CS220099B1

CS220099B1 - Lock probe for depth probe control

Info

Publication number: CS220099B1
Application number: CS816710A
Authority: CS
Inventors: Antonin Zboril; Jaromil Krajca
Original assignee: Antonin Zboril; Jaromil Krajca
Priority date: 1981-09-11
Filing date: 1981-09-11
Publication date: 1983-03-25

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.The subject of the invention is a locking device for the control rod of a deep well probe for geophysical, hydrogeological, oil and gas exploration of deposits by deep wells. The purpose of the invention is to achieve a small diameter of the locking device, suitable for deep well probes for exploring very narrow wells. The purpose is achieved by the longitudinal arms of the rockers (10) resting on the control arms of the spring-loaded tong support (15) of the locking device, the transverse arms (9) of which extend into the annular groove (8) of the sliding rod core (5). The support arms (17) of the spring-loaded tong support (15) are provided with rotating rollers (19), the radius of which is smaller than the depth of the seat (20) of the control rod (21). The locking device is usable for controlling, for example, the inlet valve, the shut-off flap, the piston, the slide valve, etc. of the moving parts of the deep well probe.

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.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention relates to a locking device for a deep-well probe control rod embedded in a hollow cylindrical body consisting of an electromagnet with a sliding bar core and a spring-loaded clamp support with control arms and support arms.

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.In geological, geophysical and hydrogeological exploration carried out by means of deep wells, apparatus consisting of deep wells lowered into deep wells and a surface device controlling the deep well is used. Depending on the nature of the survey, the purpose and the measured parameters, there are differentiated depth probes for measuring pressures, temperatures, flow rates, etc., depth probes for sampling liquids and gases, etc.

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.Some of the depth probes are equipped with a controllable movable component, for example, an inlet valve, a shutter, a piston, a slide, a slide-out anchor, etc. The controllable movable component is generally connected to a control rod mechanically coupled to the locking device. The purpose of the locking device is to maintain, by means of the control rod, the actuable movable part of the deep probe in the preparatory position and when the deep probe is lowered into a deep well to release the actuating rod to allow the actuable movable part to be brought into working position.

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.A locking device with a spring-loaded pincer support is known which is mounted in a telescopic hollow cylindrical body. To open the spring-loaded pliers and release the depth probe's control rod, weights are used that are dropped into the borehole on which the depth probe is attached. The movable part of the body, which grips the control arms of the spring-loaded clamp support, is moved by the weight impact on the telescopic hollow cylindrical body. The spring arms of the spring clamp support will open and release the depth probe control rod.

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.A disadvantage of the known locking device is the functional unreliability and risk of accidents. The weight of the borehole falls upon the borehole walls when the borehole falls, and its kinetic energy is so dampened as the telescopic hollow cylindrical body of the depth probe is impacted that it is not sufficient to release the spring-loaded pliers. Conversely, if the weight is dimensioned with the assumption of kinetic losses and in a smooth, straight bore, these losses do not occur, the rupture of the rope when the weight hits the telescopic hollow cylindrical body and the associated depth probe loss or costly instrumentation cannot be excluded.

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.There is also a known blocking device with an electromagnet (Czech author's certificate number 169 649). An annular sleeve with spreader arms is slidably mounted on the sliding bar core of the electromagnet, which is coupled to pivotable support arms extending into the seat of the control rod.

Nevýhodou druhého známého blokovacího zařízení je relativně velký průměr, způsobený jednak kinematickými podmínkami rozpěrných a opěrných ramen, jednak velikostí elektromagnetu.A disadvantage of the second known locking device is the relatively large diameter, caused both by the kinematic conditions of the spreader and support arms and by the size of the electromagnet.

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.The undesirable size of the solenoid is forced by the requirement of a long deflection of the support arms and a large power to adjust the ring collar. Due to the relatively large diameter, depth probes with known blocking devices cannot be used for lean hydrogeological well research.

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.The above-mentioned disadvantages are eliminated by the locking device of the depth probe control rod with electromagnet and spring clamp support, which consists in that the control arms of the spring clamp support are supported by longitudinal arms whose transverse arms extend into the annular groove of the sliding bar core. the support arms are provided with rotating rollers reaching the shoulder of the control rod, the radius of which is smaller than the depth of the shoulder of the control rod.

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.The advantages of the locking device according to the invention result from the arrangement of the rocker arms and the modification of the arms of the spring-loaded clamp support. A very small deflection of the support arms of the spring clamp support is sufficient for releasing the control rod, which is also reliably carried out by a slight movement of the electromagnetic sliding bar core whose diameter does not exceed 50 mm. A 60 V voltage and a 1A current are sufficient to control the solenoid. The shape of the rocker arms is expedient both with respect to the coefficient of friction and their length. The rocker arms do not limit the depth probe diameter. For these advantages, the locking device is capable of operating deep wells for very slender hydrogeological wells.

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.An example of a particular embodiment of the locking device according to the invention is shown in the drawing, in which Fig. 1 is a longitudinal sectional view of the depth probe actuating rod and Fig. 2 shows a detail A of Fig. 1 in an enlarged longitudinal section.

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.The locking device according to the invention is housed in a hollow cylindrical body 1 of a deep well 2 suspended from a suspension cable 3. It comprises an electromagnet 4 with a movable rod core 5 and an adjustable pole piece 6 secured by a nut 7. The longitudinal arms 12 of the rocker arms 10, provided with adjusting screws 13, abut the actuating arms 14 of the spring-loaded pliers 15, pivotally mounted on the lever pins 18 and expanded by a compression spring 11f. .

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.The support arms 17 of the spring clamp abutment 15 are provided with swivel rollers 19 that abut the shoulder 20 of the control probe 21 of the depth probe 2. The radius 22 of the swivel rollers 19 is less than the depth 23 of the shoulder 20. the adjusting spring 24 is supported.

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.In its initial position, the adjusting spring 24 is springed and pushes the control rod 21 of the deep probe 2 toward the spring clamp support 15. The compression spring 16 opens the control arms 14 of the spring clamp support 15, whose support arms 17 abut with rotating rollers 19 against the shoulder 20 of the control rod 21 and they fix them in the starting position. At the same time, the open control arms 14 deflect longitudinal arms 12 of the rocker arms 10, outwardly of the hollow cylindrical body 1, the transverse arms 9 of which slide the slide rod core 5 out of the electromagnet 4, which is de-energized. When the depth probe 2 is embedded in a borehole, not shown in FIG. The sliding bar core 5 is pulled by electromagnetic force into the electromagnet 4 and touches the adjustable pole piece 0. At the same time it lifts the cross arms 9 of the rocker arms 10 whose longitudinal arms 12 overcome the pressure of the compression springs 16, grip the control arms 14 of the spring pliers 15 and they open slightly. When the centers of the rotating rollers 19, when the support arms 17 are opened, move to the diameter of the actuating rod 21, the rotating rollers 19 roll after the shoulder 20, the adjusting spring 24 moves the actuating rod 21 towards the electromagnet 4 and the depth probe 2 functions.

Zdvih posuvného tyčového jádra 5 lze regulovat šroubováním stavitelného pólového nástavce 6 a výchylku opěrných ramen 17 stavěcími šrouby 13.The stroke of the sliding bar core 5 can be controlled by screwing the adjustable pole piece 6 and the deflection of the support arms 17 with the adjusting screws 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.The locking device according to the invention can be used in conjunction with the control rod 21 to control, for example, a deep sampler inlet flap, a two-way valve, a manifold and similar deep well probes 2.

Claims

Subject

Locking device of the deep-well probe control rod, housed in a hollow cylindrical body, consisting of an electromagnet with a sliding rod core and a spring clamp support with control arms and support arms, characterized in that the spring clamp supports (15) bear longitudinally the arms (12) of the rocker arms (10), the inventive transverse arms (9) of which extend into the annular groove (8) of the sliding bar core (5), the spring pliers (15) being provided with rotating rollers (19) on the supporting arms (17) abutting the shoulder (20) of the control rod (21) whose radius (22) is smaller than the depth (23) of the shoulder (20) of the control rod (21).