Скважинное фиксирующее устройство

;ееРУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56 ) 1. Авторское свидетельство СССРР 791913, кл. Е 21 В 47/08, 1978.2. Авторское свидетельство СССРУ 409000, кл. Е 21 В 47/00, 1972.3. Авторское свидетельство СССРР 885546, кл. Е. 21 В 47/00, 1980(54 )(57 ) 1. СКВАЖИННОЕ ФИКСИРУЮЩЕЕУСТРОЙСТВО, содержащее внешний ивнутренний корпуса, кабель-трос,привод и связанный с ним тяговыймеханизм с конусными направляющими;кулачки, взаимодействующие с уступами внешнего корпуса и тягой, распорный элемент, связанный с подпружиненным кольцом, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства при повышенных давлениях и температурах, он снабжено упругим элементом, размещенным между корпусами, стопорной вилкой и подпружиненными сухарями, взаимодействующими с ней, а внешний корпус снабжен цилиндрической направляющей, на которой размещено кольцо, при этом направляющая выполнена с пазом и размещенным в нем штифтом, причем тяговый механизм выполнен в виде тяги, подпружиненной относительно внутреннего корпуса и связанной с одной стороны с вилкой, а с другой - со штифтом, а сам привод размещен во внутреннем корпусе со стороны вилки и выполнен в виде электромагнитной катушки с подпружиненным якорем.2. Устройствопо и. 1, о т л ч а ю щ е е с я тем, что распо элемент снабжен шарнирно соединенным с ним прижимным рычагом, друго конец которого шарнирно связан с нешним корпусом.Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин и может быть применено в глубинных геофизических или иных приборах, требующих прижатия к стенке скважины,1Известно распорное устройство в виде анкерного блочка, состоящее из корпуса, плашек, ролика с тросом, штока с возвратной пружиной и подпружиненных тяг 1 3.Недостаток этого устройства невозможность многократного использования его блока извлечения из скважины.Известно устройство для временного жесткого закрепления глубинного прибора в скважине, состоящее из корпуса, подпружиненных тормозящих элементов, дополнительногогруза, тяги, упора и кабеля для подвески устройства 2 . 20Недостаток известного устройства- постоянный контакт тормозящих эле-ментов со стенкой скважины, что может явиться причиной их самопроизвольной остановки. 25Известно также устройство, содержащее внешний и внутренний корпуса, кабель-трос, винтовую пару, шток, электромеханический. привод и связанный с ним тяговый механизм с конусными направляющими, кулачками, взаимодействующие с уступами внешнего корпуса и тягой, распорныйэлемент .33.Наличие в устройстве электромеханического. привода накладывает необходимость создания сложного ,оборудования, что приводит к ограничениям работы устройства при ,больших давлениях и больших температурах. 40 Целью изобретения является повышение надежности устройства при повышенных давлениях и температурах.Поставленная цель достигается 45 тем, что скважинное фиксирующее устройство, содержащее внешний и внутренний корпуса, кабель-трос, привод и связанный с ним тяговый механизм с конусными направляющими, кулачки, взаимодействующие с уступами внешнего корпуса и тягой, распорный элемент, связанный сподпружиненным кольцом, снабженоупругим элементом, размещенныммежду корпусами, стопорной балкой и подпружиненными сухарями, взаимодействующими с ней, а внешний корпус снабжен цилиндрической направляющей, на которой размещено коль- цо, при этом направляющая выполне на с пазом и размещенным в немштифтом, причем тяговый механизм вы" полнен в виде тяги, подпружиненной относительно внутрейнего корпуса и связанной с одной стороны с вилкой,а с другой - со сштифтом, а сам привод размещен во внутреннем корпусе со стороны вилки и выполнен в виде электромагнитной катушки с подпружиненным якорем.Кроме того, распорный элемент снабженшарнирно соединенным с ним прижимным рычагом, другой конец которого шарнирно связан с внешним корпусом,На фиг. 1 изображено устройство во время спуска в скважину, на фиг. 2 - то же, во время прижатия его к стенке скважины, на фиг. 3 то же, во время подъема из скважины.Устройство состоит из внешнегокорпуса 1 и внутреннего корпуса 2,имеющих воэможность ограниченногоперемещения относительно друг друга. Внешний корпус 1 состоит иэтрубчатого или иного элемента сжестко закрепленной в нем полой ци"линдрической или иной направляющей3, имеющей пазы 4, в которых можетперемещаться штифт 5, с закрепленнойна нем подвижной втулкой 6, имеющей воэможность двигаться по направляющей 3 вместе со штифтом 5. Между упором 7, имеющим возможностьрегулируемого стопорения на направляющей 3, и подвижной втулкой 6помещен упругий элемент, напримерпружина 8. Штифт 5 связан с тягой 9,которая через сочленение 10 соединена с тягой 11, при этом в месте сочленения тяги 9 и 11 могут ограниченно перемещаться относительно друг друга. На штифте 5, как ина оси, закреплен распорныйэлемент 12, подвижно соединенный с прижимным рычагом 13, который черезось 14 подвижно связан с наружнымкорпусом 1. Внутренний корпус 2состоит из трубчатого или иногоэлемента и жестко через бобышку 15соединен с кабелем-тросом 16. Вводжилы 17 кабеля-троса 16 через уплотнительный элемент 18 соединен сэлектромагнитной катушкой 19, и вывод 20 с нее соединен с внутреннимкорпусом 2, причем электромагнитная катушка 19 помещена в герметичный отсек 21, являющийся частьювнутреннего корпуса 2. Якорь 22электромагнита имеет конус 23 сродолжением 24 и подпружинен пружинами 25, .расположен вне герметичного отсека 21 и может йеремещаться под действием электромагнитных сил,В теле внутреннего корпуса 2в специальных отверстиях 26 помещены сухари 27, которые подпружинены пружиной 28 и имеют коническиечасти 29. Коническими частями 29сухари 27 могут взаимодействоватьс конусом 23 якоря 22 и при полном выдвижении должны упиратьсяв продолжение 24Между упором 30, имеющим возможность регулируемого стопорения на гильзе 31, жестко закрепленной во внутреннем корпусе 2, и упором 32 на тяге 11 помещен упругий элемент, например, 5 пружина 33, мощность которой больше мощности пружины.8, причем упор ,32 на тяге 11 при сжатой пружине ЗЗ может упираться в гильзу 31. Тяга 11 имеет стопорную вилку 34, кото О рая, взаимодействуя с сухарями 27,. может удерживать в сжатом состоянии через тягу 11 и упор 32 пружину 33. Стопорная вилка 34 имеет конус 35, который, взаимодействуя 5 с плоскими пружинами 36, может упруго через них прижимать кулачки 37 к внутренним .стенкам наружного корпуса 1, причем кулаки 37 расположены в пазах 38 внутреннего корпуса 2 и помещены между плоскими пружинами Зб и 39, при этом плоские пружины 36 закреплены на кулачках 37, а плоские пружины 39 - на внутреннем корпусе 2. Плоские пружины 39 способны поворачивать кулачки 37, которые могут смещаться сквозными пазами 40 по осям 41 до упора в выступы 42 пазов 38 внутреннего корпуса 2.Наружный корпус 1 имеет упор 43, 30 в который может упираться внутренний корпус 2, проточки 44, с которыми могут взаимодействовать кулачки 37, и отверстие 45, через которое с зазором может проходить 35 кабель-трос 16. Между внутренним корпусом 2 и наружным корпусом 1 помещен дополнительный упругий элемент, например, пружина 46, которая способна при определенном сме О щении внутреннего корпуса 2 относительно наружного корпуса 1 сжаться и при снятии воздействия с внутреннего корпуса 2 вернуть его в положение, при котором кулачки 37 войдут во взаимодействие с проточками 44 на внутренней поверхности наружного корпуса 1.Устройство работает следующим образом. 50Во время спуска устройства вскважину все элементы занимают положение, показанное на фиг, 1. При достижении необходимой глубины по жиле 17 кабеля-троса 16 подается электрический ток, поступающий на электромагнитную катушку 19. Под действием электромагнитных сил якорь "22, смещаясь, воздействует; -, конусом 23 на сухари 27, сдвигая их. При достижении коническими час тями 29 сухарей 27 краев стопорной вилки 34 последняя под действием пружины 33 скользит краями по коническим частям 29 сухарей 27, сдвигая их и через них нагружая 5 пружину 28 и при дальнейшем продвижении утапливает сухари 27 в отверстиях 26 внутреннего корпуса 2 и стопорит их.Корпус 35 стопорной вилки 34 освобождает плоские пружины Эб на кулачках 37, при этом плоские пружины 39 поворачивают кулачки 37 на осях 41, утапливая их в пазах 38 внутреннего корпуса 2, Тяга 11, смещаясь, воздействует через сочленение 10 на тягу 9, которая через штифт 5 и подвижную втулку б сжимает пружину 8 и одновременно через штифт 5 и распорный элемент 12 открывает прижимной рычаг 13, упруго прижимая его к стенке скважины, Устройство занимает положение, показанное на фиг.2.При нагружении кабеля-троса 16 он он через бобышку 15 смещает внутренний корпус 2 относительно наружного корпуса 1 и, поскольку сопротивление силам трения в кинематических связях намного меньше, чем сопротивление силам трения упруго прижатого прижимного рычага 13 и ,наружного корпуса 1 о стенки сквакины, то через регулируемый упор 30 на гильзе 31 внутренний корпус 2 нагружает пружину 33, которая че,рез упор 32, тягу 11, сочленение 10, тягу 9 штифт 5 и распорный элемент 12 расклинивает прижимной рычаг 13, при этом штифт 5 скользит по пазам 4 направляющей 3. Одновременно через штифт 5 и подвижную втулку б может сжиматься пружина 8.ФПри определенном смещении внутреннего корпуса 2 относительно наружного корпуса 1 сжимается пружина 46, одновременно сухари 27, двига-. ясь совместно с внутренним корпусом 2 относительно стопорной вилки 34, 1 под действием пружины 28 при достижении краев стопорной вилки 34 выходят из отверстия 26 и упираются в продолжение 24 конуса 23. Конус 35 стопорной вилки 34 воздействует на плоские пружины .36, а через них - на кулачки 37, выводит их иэ пазов 38 внутреннего корпуса 2 и упруго прижимает к внутренним стенкам наружного корпуса 1, при этом плоские пружины 39 сжимаются. При дальнейшем смещении внутреннего корпуса 2 упор 32 тяги 11 упирается в гильзу 31 внутреннего корпуса 2, тем самым препятствуя дальнейшему нагружению пружины 33, а конус 35 стопорной вилки 34 упруго с постоянным усилием прижимает кулачки 37 к внутренним стенкам наружного корпуса 1 через иружины 36. Устройство занимет положение, показанное на фиг. 3При ослаблении кабеля-троса 16 стопорная вилка 34 упирается в сухари 27, через тягу 11 и упор 32 стопорит сжатую пружину 33. Сжатая пру" жина 4.6 смещает внутренний корпус 2 относительно наружного корпуса 1, при этом упруго прижатые кулачки 37 скользят по внутренним стенкам наружного корпуса 1 и, встречая проточки 44, контактируют с ними, одновременно пружина 8 через подвижную втулку 6, штифт 5 и распорный элемент 12 складывает прижимной рычаг 13 и через тягу 9, сочленение 10, тягу 11 может возвращать внутренний корпус 2 в исходное положение до упора 43 наружного корпуса 1.При невозможности мощностью пружины 8 отделить прижимной рычаг 13 ат стенки скважины тяга 11 смещается в сочленение 10, При неподвижной тяге 9 и при последующем нагружении кабеля-троса 16 внутренний корпус 2 и наружный корпус 1 перемещаются как одно целое за счет сцепления кулачков 37 с проточками 44 наружного корпуса 1, при этом кулачки 37, сдвигаясь сквозными пазами 40 по осям 41, расклиниваются между проточками 44 наружного корпуса 1 и выступами 42 внутреннего корпуса 2, тем самым заставляя прижимной рычаг 13 отделиться от стенки скважины, поворачиваясь на оси14, и далее под действием пружины 8через подвижную втулку 6, штифт 5,распорный элемент 12 вернуться висходное положение, при этом тяга9 смещается в сочленение 10, одновременно внутренний корпус 2 сдвигается до упора 43 наружного корпуса 1. Устройство занимает исходное 10 положение показанное на фиг. 1, иможет быть поднято на поверхностьили перемещено в любую точку скважины.Наличие прижимного элемента, на-"груженного через кинематические связи разностью упругих элементов, позволяет упруго прижимать устройствок стенке скважины и складывать прижимной элемент, при этом отсутствие электромеханического привода,воздействующего на прижимной элемент, позволяет уменьшить габаритные размеры, увеличить диапазонработы устройства как по давлениютак и по температуре.Отсутствие в устройстве элементов, работа которых зависит от давления и температуры, позволяетрасширить диапазон работы зондови другой скважинной аппаратуры, обо рудованной,скважинным фиксирующимустройством.Состав Техред ель Г. Алекс КоштураКорректор М; Цемчи Редакт овх илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 аэ .5780/30 Тираж 603 ВНИИПИ Государстве по делам изобре 113035, Москва, Ж, Подписноого комитета СССРний и открытийаушская наб., д,4/5