Устройство для контроля технического состояния обсаженных скважин

Устройство для контроля технического состояния обсаженных скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ

ОБСЙКЕННЫХ СКВАК8Н

Изобретение относится к устройствам для исследования стенок обсаженных скважин.

Известны устройства для контроля технического состояния скважин «! ).

Известно также устройство для контроля технического состояния обсаженных скважин, содержащее заполненный диэлектрической жидкостью корпус с компенсатором давления, центраторы, электрический блок, бесконтактный дат«10 чик, размещенный в защитном кожухе, шатун с шарнирно-рычажным двухкоромысловым механизмом, установленным с возможностью вращения от привода

1$ ротора и кинематически связанным с устройством для дискретного измерения радиуса вращения датчика, и наземную аппаратуру (2 ).

Недостатком такого устройства являЮ ется то, что оно не обладает достаточно надежной герметизацией, что ограничивает его применение при высоких температурах и давлениях, имеющих место в глубоких и сверхглубоких скважинах. Это объясняется, прежде всего, наличием в скважинном приборе резиновых колец для уплотнения вращающегося ротора относительно корпуса.

Для такого уплотнительного узла характерна большая сила трения в зоне контакта колец с корпусом и плохие условия отвода тепла, выделяемого на трущихся поверхностях, что даже при нормальных условиях эксплуатации и относительно небольших скоростях вращения ротора приводит к быстрому износу, появлению поперечных трещин и обугливанию колец, в результате чего происходит образование местных зазоров и появление течи. В скважинных условиях под воздействием повышенных температур и давлений бурового раствора данный уплотнительный узел не может обеспечить требуемую степень герметизации полости корпуса.

Целью изобретения является повыше ние надежности работы путем улучше863849 ния герметизации при высоких температурах и давлениях.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено гибким рукавом, соединяющим кожух с корпусом, 5 хвостовиком и образующими параллелограммный транслятор дополнительным коромыслом и тягой, связанной с шатуном, причем шарнирно-рычажный механизм и параллелограммный транслятор размещены внутри гибкого рукава, а кожух установлен на хвостовике с возможностью вращения.

Устройство имеет гибкий рукав, выполненный из двух частей, герметично соединенных между собой с помощью ци линдра, в который введены контактирующие с его внутренней поверхностью ролики с осями, установленными вдоль его образующих и кинематически связанными с дополнительным коромыслом.

На чертеже схематически изображен скважинный прибор предложенного устройства, общий вид.

Сквакинный прибор состоит из заполненного диэлектрической жидкостью корпуса 1 с компенсатором давления 2, центраторов 3, электрического бло.ка 4, расположенного в баростойкой камере с электровводом 5, привода 6 вращения ротора 7, на торце которого смонтирован шарнирно-рычажный двухкоромысловый параллелограммный механизм, несущий бесконтактный датчик 8 в защитном кожухе 9 и кинематически

3S связанный с устройством для дискретного изменения радиуса вращения датчика 8, включающим приводной торцовый кулачок 10 с рабочей поверхностью, контактирующей с роликом ll, 40 жестко закрепленным посредством рычага 12 на коромысле 13 параллелограммного механизма, диагонально подпружиненного пружиной растяжения 14, Шатун 15 параллелограммного меха45 низма выполнен с имеющим вид полуоси хвостовиком 16, на котором жестко закреплен датчик 8 и установлен с возможностью вращения на подшипниках 17 и 18 кожух 9. Кожух 9 и корпус l герметично соединены между собой рукавом 19, который может быть изготовлен из различных материалов (эластичных пластиков, резин, металлов) и различным по конструкции. При этом, предпочтительной является конст- 55 рукция рукава с гофрированной поверхностью, обеспечивающей малый радиус изгиба.

Для предохранения от повреждений элементами нараллелограммного механизма рукав 19 выполнен из двух частей, герметично состыкованных между собой с помощью цилиндра 20, который установлен, по меньшей мере, на трех парах роликов 21 с осями, расположенными вдоль его образующих через 120 и кинематически связанными с коромыслом 22. Причем, для устранения смещения оси вращения цилиндра 20 относительно коромысла 13, при угловом перемещении последнего, кинематическая связь между осями роликов 21 и коромыслом 22 выполнена в виде параллелограммного транслятора, включающего в себя тягу 23 и коромысло 24, которое одним концом шарнирно приссединено к середине шатуна 15 и снабжено кронштейнами 25, несущими оси роликов 21. При этом кронштейны 25 установлены по отношению к коромыслу 24 ортогонально.

Устройство для контроля технического состояния обсаженных скважин работает следующим образом.

В исходном положении перед спуском в скважину кожух 9 прибора устанавливается соосно с корпусом l. В этом случае, соответствующем готовности скважинного прибора к работе в обсадной колонне минимального типоразмера, при вращении ротора 7 рукав 19 с цилиндром 20 и кожух 9 находятся в неподвижном по отношению к корпусу 1 состояния, а хвостовик 16 параллелограммного механизма совершает вращательное движение в подшипниках 17 и

18, обеспечивая таким образом сканирование датчика 8. При этом, коромысло 24 вращается вокруг своей оси, совпадающей с осью прибора, а ролики ll обкатывают по периметру внутреннюю поверхность цилиндра 20, После выхода скважинного прибора в обсадную колонну большего типоразмера, с помощью устройства для дискретного изменения радиуса вращения датчика 8 путем поворота кулачка 10 на заданную угловую величину, параллелограммный механизм, а также все установленные на нем узлы и элементы под действием пружины 14 занимают новое рабочее положение, как это показано на чертеже. В этом случае при вращении ротора 7 кожух 9 совместно с нижним концом рукава 19 и хвостовик 16 совершают поступательное движение по окружности с радиусом, поэво863849 ляющим обеспечить необходимый зазор между датчиком 8 и внутренней поверхностью колонны для качественного исследования стенок последней.

В процессе осуществляемого таким образом сканирования датчика 8 кожух 9 и нижний конец рукава )9 обкатывают поверхность некоторого воображаемого цилиндра, концентричного по отношению к обсадной колонне. Это обеспечивает достаточно надежную защиту поверхности кожуха 9 и рукава )9 от повреждений (одностороннего износа, порезов, царапин) при встрече последних с отложениями в колонне, например, цемента. Причем, кожух 9 вращается на подшипниках 17 и !8, а рукав 19 деформируется при каждом обороте ротора 7 и благодаря наличию параллелограммного транслятора с помощью кронштейнов 25, роликов 1) и цилиндра 20 центрируется относительно коромысла 24. При этом, ролики )l, обкатывая внутреннюю поверхность цилиндра 20, удерживают его от перекосов под действием усилий со стороны обеих деформируемых частей рукава 19.

Предлагаемое устройство по сравнению с известными имеет следующие пре имущества: более высокую степень герметизации и повышенную надежность скважинного прибора; возможность длительной работы в глубоких и сверхглу-. боких обсаженных скважинах при необходимости повторного или детального исследования стенок колонн меньшую мощность, необходимую для вращения датчика.

Формула изобретения

l. Устройство для контроля технического состояния обсаженных скважин, содержащее заполненный диэлектрической жидкостью корпус с компенсатором давления, центраторы, электрический блок, бесконтактный датчик, размещенный в защитном кожухе, шатун с шарнирно-рычажным двухкоромысловым параллелограммным механизмом, установленным с возможностью вращения от привода ротора и кинематически связанным

10 с механизмом дискретного изменения радиуса вращения датчика,, и наземную аппаратуру, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения на" дежности работы путем улучшения герметизации при высоких температурах и давлениях, устройство снабжено гибким рукавом, соединяющим кожух с корпусом,хвостовиком и образующими параллелограммный транслятор дополнительным коромыслом и тягой, связанной с шатуном, причем шарнирно-рычажный механизм и параллелограммный транслятор размещены внутри гибкого рукава, а кожух установлен на хвостовике с воэможностью вращения.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что гибкий рукав выполнен иэ двух частей, герметично соединенных между собой с помощью цилиндра, в который введены контактирующие с его внутренней поверхностью ролики с осямн, установленными вдоль его образующих и кинематически

ЭЗ, связанными с дополнительным коромыс лом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР

;)) 457793, кл. Е 21 В 49/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 27312)9/22-03, кл. Е 21 В.47/04, l979 (прототип).

863849

Составитель В. Булыгин

Рецактоо С. Тимохина Техред М.Рейвес Корректор Г. Назарова

Заказ 7731/50 Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, чл. Проектная. 4