Устройство для прижатия геофизических датчиков к стенкам скважины

"И"И С-А О НИЕ ИЗОБРЕТЕйИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 11.1076 (21) 2410892/22-03 с присоединением заявки Нов Е 21 В 47/00 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийДата опубликования описания 08,04,80(54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЖАТИЯ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ К СТЕНКАМ СКВАЖИНЫИзобретение относится к техникепромыслово-геофизических исследований скважии,Известно устройство для прижатиягеоФизических датчиков к стенке скважины, кинематическая схема которогосодержит двигатель храповой механизмодностороннего действия, редуктор,кривошипно-шатунный механизм и систему рычагов с пружиной (1. 10Недостатками этого устройства являются невысокая надежность управления, сложность регулировки, отсутствие защиты от перегрузок элементовконструкции и двигателя при аварийных 15ситуациях.Известно также управляемое прижимное устройство скважинного геофизического прибора, содержащее привод,шток, систему рычагов, силовой и дополнительный упругие элементы, причем жесткость дополнительного упругого элемента больше жесткости силового упругого элемента 2.Известное устройство обеспечивает 25выполнение исследованийв скважинахс осложненньвли условиями и предотвращает аварии, вызванные поломкой рычагов, но обладает значительной массойи габаритами, обусловленными большой 30 величиной жесткости дополнительногоупругого элемента,Целью изобретения является повышение надежности устройства в работе иуменьшение его габаритов,Цель достигается тем, что устройство снабжено установленным междусистемой рычагов и силовым упругимэлементом ползуном, соединенным соштоком через дополнительный упругийэлемент, жесткость которого меньшежесткости силового упругого элемента.На чертеже представлена кинематическая схейа предлагаемого устройства,Устройство для прижатия геофизических датчиков к стенкам скважинысодержит привод, в качестве которогоприменен импульсный электромагнит 1,сочлененный с редуктором 2 через храповой механизм 3 .одностороннего действия, На выходном валу редукторарасположен кривошип 4, связанный шатуном 5 с поршнем б, помещенным в цилиндр 7, Шток 8, нежестко соединенныйс поршнем б, связан с силовым упругимэлементом в виде пружины 9 и нежесткос ползуном 10 через дополнительныйупругий элемент в виде пружины .11.Ползун 10 соединен с системой рыча3гов 12, несу 4 их геофизические датчики 13, Жесткость дополнительного упру 72631 О 15 20-="гОго элемента зиачитеЛЬтлно"МеншьоШке" с- - жесткости силового упругого элемен та,"Устройство работает следующим образом.Если кривошип 4 нахоцится, как показано на-чертеже, в крайнем нйжнемположении, то под действием пружиныу шток й скт 7 еылйуся ойуатй"иксе, топкая ползун 10 и раскрывая систему ры"чагов 12, которые прижимают геофизи-ческие датчики 13 к стенке скважины. В таком положении усТройство находится при подъеме прибора из скважины.В это время проводятся исследования, При этом геофизические датчики скользят по стенке скважины, а система рдыпчагов 12, ползун 10 и шток 8 меняют свое полсжение с изменением диаметра скважины. Шток 8 свободно пе"ремещается относительно поршня 6. жину и поднимается из нее после выполнения исследований.Для раскрытия устройства перед началом исследования достаточнов об- мотку электромагнита 1 послать серию импульсов тока. Как только кривошип 4 минует крайнее верхнее положение, происходит проворот шестерен редуктора 2 под действием пружин 9 и 11, та как этому не препятствует храповой механизм 3, Шток 8 под действием пружины 11 упирается в ползун 10. Система рычагов 12 раскрывается и прижимает датчики 13 к-стенке скважины.При аварийных -ситуациях, связанных с обвалом стенок скважины или присутствием в буровом растворе обломков пород (шлама) и попаданием обломков или посторонних предметов между рычагами, геофизическими датчиками и корпусом прибора в момент закрытия рйчажнбй системы, устройство работает следующим образомДля закрытия системы рычагов после"проведения исследования или перед повторным спуском прибора с поверхности по линии связи на обмотку электрамагнита подаются импульсы тока.Поддействием этих импульсов якорь электромагнита 1 совершает возвратно-поступательное движение, :риводя в дей-ствие редуктор 2 через храповой ме- З 0ханизм 3 одностороннего действия. Редуктор преобразует усилие электромагнита в силу, необходимую для сжатия пружины 9, Кривошип 4 йосттепенйо-"йзнижнего положения переходит в верхнее, перемещая шатун 5, поршень 6,шток 8 и пог.зун 10, усилие на который в" этомслучае передается черезпружину 11, Пружина 9 при этом сжийаеТся, а рычаги 12 складываются.Когда кривошип 4 приблизится к-верхнему крайнему положению, йреткртаЩаЕТшСя ПсдаЧа ИМПУЛЬСОВ тОКа, а СИСтема рычагов 12 с датчиками 13 оказывается в закрытом положении. Сигналдля прекращения подачи импульсов 45 "."можйо"полугить; например, путем вклю=.чейная" ршезйстора параллельно или по-слеодойательнос обмоткой электромаг"нита=1 шс"Йомтощью киоятактовт" управля"емых кривошипом 4 или штоком 8 (на, 50я 5 туЬЖе" резистор и контакты непоказаны) .При нормально закрытой рычажнойсистеме пружина 11 несколько поджаташтоком 8 гак, что между концом штокаи"йолэуном образуется небольшой (до1,5 мм) заэср,Его легко получить"прй=рег 7 лировании"размеров внешнйх" ивтйутревнййх йепейк уСтройства" Капри-"йЮР., вывинчивая редуктор 2 вместе споршнем 6 относительно опор системы йе 0рычагов 12. РегУЛирОвание произвОдйтся;-когда кривошип 4 находится"вверхнем крайнеййолбженийВ закрытом йоложении устройство" транспортируется, спускается в сква Для закрытия рычажной системы про- изводится посылка импульсов тока ча обмоТку электромагнита 1, который приводит в движение редуктор 2 через храповоймеханизм 3, сжимает пружину 9 и черезшток 8, пружину 11, ползун 10 складывает рычаги 12 с датчиками 13 до определенного положения, пока рычагам с датчиками не будет препятствовать посторонний предмет, После того как движение рычагов 12, а следовательно, и ползуна 10 прекращается,шток 8, продолжая движение, одновременно сжатием пружины 9 начинает сжимать пружину 11 до тех пор, пока кривошип 4 не пройдетверхнее положение. Таким образом, ползун 10, связанный пружиьой 11 со штоком 8, позволуяет многократно раскрывать и закрывать систему, если она не закрылась полностью.Впредлагаемом устройстве усилие прижатия рычагов обеспечивается при жесткости дополнительного упругого элемента в три раза меньшей, что приводит к уменьшению габаритов дополнительного упругого элемента, а следовательно,. и габаритов устройства в целом,Формула изобретенияустройство для прижатия геофизических датчиков к стенкам скважины, содержащее привод, шток, систему рычагов, силовой и дополнительный упругие элементы, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности его в работе, оно снабжено установленным между системой рычагов и силовым упругим элементом ползуном, соединенным со штоком через доголни" тельный упругий элемент, жесткость726315 1, Авторское свидетельство СССРР 418600, кл. Е 21 В 47/00, 1973.2, Авторское свидетельство СССР9 540030, кл. Е 21 В 47/00, 1975(прототип),ставитель А. Назаретовхред Н. Бабурк а В, Синицкая Редактор Г. Бельс ррек Тираж 626 ЦНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 3035, Москва, Ж, Раушскз 632/29 Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,Фили которого меньые жесткости силового".;упругого элемента. Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе