370569

:; -,;о;.,ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 370569 61) Зависимое от гчт, свидетельс 51 2) Заявлено 20.01.69 (2 4/26 Ч 5(0 аявки присоединением осударственный комнтеСоввта Министров СССРпо делам изаоретеннйн открытий 32)ПриоритетОпубликованоДата опубли Авторыизобретения Д. Зубарев М. Воскобойнико Уткин, Ю. Б. Бурдин Орде удового Красного Знамени институт геофизальского филиала АН СССР итель(54 РОИСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖ 11 Н МАЛ ДИАМЕТРА Изобретение предназначено для провния исследований гамма-гамма методоскважинах малого диаметра и рассчитана одновременное измерение интенсивнорассеянного гамма-излучения и профилястенки скважины, по которой скользитмерительный блок. Оно может найти прпение в геологоразведочных и геофизич,работах при разведке полезных ископае(угля, железа, полиметаллов и др.).Известно устройства с выносными ириФельными блоками, применяемые длялей гамма-гамма каротажа, делятся ндва типа. едем в устройстваемой. В талоку с двухные концы сти жест- Примески ых а йилинд и ресс времени ыме а змерител ощью специафиксирован ии снаряда или в против стройства с 5 стемой, в коно крепится к ьного механизма жестко направлению оси симме ощью нойлибо с 20 да с помях выно вающие уси кважины той механик фиксируют скважине, по пленной в стен а вывух реса корпуштангу,1снальное электбождает привтоК первому относятсяразомкнутой механической сторых выносной блок шарнир,ниЖнему концу корпуса снарнесущей штанги.При измеренблок прижимается к стенкепомощью одной рессоры, укрносном блоке и уййрающейсскважины, либо с помощьюодна из которых укрепленаряда и упирается в несущую 25.11.74,Бюллетень4 вания описания 30,07.75 я укреплена на штанге и упирается в вьсцой блок,Ко второму типу относятс с замкнутой механической ских устройствах к выносному б сторон крепятся шатуны, свобод которых скользят по направляю ко закрепленным на корпусе сн жимное усилие создается либо скими пружинами, либо плоскил ми пружинами, которые одно служат шатунами,Однако при спуске в скваж ройств первого типа выносной ный блок должен быть с пом прижат к корпусу устроиства, ном случае возникают раскли лия, препятствующие спуску.В устройствах с разомкну ческой системой выносной бл вручную на поверхности, а в сигналу с поверхности, специ ромагнитное устройство высвжимную систему. Поэтому при многократном спуске устройства (для проведениядетальных или контрольных исследований),устройство перед каждым спуском поднимают на поверхность для фиксации (прижатия) выносного блока, В результате существенно снижается производительностьгеофизических работ и, кроме того, непроизводительно изнашивается аппаратура.При спуске в скважину устройств второго типа расклинивающие усилия не возникакт за счет того, что концы двух шатунов свободно скользят по направляющимпри движении снаряда как вверх, так ивниз по скважине, В то же время срокслужбы устройства резко сокращается какза счет непроизводительного износа поверхности выносного блока при холостых пробегах снаряда, так и за счет повышеннойаварийности спуско-подъемных операцийдля устройств с неуправляемой механической системой (особенно в скважинах пробуренных в сложных физико-геологическихусловиях),С точки зрения методики гамма-гаммакаротажа указанные устройства отличаются, во-первых, большим габаритным диаметром (Фм 70 мм), уменьшение которогобез изменения конструкции измерительногоустройства приводит к резкому ухудшениюусловий экранировки детектора от скважинных лучей. Во-вторыхдля интерпретациирезультатов гамма-гамма каротажа желательно одновременно измерять интенсивности рассеянного излучения и профиля стенки скважины, по которой скользит выносной измерительный блок. Ни одно из упомянутых устройств не позволяет измерятьпрофиль стенки скважины, поэтому такиеизмерения производят дополнительно с помощью каверномера.Предлагаемое устройство обеспечиваетуправление фиксацией (прижатием) выносного измерительного блока и его высвобождением непосредственно в скважине.Для этого верхний шатун закреплен на корпусе снаряда, а нижний, свободно скользящий по направляющей, соединен с сердечником электромагнита, причем точки крепления каждого шатуна к выносному блоку и корпусу расположены по разные стороны от оси симметрии снаряда; с целью, . уменьшения габаритного диаметра прибора (при прижатом измерительном блоке) прижимные цилиндрические пружины частично утоплены в специальные пазы в шатунах и крепятся к выносному блоку с помощью гибких тяг, размещенных в пазах внутрен ней части корпуса снаряда; одной стороне 4выносного измерительного блока приданаформа внутренней части корпуса, а другойстенки скважины; для измерения профилястенки скважины на верхнем вращающемся5 конце верхнего шатуна установлен кронштейн с колесиком, катящимся по плоскойпластине штока, соединенного с потенциометром каверномера.На чертеже изображено предлагаемоеустройство.Оно содержит гибкий шланг 1, оси2 и 3 вращения шатуна, пазы 4 для размещения тяг, точку 5 крепления шатуна квыносному блоку, направляющие салазки 6,15 соленоид 7, нижнюю часть 8 корпуса; ша туны 9; камеру 10 источника излучениВисточник 11 гамма-излучения, приемноеокно 1 детектора излучений; камеру 13детектора излучений; гибкие тяги 14; пружины 15, кронштейн 16, вращающееся коле 20сико 17, пластину 18; шток 19,Устройство работает следующим образом.При спуске снаряда в скважину в элект.ромагнит через каротажный кабель пода 20 ется ток, Сердечник втягивается в соленоид, увлекая за собой шатун и выноснойблок, который прижимается к внутреннейповерхности корпуса. При этом гибкие тяги входят в паз, а рабочие пружины размеЗ 0 щаются частично внутри шатунов, Вовремя прижатия блока шатун вращаетсявокруг осии кронштейн дает возможностьподпружиненному штоку каверномера отойти в крайнее левое положение, соответстЗ 0 вующее габаритному диаметру снаряда.Для уменьшения трения на кронштейнеустановлено вращающееся колесико, которое катится по круглой пластине,закреплен- ной на штоке.,р После спуска снаряда на заданную глубину ток через электромагнит выключается, и под действием пружин выноснойблок прижимается к стенке.,скважины.Кронштейн, вращаясь вместе с шатуном5 вокруг оси, давит через колесико и пластину на шток, который устанавливаетдвижок потенциометра каверномера в положение, соответствующее. углу поворотаверхнего шатуна от исходного положения.50 После этого снаряд поднимают,Выносной блок при,цвижении снарядавверх по скважине следует за всеми неровностями стенки скважины, то приближаясь, то удаляясь от корпуса устройст 55 ва, При этом шатун, вращаясь вокруг,оси, передает изменения диаметра скважины на шток каверномера, регистрируятем самым профиль стенки скважины, покоторой скользит выносной блок,. Вместе60 с этой информацией регистрируется, как370569 обычно, интенсивность рассеянного породами гамма-излучения. По окончании рабочего подъема снаряда включается ток через электромагнит, который, втягивая сердечник, прижимает выносной блок к корпусу. В результате снаряд готов к холостому пробегу, либо для подъема на поверхность, либо для спуска и проведения контрольных измерений. 10Предмет изобретения 1. Устройство для исследования скважин малого диаметра, содержащее прижимную рычажно-пружинную систему с под вешенным на ней измерительным блоком, несущим источник и детектор гамма-излучения, о т и и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения эффективности исследований, в нем измерительная система 20 выполнена в виде находящихся в плоскости, параллельной продольной оси снаряда пар вращения и поступательной, шарнирно связанных между собой жестким выносным блоком, 252. Устройство по и. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью измерения профиля скважины, наружная йоверхность вращающегося внутри снаряда шарнира качаюи,ейся пары, выполнена в виде кулачка 30 и взаимодействует непосредственно или через промежуточное механическое звено в виде штока с потенциометром каверномера.3. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью механического управления системой, часть шарнира, совершающего поступательное движение внутри корпуса, шарнирно соединена с сер дечннком соленоида, управляемым с наруж ной поверхности скважины.4. Устройство по и. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью уменьшения усилий, необходимых для управления системой, крайние точки пар расположены за габаритами измерительного блока.5. Устройство по п, 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью уменьшения поперечных размеров снаряда, на внутренней поверхности шатунов выполнены пазы для размещения в них пружин с тягами.6. Устройство по и. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью обеспечения надежной экранировки детектора, поверхности взаимного контакта выносного блока и снаряда выполнены идентичными.7. Устройство по и. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью улучшения контакта выносного блока со стенкой скважины, наружная поперечная поверхность его выполнена по радиусу, равному среднему радиусу исследуемых скважин.