 3 вдоль корпуса. Перемещение корпуса вдоль скважины происходит до тех пор, пока .кулисы 5 механизма 2 под действием рычага 6 не выйдут из зацепления со стенкой скважины. Перемещение рычага 6 происходит под действием торцовой поверхности нижней части корпуса. B момент, когда кулисы 5 механизма 2 не полностью вышли иэ зацепления со скважиной, срабатывают концевые выключатели механизма реверса.

Происходит реверс вращения двигателя, и цикл повторяется. Таким образом, происходит перемещение устройства с прибором вдоль скважины. Для извлечения устройства с прибором из скважины с наземного пульта управления подается сигнал на группу электромагнитов 14, при срабатывании которых происходит перемещение управляющих рычагов вверх и принудительное возвращение кулис 5 в исходное положение. При таком положении кулис можно беспрепятственно извлекать устройство с прибором из скважины при помощи геофизического кабеля.

Предлагаемое устройство обеспечивает низкую стоимость проведения геофизических исследований горизонтальных и наклонно направленных скважин, обусловленную дешевым способом доставки приборов в интервал исследования, при котором не требуется использование бурового оборудования, возможностью непрерывной регистрации геофизических параметров пластов. вдоль ствола скважины, высокой производительностью исследований.

1105627

Тираж 565 . . . .. Подлисное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 5563/25

Филиал ППП Патент, г..ужгород, ул.Проектная, 4

Составитель В.Сидоров

Редактор Л.Алексеенко Техред О.Неце Корректор А.Тяско