CS220099B1 - Blokovací zařízení ovládacího táhla hlubinné sondy - Google Patents

Abstract

Předmětem vynálezu je blokovací zařízení ovládacího táhla hlubinné sondy pro geofyzikální, hydrogeologický, naftový a plynový průzkum ložisek hlubinnými vrty. Účelem vynálezu je dosáhnout malého průměru blokovacího zařízení, vhodného pro hlubinné sondy k průzkumu velmi štíhlých vrtů. Účelu se dosahuje tím, že na ovládací ramena odpružené klešťové opery (15) blokovacího zařízení dosedají podélná ramena vahadel (10), jejichž příčná ramena (9) zasahují do prstencové drážky (8) posuvného tyčového jádra (5). Opěrná ramena (17) odpružené klešťové opery (15) jsou opatřena otočnými válečky (19), jejichž rádius je menší než hloubka osazení (20) ovládacího táhla (21). Blokovací zařízení je použitelné pro ovládání například vtokového ventilu, závěrné klapky, pístu, šoupátka apod. pohyblivých součástí hlubinné sondy.

Description

Vynález se týká blokovacího zařízení ovládacího táhla hlubinné sondy, uloženého v dutém válcovém tělese, sestávajícího z elektromagnetu s posuvným tyčovým jádrem a z odpružené klešťové opěry s ovládacími rameny a s opěrnými rameny.

Při geologickém, geofyzikálním a hydrogeologickém průzkumu, uskutečňovaném pomocí hlubinných vrtů, se používá aparatur, sestávajících z hlubinných sond, spouštěných do hlubinných vrtů a z povrchového zařízení, jímž se hlubinná sonda ovládá. Podle povahy průzkumu, účelu a zjišťovaných parametrů se rozlišují hlubinné sondy pro měření tlaků, teplot, průtoků apod., hlubinné sondy pro odběr vzorků kapalin a plynů aj.

Některé z hlubinných sond jsou vybaveny ovladatelnou pohyblivou součástí, například vtokovým ventilem, závěrnou klapkou, pístem, šoupátkem, výsuvnou kotvou apod. Ovladatelná pohyblivá součást je zpravidla spojena s ovládacím táhlem, mechanicky vázaným na blokovací zařízení. Účelem blokovacího zařízení je, aby udržovalo pomocí ovládacího táhla ovladatelnou pohyblivou součást hlubinné sondy v přípravné poloze a když je hlubinná sonda spuštěna do hlubinného vrtu, aby uvolnilo ovládací táhlo a umožnilo tak přestavení ovladatelné pohyblivé součásti do pracovní polohy.

Je známé blokovací zařízení s odpruženou klešťovou opěrou, které je uložené v teleskopickém dutém válcovém tělese. Pro rozevření odpružené klešťové opěry a uvolnění ovládacího táhla hlubinné sondy se používá závaží, které se pouští do vrtu po laně, na němž je hlubinná sonda upoutána. Dopadem závaží na teleskopické duté válcové těleso se posune pohyblivá část tělesa, která sevře ovládací ramena odpružené klešťové opěry. Opěrná ramena odpružené klešťové opěry se rozevřou a uvolní ovládací táhlo hlubinné sondy.

Nevýhodou známého blokovacího zařízení je funkční nespolehlivost a nebezpečí havárií. Závaží při pádu vrtem naráží na nerovnosti stěn vrtu a stává se, že jeho kinetická energie je při nárazu teleskopické duté válcové těleso hlubinné sondy natolik utlumena, že nestačí na uvolnění odpružené klešťové opěry. Naopak, je-li závaží dimenzováno s předpoklady kinetických ztrát a v hladkém, přímém vrtu tyto ztráty nenastanou, nelze vyloučit přetržení lana při nárazu závaží na teleskopické duté válcové těleso a s tím spojenou ztrátu hlubinné sondy, popřípadě nákladné instrumentační práce.

Je také známé blokovací zařízení s elektromagnetem (čs. autorské osvědčení číslo 169 649). Na posuvném tyčovém jádru elektromagnetu je kluzně uložena prstencová objímka s rozpěrnými rameny, která jsou spojena s výkyvnými opěrnými rameny, zasahujícími do sedla ovládacího táhla.

Nevýhodou druhého známého blokovacího zařízení je relativně velký průměr, způsobený jednak kinematickými podmínkami rozpěrných a opěrných ramen, jednak velikostí elektromagnetu.

Nežádoucí rozměrnost elektromagnetu je vynucena požadavkem dlouhé výchylky opěrných ramen a velkého výkonu pro> přestavení prstencové objímky. Pro relativně velký průměr nelze hlubinné sondy se známým blokovacím zařízením použít pro výzkum štíhlých hydrogeologických vrtů.

Uvedené nevýhody odstraňuje blokovací zařízení ovládacího táhla hlubinné sondy s elektromagnetem a odpruženou klešťovou opěrou, jehož podstata spočívá v tom, že na ovládací ramena odpružené klešťové opěry dosedají podélná ramena, jejichž příčná ramena zasahují do prstencové drážky posuvného tyčového jádra, přitom odpružená klešťové opera je na opěrných ramenech opatřena otočnými válečky, dosahujícími na osazení ovládacího táhla, jejichž rádius je menší než hloubka osazení ovládacího táhla.

Výhody blokovacího zařízení podle vynálezu vyplývají z uspořádání vahadel a úpravy ramen odpružené klešťové opěry. K uvolnění ovládacího táhla je dostačující velmi malá výchylka opěrných ramen odpružené kleštové opěry, kterou spolehlivě vykoná i nepatrný pohyb posuvného· tyčového jádra elektromagnetu, jehož průměr nepřesahuje 50 mm. K ovládání elektromagnetu je dostatečné napětí 60 V a proud 1A. Tvar vahadel je účelný jak vzhledem ke koeficientu tření, tak vzhledem k jejich délce. Vahadla nelimitují průměr hlubinné sondy. Pro tyto výhody je blokovací zařízení způsobilé k ovládání hlubinných sond pro velmi štíhlé hydrogeologické vrty.

Příklad konkrétního provedení blokovacího zařízení podle vynálezu je znázorněn na výkresu, kde na obr. 1 je blokovací zařízení ovládacího táhla hlubinné sondy v podélném řezu a na obr. 2 detail A z obr. 1 na zvětšeném podélném řezu.

Blokovací zařízení podle vynálezu je uloženo v dutém válcovém tělese 1 hlubinné sondy 2, zavěšené na závěsném kabelu 3. Jeho součástí je elektromagnet 4 s posuvným tyčovým jádrem 5 a stavitelným pólovým nástavcem 6, zajištěným maticí 7. V posuvném tyčovém jádru 5 je upravena prstencová drážka 8, do níž zasahují příčná ramena 9 vahadel 10, výkyvné uložených na opěrných čepech 11. Podélná ramena 12 vahadel 10, opatřená stavěcími šrouby 13, dosedají na ovládací ramena 14 odpružené klešťové opery 15, výkyvné uložená na pákových čepech 18 a rozpínaná tlačnou pružinou lfi.

Opěrná ramena 17 odpružené klešťové opěry 15 jsou opatřeny otočnými válečky 19, které dosedají na osazení 20 ovládacího táhla 21 hlubinné sondy 2. Rádius 22 otočných válečků 19 je menší než hloubka 23 osazení 20. Na ovládacím táhlu 21 je upra220099 ven nákružek 25, o nějž se opírá přestavovací pružina 24.

Ve výchozí poloze je přestavovací pružina 24 napružena a tlačí ovládací táhlo 21 hlubinné sondy 2 směrem k odpružené klešfové opeře 15. Tlačná pružina 16 rozevírá ovládací ramena 14 odpružené klešťové opěry 15, jejíž opěrná ramena 17 dosedají otočnými válečky 19 na osazení 20 ovládacího táhla 21 a fixují je ve výchozí poloze. Rozevřená ovládací ramena 14 současně vychylují směrem vně dutého válcového tělesa 1 podélná ramena 12 vahadel 10, jejichž příčná ramena 9 vysouvají posuvné tyčové jádro 5 z elektromagnetu 4, který je bez proudu. Když je hlubinná sonda 2 zapuštěna do vrtu, na obr. nezakreslenéhó, přivede se závěsným kabelem 3 do elektromagnetu 4 elektrický proud. Posuvné tyčové jádro 5 je elektromagnetickou silou vtaženo do elektromagnetu 4 a dosedne na stavitelný pólový nástavec 0. Současně zvedne příčná ramena 9 vahadel 10, jejichž podélná ramena 12 překonají tlak tlačné pružiny 16, sevřou ovládací ramena 14 odpružené klešťové opěry 15 a opěrná ramena 17 se mírně rozevřou. V okamžiku, kdy středy otočných válečků 19 při rozvírání opěrných ramen 17 se rozestoupí na úroveň průměru ovládacího táhla 21, otočné válečky 19 se odvalí po osazení 20, přestavovací pružina 24 posune ovládací táhlo 21 směrem k elektromagnetu 4 a hlubinná sonda 2 plní svou funkci.

Zdvih posuvného tyčového jádra 5 lze regulovat šroubováním stavitelného pólového nástavce 6 a výchylku opěrných ramen 17 stavěcími šrouby 13.

Blokovací zařízení podle vynálezu lze použít ve spojení s ovládacím táhlem 21 k ovládání například vtokové klapky hlubinného vzorkovače, dvoucestného ventilu, rozvodného šoupátka a podobných zařízení hlubinných sond 2.

Claims (1)

1. předmEt

   Blokovací zařízení ovládacího táhla hlubinné sondy, uložené v dutém válcovém tělese, sestávající z elektromagnetu s posuvným tyčovým jádrem a z odpružené klešťové opěry s ovládacími rameny a opěrnými rameny, vyznačené tím, že na ovládací ramena (14') odpružené klešťové opěry (15) dosedají podélná ramena (12) vahadel (10), jejichž vynalezu příčná ramena (9) zasahují do prstencové drážky (8) posuvného tyčového jádra (5), přitom odpružená klešťová opera (15) je na opěrných ramenech (17) opatřena otočnými válečky (19), dosedajícími na osazení (20) ovládacího táhla (21), jejichž rádius (22) je menší než hloubka (23) osazení (20) ovládacího táhla (21).