Каротажный микрозонд

Каротажный микрозонд

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советски

Социалистических

Республик

К .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 18.01.79 (21) 2720060/18-25 (51) М ц з с присоединением заявки №вЂ”

Е 21 В 47/00

Гювударстевиный комитет

СССР (23) Приоритет— (53) УДК 550.83 (088.8) Опубликовано 15.02.81. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 25.02.81 по делам изобретений и аткрытий (72) Авторы изобретения

А. Ф. Косолапов; А. И. Заведеев и В. А. Гаран

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин (71) Заявитель (54) КАРОТАЖНЫЛ МИКРОЗОНД

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин и может быть использовано, напрнмер,. в приборах акустического и электрического микрокаротажа.

Известны различные каротажные микрозонды 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).

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для исследования стенок буровой скважины (2).

Однако в известных микрозондах не достигается необходимая степень свободы прижимных устройств и надежность контакта измерительного башмака со стенкой глубоких, обвалившихся в своде каверн малой протяженности, например, соизмеримых с длиной башмака. Так, в случае когда верхняя часть прижимных рычагов или полозьев при выходе из глубокой каверны с крутым сводом (потолком) частично вошла в сужение (номинальный диаметр) скважины, 2 то измерительный 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 кавериозными стенками, упрощение конструкции микрозонда и управление раскрытием-закрытием микрозонда.

Эта цель. достигается с помощью прижимного механизма, выполненного в виде спиральной пружины, которая расположена

1S в плоскости оси микрозонда и жестко закреплена внутренним концом посредстэоее 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 поверх

804820

1О

40

3 корпуса 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 образом.

Перед 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. го

25 зо

4

1 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

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 микрозонда и жестко закреплена внутренним концом посредством кронштейна к нижней части корпуса центратора, а внешний конец спиральной пружины дугообразно изогнут

804820

Puz.7 г.2

Составитель А. Стремоухова

Редактор М. Петрова Техред А. Бойкас Корректор Л. Иван

Заказ 10572/47 Тираж 638 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 в 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, 6 а корпус центратора выполнен в виде трубы, коаксиально и подвижно сочлененной с корпусом микрозонда.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 360461, кл. Е 21 В 47/00, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР № 399149, кл. Е 21 В 47/00, 1969 (прототип).