Каротажный микрозонд

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ВТ ОМ ИДЕТЕЛЬСТВ(22) Заявлено 18,01.79 (21) 2720060/18-2 В 47/00 аявки-с присоединением (23) Приоритет -Опублико вударставиный комите ано 15.02.81. Бюллетень6икования описания 25.02.81 СССРелам изобретений и открытий 3) УДК 550.8. Косолапов; А. И. Заведеев и В. А. Гара зобретеиия 1 лт 1 .:,Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин 71) Заявитель) КАРОТАЖНЫЙ МИКРОЗОН Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин и может быть использовано, например,.в приборах акустического и электрического микрокаротажа,Известны различные каротажные микро- зонды для геофизических исследованиЙ скважин, конструктивно выполненные на базе рессорных, рычажных и фонарных прижимных и центрирующих устройств. Например, зонд для исследования буровых скважин снабжен рычажным центром с шарнирным сочленением его с измерительным башмаком 1 редлагаемому яв ледования стено икрозондах не доепень свободы придежность контакка со стенкой глуводе каверн малойсоизмеримых с случае когда верхычагов или полокой каверны с кручастично вошла в аметр) скважины,Наиболее близким к пляется устройство для исбуровой скважины 2.Однако в известных мстигается необходимая стжимных устройств и ната измерительного башмабоких, обвалившихся в спротяженности, напримердлиной башмака. Так, вняя часть прижимных рзьев при выходе из глуботым сводом (потолком)сужение (номинальный ди то измерительныи башмак в этот момент вообще не достает стенки каверны. Это характерно для глубоких каверн в угольных и глинистых пластах, имеющих при довольно пологих (примерно 45) основаниях весьма крутые обвалившиеся своды.Другим недостатком известных микрозондов с управляемым прижимом является сложность их конструкции.Цель изобретения - повышение точности измерений в скважинах с кавернозными стенками, упрощение конструкции микрозонда и управление раскрытием-закрытием микрозонда.Эта цель. достигается с помощью прижимного механизма, выполненного в виде спиральной пружины, которая расположена 15 в плоскости оси микрозонда и жестко закреплена внутренним концом посредстэоеа кронштейна к нижней части корпуса центратора, а внешний конец спиральной пружины дугообразно изогнут в обратном направлении спирали и шарнирно сочленен с верхним концом подпружиненного более слабой спиральной пружиной измерительного башмака, при этом корпус центратора выполнен в виде трубы, скользящей поверх804820 51 О15 40 3корпуса микрозонда, нижняя часть которого выполнена из материала с заданными стабильными физическими свойствами и имеет полость с продольной прорезью для осевого перемещения в ней кронштейна и электромагнитную защелку, удерживающих в полости прижимной механизм с измерительным башмаком при спуске и эталонировке и освобождающих их при подъеме и работе микрозонда в скважине за счет сил трения опорных элементов центратора о стенки скважины,На фиг. 1 схематично показана конструкция каротажного микрозонда в закрытом положении; на фиг. 2 - то же, в раскрытом положении. Каротажный зонд (фиг. 1) включает корпус 1 с электронным отсеком и головкой 2 для соединения с каротажным кабелем, полостью 3 с продольной прорезью 4 и электромагнитной защелкой 5, хвостовиком 6 со щелевым окном 7, корпус 8 центратора с опорными элементами (пружинами) 9, кронштейн 10, спиральную пружину 11 с дугообразным внешним концом 12, шарнир с подпружинивающей спиральной пружиной 13 и измерительный башмак 14.Микрозонд работает следующим образомПеред пуском в скважину микрозонд устанавливается в закрытое положение путем перемещения корпуса центратора 8 по корпусу 1 микрозонда до упора (головки) 2. При этом с помощью кронштейна 10, свободно перемещающегося в прорезе 4, но жестко закрепленного одним концом в нижней части с корпусом 8 центратора, а другим - с прижимным механизмом (спиральной пружиной 11 с дугообразным внешним концом 12), измерительный башмак 14 втягивается в полость 3 через щелевое окно 7 хвостовика 6. Фиксация микрозонда в закрытом положении осуществляется электромагнитной подпружиненной защелкой 5, удерживающей кронштейн 10 за специальный выступ на нем в обесточенном состоянии. 2 О 25 зо З 5 41 микрозонда с полостью 3, продолжая двигаться вверх, открывает измерительный башмак 14 с прижимным дугообразным концом 12. Их освобождение из полости 3 осуществляется через щелевое окно 7 в хвостовике 6. Благодаря прорези 4 кронштейн 10 не препятствует перемещению корп са микрозонда. В момент, когда хвостовик .6 соприкоснется с нижним концом корпуса 8 центратора, микрозонд раскроется в рабочее положение и дальнейший подъем его будет осуществляться вместе с центратором. Основной прижим измерительного башмака 14 к стенке скважины 15 осуществляется спиральной пружиной 11 с помощью ее удлиненного внешнего дугообразного конца 12, а прижим нижнего конца башмака - более слабой спиральной пружиной, расположенной на шарнире 13. Повторный спуск микрозонда возможен после останрвки его в интервале без каверы. При этом вначале спуска он возвращается в исходное положение (фиг. 1).Выбором геометрических размеров спиральных пружин 11 и 13 (особенно формы дугообразного прижимного конца 12), а также их силовых характеристик может быть достигнуто практически постоянное давление измерительного башмака на стенку скважины в достаточно широком диапазоне из-. менения ее диаметра и конфигурации каверн. Так, диапазон изменения углов наклона стенок каверны от основания до свода достигает 135.Предлагаемая конструкция микрозонда свободно обеспечивает подпружинивание измерительного башмака и качественный прижим к стенкам каверны в указанном диапазоне углов их наклона. Основным достоинством предлагаемого микрозонда является сравнительная простота конструкции, обеспечивающая большую степень свободы измерительного башмака и повышенную точность измерений в кавернозных скважинах.формула изобретения При пуске микрозонда в скважину осуществляется проверка стабильности работы его электронной схемы и датчиков измерительного башмака в скважинных условиях, а также эталонировка прибора по заданным физическим (например акустическим или электрическим) характеристикам материала стенки полости, "против которой находится подпружиненный измерительный башмак.Раскрытие микрозонда (фиг. 2) в рабочее положение осуществляется при подъеме его из скважины. Для этого путем кратковременной подачи тока на электромагнитную защелку 5 освобождается кронштейн 10, При этом движение корпуса 8 центратора останавливается за счет сил трения прижимных .пружин 9 о стенку скважины 15, а корпус 45 50 55 1. Каротажный микрозонд, содержащий корпус с электронным отсеком, центратор, подпружиненный измерительный башмак, шарнирно сочлененный верхним концом с прижимным механизмом, и систему управления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений в скважинах с кавернозными стенками и упрощения конструкции микрозонда, прижимной механизм выполнен в виде спиральной пружины, которая расположена в плоскости оси микро- зонда и жестко закреплена внутренним концом посредством кронштейна к нижней части корпуса центратора, а внешний конец спиральной пружины дугообразно изогнут804820 едактор М. Петрова к аз 10572/47 ета СССРрытийна 6., д, 4/5Проектная,ВНИИПИ Государстпо делам изобр113035, Москва, Ж - 3 илиал ППП Патент, г венного комит етений и от 5, Раушская Ужгород, у5в обратном направлении спирали и сочленен с измерительным башмаком, подпружиненным другой спиральной пружиной,2. Микрозонд по п. 1, отличающийся тем, что, с целью управления раскрытием-закрытием микрозонда, нижняя часть его корпуса имеет полость с продольной прорезью в стенке для осевого перемещения в ней кронштейна и электромагнитную защелку,6а корпус центратора. выполнен в виде трубы,коаксиально и подвижно сочлененной с корпусом микрозонда.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР360461, кл. Е 21 В 47/00, 1967.2, Авторское свидетельство СССР399149, кл. Е 21 В 47/00, 1969 (прототип). Составитель А. Стремоухова Техред А. Бойкас Корректор Л. И Тираж 638 Подписное