Патент на изобретение №2399930
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ПУСКА СКВАЖИННЫХ ИСТОЧНИКОВ СЕЙСМИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области устройств, предназначенных для пуска сейсмических источников из скважин. Предлагаемый способ пуска может быть использован для источников, в конструкции которых для пуска используется гидравлическая подвеска, воспринимающая вес устройства и производящая пуск при исчезновении его воздействия. В данном способе пуска предлагается спускать источник при помощи лебедки. Канат, идущий с лебедки через поворотный блок, жестко крепится к верхней части подвижного ползуна гидравлической подвески. На канат между поворотным блоком лебедкой подвешивается канифас-блок, который через свой поворотный блок своим канатом крепится к сбрасывателю, имеющему упоры в крайних положениях. На крюк сбрасывателя свободно надета петля каната с ручной лебедки. Форма крюка сбрасывателя позволяет удерживать петлю каната ручной лебедки на всем рабочем повороте рычага и сбрасывать петлю в крайнем положении. Для производства пуска источника на требуемой глубине при достижении ее канат при помощи канифас-блока и ручной лебедки удлиняется на участке между лебедкой и поворотным блоком. Канат при этом может продолжать стравливаться с лебедки или лебедка может стоять на тормозе. В конце подтягивания канифас-блока петля каната с ручной лебедки сбрасывается с крюка самостоятельно и спускной канат на участке между лебедкой и поворотным блоком свободно провисает. Источник и канат в скважине начинают падать в свободном падении. Технический результат выражается в уменьшении материальных затрат при проведении работ; облегчении обслуживания и управления; увеличении надежности и долговечности источника. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Суть изобретения Использование: для пуска сейсмических источников из скважин. Лучшие прототипы газовых и имплозивных источников сейсмических колебаний вводятся в действие при помощи электромагнитных клапанов, электрических приводов, гидравлических приводов или при помощи постановки на забой. Использование электромагнитных клапанов, электрических и гидравлических приводов сильно усложняет конструкцию излучателя, требует наличия на скважине электростанции с повышающим трансформатором, насосных агрегатов. Наличие внутри источника, испытывающего колоссальные динамические нагрузки, электромагнитных механизмов приводит к увеличению сложности конструкции, резкому снижению его надежности и долговечности. Пуск постановкой на забой прост в осуществлении, не требует дополнительных электрических и гидравлических агрегатов для своего осуществления, но привязан по глубине к забою, для производства пусков на промежуточных глубинах ему необходимо создавать искусственные забои, что также приводит к дополнительным временным и материальным затратам. Предлагаемый способ пуска может быть использован для источников, в конструкции которых для пуска используется гидравлическая подвеска, воспринимающая вес устройства и производящая пуск при исчезновении его воздействия. В данном способе пуска предлагается спускать источник при помощи лебедки. Канат, идущий с лебедки через поворотный блок, жестко крепится к верхней части подвижного ползуна гидравлической подвески. На канат между поворотным блоком лебедкой подвешивается канифас-блок, который через свой поворотный блок своим канатом крепится к сбрасывателю, имеющему упоры в крайних положениях. На крюк сбрасывателя свободно надета петля каната с ручной лебедки. Форма крюка сбрасывателя позволяет удерживать петлю каната ручной лебедки на всем рабочем повороте рычага и сбрасывать петлю в крайнем положении. Для производства пуска источника на требуемой глубине при достижении ее канат при помощи канифас-блока и ручной лебедки удлиняется на участке между лебедкой и поворотным блоком. Канат при этом может продолжать стравливаться с лебедки или лебедка может стоять на тормозе. В конце подтягивания канифас-блока петля каната с ручной лебедки самостоятельно сбрасывается с крюка и спускной канат на участке между лебедкой и поворотным блоком свободно провисает. Источник и канат в скважине начинают падать в свободном падении. Скорость падения источника по причине большего лобового сопротивления, чем у каната, и необходимости перемещать при движении жидкость по зазору между стенкой скважины и собой будет много меньше, чем скорость каната. Воздействие веса источника на гидравлическую подвеску прекратится, что заставит работать пусковой механизм источника. Окна откроются и произойдет рабочий выстрел. Когда источник при свободном падении выберет слабину каната, он автоматически приведется в исходное состояние под действием собственного веса. Для производства следующего выстрела источником необходимо стравить необходимую длину кабеля с ручной лебедки, чтобы его петлей надеть на крюк сбрасывателя и затем подтянуть ручной лебедкой канифас-блок до сбрасывания петли каната с ручной лебедки с крюка сбрасывателя. За счет этого решения достигается: уменьшение материальных затрат при проведении работ; облегчение обслуживания и управления; увеличение надежности и долговечности источника. Описание изобретения Предлагаемое изобретение относится к устройствам для возбуждения сейсмических волн из глубоких скважин. Известны скважинные источники: пат. США 3805914, G01v 1/04; пат. США 4038630 181/111; а.с. СССР 1387696, G01v 1/137; а.с. 1708069, G01v 1/137; пат. РФ пат. РФ пат. РФ заявка заявка заявка Все они вводятся в действие при помощи, или электромагнитных клапанов, или электрических приводов, или гидравлических приводов, или при помощи постановки на забой. Открытие окон в источниках, выполненных по заявкам Задачей изобретения является способ производства пуска таких устройства без использования электрических, электромагнитных узлов, устанавливаемых внутри источника при помощи стандартной каротажной лебедки, и сбрасывателя дополнительной длины каната, работающего от ручной лебедки. Канат крепится к верхней части подвижного ползуна гидравлической подвески и к лебедке идет через поворотный блок. На канат между поворотным блоком лебедкой подвешивается канифас-блок, который через свой поворотный блок своим канатом крепится к сбрасывателю, имеющему упоры в крайних положениях. На крюк сбрасывателя свободно надета петля каната с ручной лебедки. Форма крюка сбрасывателя позволяет удерживать петлю каната ручной лебедки на всем рабочем повороте рычага и сбрасывать петлю в крайнем положении. Для производства пуска источника на требуемой глубине при достижении ее канат при помощи канифас-блока и ручной лебедки удлиняется на участке между лебедкой и поворотным блоком. Канат при этом может продолжать стравливаться с лебедки или лебедка может стоять на тормозе. В конце подтягивания канифас-блока петля каната с ручной лебедки сбрасывается с крюка и спускной канат на участке между лебедкой и поворотным блоком свободно провисает. Источник и канат в скважине начинают падать в свободном падении. Скорость падения источника по причине большего лобового сопротивления, чем у каната, и необходимости перемещать при движении жидкость по зазору между стенкой скважины и собой будет много меньше, чем скорость каната. Воздействие веса источника на гидравлическую подвеску прекратится, что заставит работать пусковой механизм источника. Окна откроются, и произойдет рабочий выстрел. Когда источник при свободном падении выберет слабину каната, он автоматически приведется в исходное состояние под действием собственного веса. Для производства следующего выстрела источником необходимо стравить необходимую длину кабеля с ручной лебедки, чтобы его петлей надеть на крюк сбрасывателя и затем подтянуть ручной лебедкой канифас-блок до сбрасывания петли каната ручной лебедки с крюка сбрасывателя. Положительный результат достигается тем, что канат жестко закреплен к верхней части подвижного ползуна гидравлической подвески, что обеспечивает пуск источника на любой глубине при помощи создания слабины каната при помощи канифас-блока, ручной лебедки и сбрасывателя. Для проведения пуска источника на любой глубине не требуется использования электромагнитных узлов, установленных в источнике, испытывающем при его работе колоссальные динамические нагрузки, по величине соизмеримыми с воздействием взрыва. Это увеличивает надежность и долговечность конструкции источника, ее простоту, облегчает управление и обслуживание. Для производства работ достаточно иметь каротажную лебедку с необходимой емкостью каната и нужным тяговым усилием, направляющие блоки, ручную лебедку, канифас-блок и сбрасыватель. На чертеже для примера изображен поперечный разрез скважинного имплозивного источника, схема канатной проводки с ее элементами. Штрихпунктирными линиями показано положение канатной проводки в момент пуска. Этот способ может быть использован и для пуска газовых источников. Устройство для проведения пусков скважинных источников сейсмических колебаний состоит из лебедки 1, закрепленной на устье скважины, поворотного блока 2 для направления силового каната 3 в скважину для крепления к ползуну 4 источника 5 посредством заделки 6 и оголовка 7. На силовой канат 3 между блоком 2 и лебедкой 1 подвешен канифас-блок 8 со своей канатной оттяжкой 9, которая, проходя через поворотный блок 10, крепится на шарнире к рычагу 11 сбрасывателя 12. На рычаге 11 выполнен крюк 13, за который цепляется петлей канат 14 с ручной лебедки 15. Скважинный источник 5 содержит гидравлическую подвеску, образуемую ползуном 4, хвостовиком 16 с радиальными отверстиями 17, верхней частью корпуса 18 и плунжером 19 поршня 20. Вес источника, когда он весит на канате 3, создает в масляной полости 21 давление, удерживающее плунжер 19 в крайнем нижнем положении, в котором окна 22 закрыты поршнем 20. Под поршнем 20 расположена рабочая камера 23, под камерой 23 находится ресивер 24 с запасом необходимого объема для сбора жидкости из камеры 23 после каждого пуска через затвор 25. В исходном состоянии, как изображено на чертеже, внутренние полости камеры 23 и ресивера 24 свободны от скважинной жидкости и находятся под атмосферным давлением, окна 22 герметично закрыты. Источник 5 весит на канате 3. Канифас-блок 8 с оттяжкой 9 находится в свободном состоянии и слегка обжат петлей каната 14, надетой на крюк 13 сбрасывателя 12 при помощи ручной лебедки 15. Поршень 20 с плунжером 19 совместным действием гидростатического давления и давления масла в полости 21 прижат к внутреннему бурту рабочей камеры 23. После достижения глубины, на которой необходимо сделать выстрел источнику при помощи ручной лебедки, ветка каната между блоком 2 и лебедкой 1 удлиняется и при достижении конечного удлинения ветви каната петля каната 14 с ручной лебедки 15 сбрасывается с крюка 13 и канат 3 повисает в свободном состоянии. Источник и канат оказываются в свободном падении до момента, когда выберется слабина каната. Время свободного падения на порядок больше времени, требуемого для срабатывания пускового механизма. При свободном падении источника, когда нагрузка в канате 3 уменьшится на величину веса источника, давление в полости 21 сравняется со скважинным давлением и поршень 20 под действием гидростатического давления начнет открывать окна 22. При открытии окон гидростатическое давление начнет толкать поршень 22 вверх, опираясь на всю свою площадь поперечного сечения. В это время, даже если скорость падения каната 3 будет не успевать за движением вниз ползуна 4, плунжер 19 создаст в полости 21 давление, которое подтянет канат 3 при помощи ползуна 4 и откроет полностью окна 22. Когда столб жидкости, летящий в камере, ударит по затвору 25 и остановится вместе с ним, то кинетическая энергия столба летящей жидкости перейдет в энергию давления, которое ударной волной пройдет по стенкам камеры и по жидкости в обратном направлении, излучая сейсмические волны в скважинное пространство. Силовой импульс от источника пройдет по свободно падающему кабелю 3 и не причинит ему никакого вреда. Динамическую ударную нагрузку кабель 3 получит, когда источник вновь повиснет на нем. Колебания стенок камеры после выстрела постепенно успокоятся, и давление в камере сравняется со скважинным давлением. В момент, когда оголовок 7 повиснет на канате 3 в своем крайнем нижнем положении, и вес источника начнет создавать давление в полости 21, оно станет демпфером для нагрузки, возникающей в кабеле 3. Давление в полости 21 двинет плунжер 19 вместе с поршнем 20 вниз, вытесняя жидкость через открытые окна 22, а когда окна закроются, то через дренажные отверстия в затворе 25. Как только окна полностью закроются, и давление во внутренних полостях выровняется через дренажные отверстия, затвор 25 под действием своей пружины откроет основные отверстия, через которые жидкость из камеры 23 под собственным весом стечет вниз в ресивер 24, а воздух поднимется вверх. Источник готов к следующему пуску, для производства которого необходимо только на нужной глубине удлинить ветвь каната при помощи ручной лебедки, петлю каната которой надеть на крюк рычага сбрасывателя и подтянуть ветвь каната канифас блоком до момента срабатывания сбрасывателя.
Формула изобретения
1. Способ пуска скважинных источников сейсмических импульсов, содержащих пусковой механизм, работающий от гидравлической подвески, воспринимающей вес источника, которые опускаются в скважину на канате, который крепится к подвижному ползуну гидравлической подвески, заключающийся в том, что пуск производят при помощи удлинения ветви каната, находящейся между лебедкой и поворотным блоком, с последующим резким освобождением удлиненной ветви каната при помощи пускового устройства. 2. Пусковое устройство, содержащее подвешиваемый на ветви спускного каната канифас-блок с оттяжкой, проходящей через свой поворотный блок и крепящейся к рычагу сбрасывателя на шарнире, причем рычаг сбрасывателя ограничен в повороте и имеет на конце крюк, на который свободно надевается петля каната с ручной лебедки; форма крюка рычага сбрасывателя выполнена так, что позволяет удерживать петлю каната ручной лебедки на всем рабочем повороте рычага и сбрасывать петлю в крайнем положении.
РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
1025245, G01v 1/133;