Устройство для центрирования скважинных геофизических приборов

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (51)М. Кл 2 (22) Заявлено 100178 (21) 2569788/18-25 с присоединением заявки ¹

Е 21 В 47/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 0506.80. Бюллетень ¹ (53) УДК 5 50 -8 3 (088. 8) Дата опубликования описания 06.06.80 (72) Авторы изобретения

A.È. Заведеев, А.Ф. Косолапов и В.A

Всесоюзный научно-исследовательский и пр конструкторский институт геофизических и скважин

:(21) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ IIEHTPHPOBAHHR СКВАЖИННЫХ

ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ

/

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин и можез быть использовано, например, в аппаратуре акустического каротажа, Известно устройство для центри- 5 рования скважинных геофизических приборов, представляющее собой автономный герметичный корпус с шарнирно связанной системой рычагов, тяг, штоков и силовых упругих эле- 10 ментов, обеспечивающих постоянные усилия прижима башмаков к стенке скважины при изменении ее диаметра (1) .

Недостатком этого устройства яв- 15 ляется непостоянство степени центрирования и проходимости в скважинах с переменным диаметром.

Известно также устройство для центрирования скважинных приборов,: 20 имеющие собственный корпус со скользящими элементами и системой удлиненных выпуклых пластинчатых пружин, шарнирно соединенных средней частью с жесткими рычагами, которые други- 25 ми концами шарнирно соединены с промежуточными скольз ящими элементами .(втулками) (2) .

Основными его недостатками являются большие размеры и непригод»» 30

2 ность для непосредственного центрирования акустических зондов.

Бель изобретения является улучшение центрирования и повышение проходимости приборов в скважинах с переменным диаметром, Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено систе" мой вогнутых пластинчатых пружин и жестких тяг, причем вогнутые пластинчатые пружины средней частью жестко связаны с промежуточной подвижной опорной втулкой, а своими концами шарнирно связаны с концами выпуклых пластинчатых пружин и жестких тяг,. которые другими концами шарнирно связаны с крайними опорны-. ми втулками.

На фиг. 1 показан общий вид центрирующего устройства, установленного на корпусе прибора; на фиг, 2 принцип его работы в скважине с переменным диаметром.

Устройство содержит трИ или более выпуклых 1 и вогнутых 2 пластинча тых пружин, связанных с верхним и нижним концах шарнирами 3 и 4 между собой и с жесткими тягами 5 и б,соединенными шарнирно с верхней 7 и нижней 8 подвижными опорными втулка739220

Основным достоинством данного центрирующего устройства является его высокая проходимость при хорошем центрировании скважинных геофизических приборов, Оно отличается

Йк е прОстОтОй кОнструкции и техно логичностью изготовления; легко стыкуется с любыми приборами и может. быть установлено в любой их части

I в том числе и непосредственно на акустических зондах. На каждый прибор может быть легко установлено два или более центрирующих устройств.

Если учесть, что скорость подъема большинства геофизических приборов

15 достигает 0,5 м/с (1800 м) ч, а спуска - 1,5 м/с (5500 м) ч, то при центрировании весьма .массивных при боров центраторы (особенно их внешние элементы) испытывают большее динамические (ударные) нагрузки на

2() границах сужений (уступов) скважины.

Достигают предельных и ударные нагрузки на породы в этих случаях,,приводящих к их обрушению и последующему заклиниванию и обрыву прибо25 РОв в скважинах °

Иэ-эа существенного уменьшения укаэанных динамических нагрузок предлагаемое устройство отличается также высокой надежностью рабо30 ты и безаварийностью.

) Формула изобретения ми, промежуточную подвижную опорную втулку 9, жестко связанную со средней частью вогнутых пластинчатых пружин, н ограничительные верхние

10 и нижнее 11 кольца, зафиксированные на корпусе 12 центрирующего прибора, Данную конструкцию можно представить состоящей иэ двух секций, последовательно соединенных с помощью . общей промежуточной опорной втулки рычажных (фонарных) центраторов с общими выпуклыми пружинами с той лишь разницей, что внутренние тяги этих центраторов заменены на половинки вогнутых пружин с жестким, а не шарниным соединением их с промежуточной опорной втулкой.

Устройство работает следующим образомм.

В зависимости от направления перемещения (подъем или спуск) центрируемого в скважине прибора соответственно верхняя 7 или нижняя 8 подвижные опорные втулки опираются на ограничительные кольца 10 или 11, При спуске прибора в скважину с резко изменяющимся диаметром, в частности, при выходе его из каверны против глинистых, кавернозно-трещиноватых пород йли угольных пластов

I пружины предлагаемого центрирующего устройства оказывают сопротивление прохождению на границе сужения скважины не одновременно, а поочередно, В каверне (фиг. 2) центрирующее устройство находится в состоянии, близком к максимально раскрытому. При выходе иэ каверны (входе в сужение) в первоначальный момент работают голько нижние тяги, и в основном, нижние половины вогнутых пластинчагых пружин. При этом выпуклые пру- 40 ины лишь поворачиваются, не деформируясь, чему способствуют верхние поговины вогнутых пружин, так как при

1анном раскрытии они находятся в под ружиненном состоянии. В последую@.й момент когда часть центратора

45 ошла в сужение без большого сопроивления, в работу вступают выпукые пружины, а затем - и оставшиеся ерхние половины вогнутых пружин, Выбором геометрических размеров яг и пластинчатых пружин, а также иловых характеристик последних моет быть достигнуто постоянное (или пиэкое к нему) давление выпуклых лужин на станки скважины с изме55 яющимся диаметром, а, следовательз, и равномерное качество центризвания приборов в таких скважинах.

Устройство для центрирования скважинных геофизических приборов, содержащее систему выпуклых пластин чатых пружин и подвижные опорные втулки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения центрирования и повышения проходимости приборов в скважинах с переменным диаметром, оно снабжено системой во- гнутых пластннчатых пружин и жестких тяг, причем вогнутые пластинчатые пружины средней частью жестко связаны с промежуточной подвижной опорной втулкой, а своими концами шарнирно связаны с концами выпуклых пластинчатых пружин и жестких тяг

I которые другими концами шарнирно связаны с крайними опорными втулками, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

9 559207, кл, E 21 В 47/00р 1976.

2. Патент США У 39 15229, кл. 73-151, опублик. 1974 (прототип) .