Устройство для возбуждения упругих колебаний в скважине

Устройство для возбуждения упругих колебаний в скважине

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к устрой- .ствам для возбуждения упругих колебаний в горных породах и может быть использовано в скважинной сейсморазведке , в частности при вьшолнении сейсмоакустического просвечивания. Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности при работе в необсаженных скважинах, прой (Л с:

Соаэ СОВЕТСИИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИ)

РЕСПУВЛИН

А1 (19) (11) (594 С 01 V 1 147

®Щ((Ц 7 4 Я * 11

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3962266/31-25 (22) 04.10.85 (46) 15.08.87. Бюл. Р 30 (71) Казахский государственный университет им. С.M. Кирова (72) В.И. Кантемиров и В.И. Шадхин (53) 550.8340(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 272578, кл. С 01 V 1/147, 1970.

Авторское свидетельство СССР

У 1226382, кл, G 01 V 1/147. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ

УПРУГИХ КОЛЕБАНИЙ В СКВАЖИНЕ (57) Изобретение относится к устройствам для возбуждения упругих колебаний в горных породах и может быть использовано в скважинной сейсморазведке, в частности при выполнении сейсмоакустического просвечивания.

Целью изобретения является повышениЕ зксплуатационной надежности при работе в необсаженных скважинах, прой13 денных в кавернозных породах„ В устройство, содержащее корпус 1, распорный элемент 12 со штоком 5, контактные элементы 13 и две пружины 9, 10, введен дополнительный управляющий шток 7, головка 8 которого может взаимодействовать с падающим гру30594 зам 4. Другой конец управляющего штока соединен со стаканом 14, в который входят распарные элементы 13.

Устройство обеспечивает возбуждение упругих колебаний в среде в необсаженной скважине без опасности заклинивания распорных эдемеHToB. 3 ил.

t

Изобретение относится к устройствам для возбуждения упругих колебаний в горных породах и может быт:ь использовано в скважинной геофизике, например, при выполнении сейсмоакустического просвечивания.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности устройства при работе в необсаженных скважинах, пройденных в каверноэных породах.

На фиг, 1 изображено предлагаемое устройства в исходном состоянии, общий вид; на фиг, 2 — разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3 — устройство в рабочем состоянии.

Устройство для возбуждения упругих колебаний в скважине (фиг. 1) содержит. корпус l, выполненный в виде двух цилиндров, в месте соединения которых размещен буртик 2 с установленными в нем приводом 3 и падающим грузом 4, шток 5, возвратный шток 6, управляющий шток 7 с головкой 8, пружины 9 и 10, шайбу 11„ распорный элемент 12, контактные элементы 13, фиксатор, выполненный в виде стакана 14, и опорную плиту 15.

В верхнем цилиндре корпуса 1 помещены верхняя часть штока 5 с головкой 16 и углублением 17 и пружина 9, установленная на штоке 5 с вазможностью взаимодействия со штоком 5 через головку 16 и буртиком 2. В нижнем цилиндре корпуса 1 выполнены окна 18, в которые помещены контакт-. ные элементы 13, имеющие с наружной .стороны конусообразные зубья 19.

Шток 5 жестко скреплен с распорным элементом 12. Возвратный шток 6 верхним торцом жестко прикреплен к распорнаму элементу 12, а нижним — к опорной плите 15. Пружина 10 установлена на возвратном штоке 6 между опорной плитой 15 и шайбой 11, Распорный элемент 12 выполнен в виде

5 двустороннего клина с вершиной на правленной в сторону, противоположную месту крепления штока 5, и уста.новлен с возможностью перемещения вдаль оси устройства по поверхности скольже1р ния контактных элементов 13.На боковых поверхностях распорного элемента 12 вдоль поверхностей скольжения выполнены направляющие 20. Поверхность контактных элементов 13 по периферии выполнена цилиндрической с радиусом закругления, соответствующим диаметру скважины. С внутренней стороны поверхность контактных элементов

13 представляет собой наклонную плоскость, вдоль оси симметрии которой выполнены пазы 21 пад направляющие

20 распорнаго .элемента 12. Контактные элементы 13 установлены со стороны основания распорного элемент;»

12 по направляющим 20 с возможностью перемещения вдоль последних и смеще ния перпендикулярно оси устройства.

На нижней части контактных элементов 13 выполнена кольцевая проточка

22, с которой взаимодействует верхней частью стакан 14, установленный с возможностью перемещения вниз вдоль оси устройства. Возвратный шток 6, опорная плита 15 и пружина

10 помещены в стакан 14. Управляющий шток 7 своей верхней частью с головкой -8 помещен в верхний цилиндр корпуса 1, а остальной частью — в осевое сквозное отверстие 23, выпол40 неннае в штоке 5, распорном элеменге 12, возвратном штоке 6 и опорной

1 плите 15. Дно стакана 14 жестко соединено с нижним концом управляющего штока 7. Шайба 11 установлена с воз13305 можностью взаимодействия с контактными элементами 13. Управляющий шток 7 помещен в осевое сквозное отверстие 23 с возможностью осевого перемещения. Головка 8 управляющего штока 7 установлена в верхнем цилиндре корпуса 1 с возможностью взаимодействия с падающим грузом 4 и размещена в углублении 17 штока 5. Устройство прикрепляют к кабелю 24. 10

В исходном положении (фиг. 1 и 2) шток 5 поддерживается пружиной 9.

Контактные элементы 13 сдвинуты по направляющим 20 в сторону опорной плиты 15 и зафиксированы в этом поло- 15 жении стаканом 14, что соответствует минимальному поперечному габариту устройства. Падающий груз 4 поднят в крайнее верхнее положение. Пружина 10 находится в сжатом состоянии, 20 так как усилия, передаваемые ею через шайбу 11 на контактные элементы

13, уравновешиваются силами реакции, действующими на контактные элементы

13 со стороны стакана 14. Головка 8 управляющего штока 7 приподнята над головкой 16 штока 5.

Устройство работает следующим образом. 30

Устройство опускают на кабеле 24 в скважину на крайнюю нижнюю точку исследований. Включают привод 3 и освобождают падающий груз 4, который оказывает силовое воздействие на головку 8 управляющего штока 7. По35 следний перемещается в осевом сквозном отверстии 23 и передает силовое воздействие стакану 14. Последний срывается с проточки 22 контактных элементов 13 (фиг. 1). Освобожденные контактные элементы 13 под действием пружины 10 через шайбу 11 относительно опорной плиты 15 скользят вдоль направляюших 20 и пазов

21 (фиг. 1 и 2), смещаясь одновременно в направлении от оси устройства в окнах 18 корпуса 1. При этом головка 8 управляющего штока 7 устанавливается в углублении 17 штока

5 и предотвращает падение стакана

14 на дно корпуса 1. Вовзратный шток 6 обеспечивает перемещение распорного элемента 12 вниз. Контактные элементы 13 достигают конусообразными зубьями 19 стенок скважины и прижимаются в ним. Падающий груз 4, продолжая перемещение вниз после взаимодействия с головкой 8 управ94 4 ляющего штока 7, производит силовое воздействие на головку 16 штока 5, который перемещается вниз и смещает, соответственно, вниз распорный элемент 12. При этом происходит заклинивание контактных элементов

13 в заданной точке скважины с помощью конусообразных зубьев 19, а пружина 9 сжимается. Кабель 24 приспускают. Корпус 1 вместе с приводом 3 опускается, и пружина 9, сжатая между головкой 16 штока 5 и буртиком

2, освобождается. Буртик 2 устанавливается на верхнем торце распорного элемента 12 и обеспечивает массой корпуса 1 и привода 3 дополнительное заклинивание контактных элементов

13 в скважине (фиг. 3) . Корпус 1 и привод 3 предохранены от силовых воздействий падающего груза 4 благодаря пружине 9. Устройство готово к работе. Проводят серию рабочих ударов падающим грузом 4 по головке 16 штока 5, возбуждая через последний, а также через распорный элемент 12 и контактные элементы 13 упругие колебания в горных породах, окружающих скважину. Затем привод 3 выключают и подтягивают кабель 24. При этом корпус 1, перемещаясь вверх относительно всех других элементов и узлов устройства, буртиком 2 сжи- мает пружину 9, которая, воздействуя на головку 16 штока 5, увлекает его за собой. Распорный элемент 12 перемещается вверх, а так как на контактные элементы 13 продолжают действовать силы трения со стороны стенок скважины, то они остаются на месте, поджатые пружиной 10, противодействующей сдвигу контактных элементов 13 к оси устройства. Смешение направляющих 20 относительно пазов

21 вызывает возникновение сил, стремящихся сдвинуть контактные элементы 13 к оси устройства. Рост этих сил вызывает перемещение контактных элементов 13 к оси и приводит к уменьшению поперечного габарита устройства. Опорная плита 15 под действием возвратного штока 6 смещается за распорным элементом 12 вверх и через пружину 10 и шайбу 11 воздействует на контактные элементы 13, предотвращая их падение на дно корпуса 1. Устройство перемещают вверх, устанавливают в новой точке исследований, проводят заклинивание кон1ЗЗО59

ТBKTHt«fx зле! (еtt («7) l ..) яналогичнО спи"

cGHHoM«)7 и пан 1 ар!(3(7 ВОЗ бу)7(1(ние упругих кс;!(.Оа!!?)lт i«! ()рных I(c)!)c))t,::, IlpQ(")(! i«Bi -. iQ! Q ? CCHBB, Конус(i() - !

)(МС!1«« ° . ° !Ii. У .- i Р) ОЙ - Т!;: а ЬDCP. т.:te поэвот(;((от сметцать его B?и(з в сква, живе.

После завершения исслецоваиий устройство извлекают 1-з скважины, Предлагаемое устройстьо обеспечивает возбуждение упругих колебаний в среде в необсажениой скважине, пройде! t! («.t " K, в .::) :((t IK породах, (l Q

ПаДННИ(-;; (З : «, "!((:. » (т 1 !ВЕР«(У С ПОПЕ р;ч(!«! "".. р з! в«) ..;,, !;: 7. т,! (ающими пс"

П С Р (» ти 7« (й Р а 3«(! P Р ":. . Т «) .О .«С Т «! а С МНK С и-. мад! нс выдвинутыми из корпуса контактн(«!««!«1 -ÄJlet(e«lтами, не «тызывает заклинивания контактных элементов фиксатором, так как последний установлен ниже контактных элементов.

Ц!)- 1?((!Д!)Ы, i -Q -!«О «0!«! IХ ВЫПОГ(НЕН КОР-!!З«;:Т(-:т:.:,Отт. 7 (.:...)-.тт!«»! 7» (ЕМ жЕ

B«teI I«!HI«f Диа«!ЕТРГ)т «YO «IC!CJII()«IGe T возможность авари:".:ПО« о зак;(и«(ивания устройства при спу(!Ке. Кроме того,, ПРЕДЛ«11 аЕМОЕ «) CTPО!(ТНО ПО ECOHCTP«(КЦИЕ» Щ)С(1«Е (IPQTQТll!t:т .:., Q K h аК ИЗ Н(!1" О

HCKJIl()(((- I!i (TeK?te е:(Кi-,-:;» ";;. хнолс«И IЕ(*КИ C (iОжНО 1 3;i C"! ;:!Б}33)(iв!Ет(!.7(. ДЕТа(!«1т

Как ВЫСТУПЫ l il QI!OJI3tli (!Л} ll! !e Il 11!I«I (Р Q P tl, «. «} B Ii Q ) «) P (e Н 1» 3

7cTp0AcTBQ 7JJM Бсзб "жцения )т)(ру— гих колебаний в скважине, содержащее . КОРПУС С 1) аэ МОЩЕ «пн«(МИ Б НЕМ ПРИВОДОМ

И ПаДа(ОЩИМ ру 3()« f g Ш l QK ) BQBBpHTÍ«!?t

ШТОК ДВЕ ПО ««?(()т!!t!. !(!(!. -;l:« pBCIlсрНЫ11 и контактные э !С!к и !1.(„((мек?щие поверкности ско)(ь)(:((717:(, вдаль которых выполнены направля:;шие и соответствующие им пазыр ц)и ccBтср и ОНО()н«т!о плиту» II!)H этом кс?()п(«с Выпс)(не!«B виде дByx цилиндров, в месте соединенн«(я катар«(х раз!(е(це «1 б) ур тик в верх?!ем ц?(линдре 3(ом щена Верхняя часть штока l! Первая пруж!!«!а, уста-!

10(!(!е!(ная с 1700«t::с 7(т!(}стью взаимодей-!

Вия сс штОкОм H бур тиlоом, в н!Б!(7(«!» U!IJ) llt«3 Ii « «1 «т (««7 «« fi!«l О! !Я «(Ксi TО

7)ЫЕ ПОМЕШЕ«(Ы КС» :. 7(ТНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ, име(оlцие с наp). «(ttoit стopQHbt .кснусООбразные зубья, втстт«!я пружина размеttteHa между спор?lo! t 137(!»TQA 1< шайбой

30 »а возвратном штоке, верхний торец которого жестко прикреплен к распориому элементу, а !7?«ж«(и?(— к опорной плите, шайба ycTai!QBJIена с возмож((ссть(о взаимсдейстBHH с контактными

15 элементами, а шток !(ecTKQ coe+H«teH

С РаСПОРНЫМ Э))ЕМЕНТОМ УСтаНОВЛЕНпым с возможность(о перемещения вдоль оси устройства пс 7!оверхностям скольжения контактных эпемеHTQB, которые

2«! установлены с возможностью перемещения перпендикулярно Оси устройства .по направляющим и«(тя лазам расг!орного элемента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыления эксплу 5 атацисннсй надежности при работе в необсаженных скважинах. пройденных в кавернозных породах, оно снабжено управг(яющим штоком с головкой, помещенным с возможностью oceBoro nepeueЗО щен«и в Осевое сквозное отверстие, выполненное в штоке„ распорном элементеp БГ)зврЯтнсм tltTQKB u QIIopHQA плите, а фиксатор выполнен в виде стакана, дно которого жестко соедииеьо с нижним концом у)правляющего штока, при этом спорная плита, возвратный шток и пружина помещены в стакан, установленный с возможностью взаимсдействия верхней частью с про40 точкой в нижней части контактных элементов и осевого перемещения, головка с верхней частью управляющего штока помещена в верхний цилиндр с возможностью взаимодействия с па45 да(ощим грузом, а в верхней части штока выполнено углубление с возможностью размещения в нем головки упраьляющего штока.

1330594

22

17

ФигЗ

Составитель С.Кутаков

Техред N.Õîäàíè÷

Корректор А. Обручар

Редактор А..Пежнина

Заказ 3580/49

Тираж 730

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4