устройство для доставки приборов в горизонтальную скважину

Формула изобретения

Устройство для доставки приборов в горизонтальную скважину, содержащее цилиндрический корпус с электродвигателем и понижающим редуктором, расклинивающие опоры и движитель, выполненный в виде колес с радиусом закругления, равным радиусу исследуемой скважины, установленных на валах расклинивающих опор, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено колесами центратора, установленными на валах рычагов, шарнирно соединенных с корпусом и подпружиненным плунжером центратора, снабженным упором, взаимодействующим с плунжером движителя, при этом расклинивающие опоры установлены со смещением по длине корпуса, снабжены секторами цилиндрических зубчатых передач и шарнирно соединены рычагами с подпружиненным плунжером движителя, а каждое колесо соединено с понижающим редуктором червячной передачей, один из валов которой снабжен ходовым винтом и ходовой гайкой, паз которой входит в выступ стопора, установленного в корпусе.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к исследованию горизонтальных и сильнонаклоненных нефтяных и газовых скважин, в частности к устройствам для доставки приборов в скважину.

Известно устройство для доставки приборов в горизонтальную скважину, содержащее цилиндрический корпус с установленным в нем электродвигателем с понижающим редуктором и ведущим валом с червячной передачей на каждое колесо, движитель, выполненный в виде установленных в корпусе колес радиусом закругления, равным радиусу исследуемой скважины и расклинивающие опоры, шарнирно соединенные рычагами с ходовыми гайками, установленными на ходовых винтах с возможностью сближения. (1) (Патент РФ №2236549, кл. Е21В 23/14, опубл. 2004 г.).

Недостатком известного устройства является низкая надежность работы из-за движения корпуса по стенке горизонтального участка скважины, что приводит к его остановке при наличии жестких образовании на ней.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для доставки приборов в горизонтальную скважину, содержащие цилиндрический корпус, расклинивающие опоры и движитель, выполненный в виде колес, установленных на валах расклинивающих опор через обгонные муфты, причем наружная поверхность колеса имеет радиус закругления, равный радиусу исследуемой скважины, а расклинивающие опоры снабжены пружинами. В корпусе установлен электрический двигатель с понижающим редуктором, конической и цепной передачами. (2) (Патент РФ №2150569, кл. Е21В 23/14, опубл. 2000 г.).

Недостатком известного устройства является низкая надежность работы устройства, обусловленная малым тяговым усилием из-за слабого притяжения пружинами колес движителя к стенкам скважины и затрудненного прохождения им стыков муфт обсадной колонны ввиду небольшого размера колеса, попадающего в канавку стыка муфт.

Задачей настоящего изобретения является повышение надежности работы устройства.

Сущность настоящего изобретения заключается в том, что известное устройство для доставки приборов в горизонтальную скважину, содержащее цилиндрический корпус с электродвигателем и понижающим редуктором, расклинивающие опоры и движитель, выполненный в виде колес с радиусом закругления, равным радиусу исследуемой скважины, установленных на валах расклинивающих опор, согласно изобретению дополнительно снабжено колесами центратора, установленными на валах рычагов, шарнирно соединенных с корпусом и подпружиненным плунжером центратора, снабженным упором, взаимодействующим с плунжером движителя, при этом расклинивающие опоры установлены со смещением по длине корпуса, снабжены секторами цилиндрических зубчатых передач и шарнирно соединены рычагами с подпружиненным плунжером движителя, а каждое колесо соединено с понижающим редуктором червячной передачей, один из валов которой снабжен ходовым винтом и ходовой гайкой, паз которой входит в выступ стопора, установленного в корпусе.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит цилиндрический корпус 1 с установленным в нем электродвигателем 2 и понижающим редуктором 3, две шарнирные расклинивающие опоры 4, 5, установленные со смещением А по длине корпуса и снабженные секторами цилиндрических зубчатых передач 6, 7. На валах 8, 9 расрасклинивающих опор установлены колеса 10, 11 движителя, вращение которых осуществляется червячной передачей 12, 13 на каждое колесо от понижающего редуктора. Один из валов червячной передачи снабжен ходовым винтом 14 с ходовой гайкой 15, а в корпусе установлен стопор 16, взаимодействующий с пазом ходовой гайки 15.

Расклинивающие опоры 4, 5 шарнирно соединены рычагами 17, 18 с подпружиненным плунжером 19 движителя. Устройство снабжено колесами 20, 21 центратора, установленными на валах рычагов 22, 23, шарнирно соединенных с корпусом 1 и рычагов 24, 25, шарнирно соединенных с подпружиненным плунжером 26 центратора, который имеет упор 27, взаимодействующий с плунжером 19 движителя.

Устройство работает следующим образом.

Устройство соединяют кабельным наконечником Б со спускаемым прибором и каротажным кабелем (не показаны), на котором его спускают в скважину. При выходе устройства в наклонный участок скважины подают управляющее напряжение на двигатель 2, вращение которого через понижающий редуктор 3 и червячные передачи 12, 13 передается на колеса 10, 11 движителя. При вращении ходового винта 14 паз ходовой гайки 15 выходит из зацепления со стопором 16, освобождая расклинивающие опоры 4, 5, которые раскрываются под давлением подпружиненного плунжера 19 движителя и шарнирных рычагов 17, 18 до упора колес 10, 11 движителя в стенку исследуемой скважины. При перемещении подпружиненного плунжера 19 движителя взаимодействующий с ним упор 27 освобождает плунжер 26 центратора, который рычагами 24, 25 выдвигает колеса 20, 21 до упора в стенку исследуемой скважины, располагая устройство доставки по ее центру. При дальнейшем вращении колес 10, 11 движителя вся компоновка перемещается по стенке скважины на всю длину исследуемого участка.

Подъем устройства для проведения повторных исследований или извлечения его из скважины осуществляется наматыванием кабеля на барабан каротажной лебедки. При входе в колонну насосно-компрессорных труб из открытого ствола скважины расклинивающие опоры 4, 5 складываются усилием натяжения, взаимодействуя с воронкой, установленной на конце колонны насосно-компрессорных труб. При складывании опор 4, 5 плунжер 19 движителя, перемещаясь вниз, упором 27 перемещает вниз плунжер 26 центратора, складывая при этом колеса 20, 21 центратора. Спуск устройства в скважину, находящуюся под давлением и обустроенную устьевым устройством (лубрикатором), достигается за счет установки колес движителя на расклинивающих опорах, что обеспечивает небольшие габариты движителя, а повышение скорости - за счет непрерывности поступательного движения прибора.

Улучшение прохождения стыков муфт достигается увеличением диаметра колес движителя за счет установки расклинивающих опор, несущих колеса со смещением по длине корпуса. При этом равномерность (без перекосов и односторонних смещений) их раскрытия обеспечивается наличием секторов цилиндрических зубчатых передач, взаимодействующих с расклинивающими опорами.

Наличие центратора обеспечивает движение устройства по центру скважины, что обеспечивает прохождение жестких образований на стенке. Наличие подпружиненного плунжера движителя обеспечивает достаточно жесткое прижатие колес движителя к стенке скважины за счет увеличения жесткости пружины, что обеспечивает повышение тягового усилия.

Все вышеперечисленное увеличивает надежность работы устройства.