ЦЕНТРАТОР СКВАЖИННОГО ПРИБОРА
CENTRALISER OF DOWNHOLE INSTRUMENT

Настоящее изобретение относится к области геофизических исследований в скважинах, а конкретно к центрированию геофизических приборов в обсаженных скважинах.
Известны устройства для центрирования скважинных приборов рычажного и рессорного типов (Зельцман П.А. Конструирование аппаратуры для геофизических исследований скважин. М.: Недра, 1968) Для центрирования приборов в обсаженных скважинах нашли широкое применение центраторы рычажного типа
Для центрирования скважинного гамма-плотномера-толщиномера СГДТ-3, выпускаемого в настоящее время по ТУ 39-01-09-499-79, применяются расположенные на концах прибора рычажные центраторы. Конструкция верхнего и нижнего центратора одинакова.
Каждый центратор состоит из направляющей штанги с корпусами на концах, в которые упираются пружины. В свою очередь пружины упираются в скользящие по штанге обоймы, к которым на осях закреплены шесть пар рычагов, соединенных между собой осями с роликами, катящимися по внутренней стенке обсадной колонны в скважине. С внутренней стороны обоймы упираются в стопорные кольца на направляющей штанге. Расстояние между стопорными кольцами определяет раскрытие центратора в свободном состоянии, а сжатие пружины исходное усилие для удержания прибора на оси исследуемой скважины. В свободном состоянии раскрытие центратора несколько превышает максимальный внутренний диаметр обсадных колонн для данного типа аппаратуры, а усилие пружины позволяет центрировать прибор при отклонении оси скважины от вертикали до 30°.
К недостаткам данной конструкции следует отнести то, что в современных наклонных и даже горизонтальных скважинах скважинный прибор теряет центрацию и даже ложится на стенку колонны, что приводит к браку в исследованиях. Увеличение усилия пружин центратора радикально улучшить ситуацию не может, т.к. существенно ухудшается проходимость прибора по стволу скважины и возникают сложности при опускании прибора в обсадную колонну. Кроме того, при подъеме прибора из скважины рычаги, в свободном состоянии имеющие раскрытие больше внутреннего диаметра обсадной колонны, могут цепляться за детали ротора и тем самым создавать аварийную обстановку.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение центрирования и проходимости прибора в обсаженных скважинах с любыми углами наклона, а также снижение аварийной опасности при спускоподъемных операциях за счет разделения функций создания усилий центрирования и установки диаметра раскрытия рычагов центратора для каждой конкретной обсадной колонны.
Центратор скважинного прибора (см. чертеж) состоит из направляющей штанги (1) с корпусами (2) на ее концах, нескольких пар рычагов (3), соединенных между собой осями (4) с роликами (5), а другими концами закрепленных на обоймах (6), упирающихся с внешней стороны в пружины (7), отличающийся тем, что обоймы (6) и пружины (7) установлены на втулках (8), перемещающихся по резьбе на штанге (1), втулки (8) на внешних концах снабжены упорами для пружин, а внутренние концы втулок снабжены резьбами с установленными на них гайками (9), причем диаметр раскрытия центратора устанавливается перемещением втулок (8) по штанге (1) с фиксацией их контргайками (10).
Существенным отличием предлагаемой конструкции является раздельная регулировка усилия для сжатия центратора и регулировка диаметра его раскрытия. При этом усилие сжатия центратора на стадии изготовления выбирается таким, чтобы прибор в горизонтальном положении не смещался с центра обсадной колонны минимального диаметра для данного вида и веса прибора. Это достигается сжатием пружины с помощью гаек (9) на втулках (8). Гайки (9) после регулировки стопорятся тем или иным способом, например контрагайками (на чертеже не показаны). Диаметр раскрытия центратора устанавливается перед каротажем для каждой конкретной скважины, для чего ослабляются контрагайки (10) на штанге (1) и ключом по штанге двигаются втулки (8). При этом измеряется расстояние между наружными поверхностями диаметрально противоположных роликов. Это расстояние устанавливается на 3-4 мм меньше внутреннего диаметра исследуемой колонны. Таким образом обеспечивается установка прибора практически по оси скважины и свободное его прохождение по всей колонне независимо от угла ее наклона. При выходе прибора из скважины раскрытие рычагов центратора останется таким же как в обсадной колонне. Это облегчает спускоподъемные операции и позволяет избегать аварийных ситуации.