Управляемое прижимное устройство скважинных геофизических приборов

2 лоиой упругий элемент и с которым шарнирно связана система прижимных или измерительных рычагов, отлышюиееся тем, что, с целью создания равномерного и регулируемого по величине усилия прижима, упрощения конструкции, улучшения условий работы и повышения срока службы основных элементов устройства, силовой упругий элемент выполнен в виде набора тарельчатых пружин, часть которых в виде пакета находится в нерабочем состоянии; рабочий механизм электромеханического привода выполнен в виде планетарнови ггового многоступенчатого редуктора с изменяемым числом ступеней, связанного с электродвигателем посредством сменной переходной втулки с открытыми прорезями и пазами на концах, а система рычажно-шарнирных звеньев, преобразующих движение прижимных или измеригельных рычагов в движение подпружиненного штока прибора, предохранена от контакта с буровым раствором маслонаполненной эластичной многорукавной камерой, число рукавов которой соответствует числу рычагов.

200!333

5

55 бО

На чертеже представлена схема предлагBñмого устронстьа.

1 !ри>к11."!на51 систеь!а усГр05!с ва заелючсна в герметичный корпус 1, заполненный элоктроизоляционной жидкостью (например, сухим трансформаторным маслом, кремнсорганической жидкостью н r. д.). С корпусом 1 сопряжен KO3IIte!Icaтор 2 давлсl!ия. K всрхнс1! части корпуса посредством переходной втулки 8 подсоедипена электрическая цепь прибора нужного каротажа.

Реверсивный безколлекторный электродвигатель 4 соединен сменной переходной втулкой 5 с планетарно-винтовым многоступенчатым редуктором 6 с центральными колесами (солнечными и коронными). Втулка имеет открытые прорези. Цилиндричсскис штифты, поставленные на вал ротора электродвигателя, и конец входного вала редуктора заходят в открытые прорези втулки, обеспечивая связь электродвигателя с редуктором. Захват 7, жестко связанный с винтом 8 винтовой пары редуктора, через силовой шток 9 воздействует на силовой упругий элемент, выполненный в виде набора большого количества тарельчатых пруж1ш 10. Со штоком 9 шарнирно связано коромысло 11. С звеньями 12 и 18 также шарнирно связаны управляемые рычаги 14. Рычаги 14 it вспомогательные рычаги

15 в свою очередь шарнирно соединены с корпусом l. Система шарнирно-рычажных звсш ег изолирована от раствора многорукавпой герметичной эластичной камерой 1!3 с нерастягивающимися кольцами 17 в местах сопряжений. К рычагам 14 и 15 шарнирно присоединены сменные измерительные элементы 18, например башмаки микрозонда, башмаки с измерителем глинистой корки и т. д. Положение управляемых рычагов определяется с помощью блика фоторегистратора карота>кной станции и регулируется посредством потенциометра 19 и подпружиненного контакта

20, связанного со штоком 9. Потенциометр и контакт выполняют фушсции ш!дикатора раскрытия и складывания рычагов, а в кавсрномере — функции датчика каверпомера. Вспомогательные рычаги 15, имеющие форму коробчатых планок, помимо обеспечения параллельносги измерительных элементов 18 относительно оси прибора, защищают раскрытые элементы и являются электровводами, идущими от измерительных элементов к электрической схеме прибора. При применении устройства в качестве каверномера рычаги 15 удаляют, а концы рычагов 14 оснащают вращающимися роликами.

Устройство действует следующим образом, Прямое или обратное вращение электродвигателя 4 через понижающий редуктор б передается винтовой паре с винтом 8 и преобразуется в поступательное перемещение в соответствующем направлении захвата 7, который через шток 9 воздействует на пружины 10, преодолевая или освобождая осевое усилие, которое они развивают. Пружины через шток

9, коромысла 11, званья 12 и 18 воздействуют

ltB !Зыч,11!I !4 if 1.3, 1K

П> . <5!Нг .РОИСРСЕ1!K ià I ÑËII . < ПГPBIOT ПP11 Э 1 О::! рО>1ь ОГ,заничитслс!I хода захвыт11 7.

Та13ельча!ые пружины имеют малые гаоариты при больГних усилиях и высокой жсстколи. арслки ра Ifo;Io>Kcitt>t пакетами по две тарелки в каждом, причем иместся небольшое количество неработающих тарелок, также составленных в пакет. Весь набор заклю«еп в герметичную цилиндрическую полость, заполнеш;ую маслом. Прогиб набора складывается из прогибов отдельных тарелок, составляющих набор, а прижимное усилие набора то же, что и у каждой отдельной тарелки. Это обеспечивает пологую характеристику набора тарелок при сохранении больших прижимных усилий в отличие оТ отдельных тарелок, имеющих крутую характеристику. Габариты набора постоянны независимо от количества рабочих тарелок. Возможность располагать тарелки в различных состояниях при посто>ншой длине набора обсспе пинает набору высокую гибкость в подборе нужного при>к!!много усилия путем изменения количества работающих тарелок и величины предварительного поджатия набора. БОГ!1,шис при>кимньlс усилия позволя!От увеличить соотношение иле<1 управл51сзн!х рыкуьц!!хс51 li Г!Зу!цнхся дс-! алсй

Передаточное число редуктора равно нроизведешпо псрсдаточных чисел его ступеней, наоирающихся пакетом последовательно. Путем изменения количества используемых в работс ступеней можно менять псредаточнос число и величину крутящего момента на винтовой паре редуктора, что позволяет преодолевать разные по вели Illilc прижимные усилия на штоке. Из»eiiekliie числа ступеней осуществляется путем удаления одной ступени или включения добавочной ступени и замены переходиoi втулки 5 иа такую же, но отличающуюся от первой тем, что сс длина оо;!»шс или меньше на вели<15!ну, раг<ную высоте вкл!Очасмо1! Или удаляемой ступени, +!о обеспечивает более гибкое изменение числа оборотов.

Система шарнирно связанных рычажных элементов (штока 9, коромысла 11, звеньев

l2 и 18 и рычагов 14) обеспечивает синхронное и независимое от корпуса движение управляемых рычагов и устраняет влияние веса прибора на прижимное усилие рычагов в наклонных скважинах.

Предлагаемое устройство можно применять во всех гсофнзических приборах, спускаемых в скважину IIB каротажном кабсле.

Предмет изобрстения

Управляемое прижи»нос устройство скваж!t. Иых геофизических приборов, содержащее ко tile:!Сатор давления, сопря>кенный с герметг(чным ко Зпусом, В KQTopo31 размещены элект!ЗО;!сх»!»

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. сгидетсльства №

Заявлено 26.1Ъ .1966 (¹ 1074360/26-25) Kл. 5а, 18/30 с присоединением заявки №

Приоритет

МПК F. 21b

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликсвано 15.ИН,1967, Бюллетень № 17 УДК 622.241.001.42: о50.340,8-238

Дата опубликования описания 31.Х.1967 ;: (088 8у- ---. » т г

В. П. Артемов

/ у

Волго-Уральский филиал Всесопазного научно-исследовательскогту-института геофизических методов разведки

Автор изобретения, Заявитель

УПРАВЛЯЕМОЕ ПРИЖИМНОЕ УСТРОЙСТВО

СКВАЖИННЫХ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ

Для геосрнзических исследований скважин требуются измерительные элементы, например башмак с измерителем глинистой корки или измерительные рычаги каверномера, которые перед началом измерений раскрываются, в процессе измерений равномерно и непрерывно прижимаются к стенкам скважины, а после окончания измерений складываются.

В известных управляемых прижимных устройствах с электромеханическим приводом применена в качестве силового элемента винтовая цилиндрическая пружина, которая в рабочем диапазоне меняет прижимное усилие в

1,5 раза. Поэтому условия записи диаграмм при разных диаметрах скважин в проницаемых интервалах, где откладывается глинистая корка, неодинаковы. Неравномерность прижимного усилия приводит к тому, что при одинаковой проницаемости пластов, т, е. одинаковой толщине глинистой корки, в разных по диаметру сквахкинах толщина глинистой корки между материнской породой и измерительным элементом (башмаком) различна, поскольку количество глинистой корки, выдавливаемой башмаком зависит от прижимного усилия. Таким образом, для одинаковых участков требуются разные поправки, что усложняет интерполяцию и делает конечные результаты неточными. Кроме того, величина прихки много у силия цилиндрической винтовой пружины ограничена ее габаритами. Для получения необходимого усилия уменьшают соотношение плеч управляемых рычагов, в результате чего ход штока и других движущих5 ся элементов увеличивается (не менее 40 .ялт), Трущиеся и движущиеся части непосредственно контактируют с глинистым раствором и шламом, что при большом ходе повышает их износ, снижает надежность н сокращает срок

10 службы устройства.

Предлагаемое устройство отличается тем, что силовой упругий элемент выполнен в виде набора тарельчатых пружин, часть которых находится в нерабочем состоянии. Малая

15 величина прогиба пружин обеспечивает равномерность усилия в рабочем диапазоне, а работающие тарелки — необходимую величину усилия, которос можно менять переводом части тарелок из рабочего в нерабочее положе20 пие и наоборот.

Электромеханический привод представляет собой планетарно-винтовой многоступенчатый редуктор с изменяемым числом ступеней, связанный с реверсивным электродвигателем при

25 помощи сменной переходной втулки. Это обеспечивает универсальность привода. Система рычажно-шарнирных звеньев предохранена от воздействия бурового раствора и шлама эластичной многорукавной камерой, натя3П 1 ивасх!ой 11а управл:1съ!ые ры !аги и корпус,