SU829889A1 - Heat-liquid motor of deep-well device - Google Patents
Heat-liquid motor of deep-well device Download PDFInfo
- Publication number
- SU829889A1 SU829889A1 SU772463437A SU2463437A SU829889A1 SU 829889 A1 SU829889 A1 SU 829889A1 SU 772463437 A SU772463437 A SU 772463437A SU 2463437 A SU2463437 A SU 2463437A SU 829889 A1 SU829889 A1 SU 829889A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- rod
- chamber
- volume
- fluid
- compensator
- Prior art date
Links
Description
На чертеже схематически изображен тепложидкостной двигатель скважинного прибора. Тепложидкостной двигатель скважи ного прибора состоит из нэгреватель ной камеры 1 с нагревательным.элементом 2 и ступенчатым исполнитель ным штоком 3, камеры 4 меньшего диаметра комаенсаторов и камеры 5 большего диаметра компенсатора, через которую проходит подпружиненный ступенчатый шток б с пружиной 7, вход щий в камеру 4 меньшего диамет ра компенсатора. . Исполнительный шток 3 нагружен возвратной пружиной 8 и исполнитель ным органом 9 скважинного прибора, например прижимным устройством. Камеры 1,4 и 5 двигател заполнены жидкостью с большим объемным коэффициентом расширени и высокой темп ратурой кипени , например глицерино Тепложидкостной двигатель скважи ного прибора работает следующим образом . При спуске прибора в скважину за счет повышени температуры окружающей среды происходит нагревание жидкости во всех камерах и, с учетом того, что металлический корпус скважинного прибора обладает высоко теплопроводностью и вл етс идеаль датчиком тепла, на заданной глубине температура жидкости во всех камерах одинакова и равна темпера туре скважинной жидкости. Из-за увеличени (уменьшени ) объема жидкости в камере 5, вызванного изменением температуры внешней среды, происходит перемещение ступе чатого штока 6, которое, при выполнении указанных выше соотношений ме ду объемами камер 1,4 и 5 и диаметр ми ступенчатого штока 6, компенсиру увеличение объема жидкости в камерах 1 и 4. Таким образом, давление жидкости в камере 1 не зависит от температуры окружающей среды и по закону Паскал равно гидростатическому давлению столба жидкости в скважине, а положение исполнительного штока 3 неизменное. . По достижении интервала исследовани дл перемещени исполнительно го штока 3 в заданном направлении (вверх) достаточно создать перепад между температурой жидкости в камерах 1 и 5 путем включени нагре тельного элемента 2, Жидкость в камере 1 расшир етс и вытесн ет ис полнительный шток 3 вверх. Последни действует на исполнительный орган 9 скважинного прибора и возвратную пружину 8. Избыточное давление, возникающее в камерах 1 и 4 при включении нагре вательного элемента 2, действует одновременно на исполнительный шток 3 и ступенчатый шток 6, стрем сь вы1-еснить их в скважинную среду, но движение ступенчатого штока 6 вниз исключаетс до момента достижени давлени в камерах 1 и, 4, достаточного дл преодолени сопротивлени пружины 8 и силы от гидростатического давлени столба жидкости в скважине, действующего на разность площадей ступенчатого штока 6, определ ющих максимальную силу развиваемую исполнительным штоком 3, Превышение этих сил и возникновение аварийной ситуации исключаетс перемещэнием ступенчатого штока 6 вниз. После достижени приводом заданного хода нагревательный элемент 2 автоматически переключаетс на пониженную мощность с помощью конечного переключател (не показано), кинематически св занного с исполнительным штоком 3. Дл задани исполнительному штоку 3 обратного хода достаточно отключить нагревательный элемент 2. При этом происходит выравнивание температур в камерах 1,4 и 5 и под действием возвратной пружины и гидростатического давлени в скважине исполнительны шток 3 перемещаетс в исходное положение. Таким образом, предлагаемый тепложидкостной двигатель скважинного прибора не имеет клапанов, надежность которых в скважинных услови х не высока, проще по конструкции и в управлении по сравнению с известным двигателем. При соответствующем подборе жидкости , заполн ющей камеры 1, 4 и 5, работоспособность тепложидкостного двигател скважинного прибора не зависит от температуры окружающей среды,котора может достигать в скважине значительной величины. Кроме того, при отключении нагревательного эпемента 2 исполнительный шток 3 возвращаетс в исходное положение автоматически, чем гарантируетс исключение аварийных ситуаций, возможных дн двигателей с принудительным возвратом в исходное положение . Формула,изобретени Тепложидкостной двигатель скважинного прибора, содержащий нагревательную камеру, сообщенную с компенсатором объемного расширени жидкости, и исполнительный шток, отличающийс тем, что, с целью упрощени конструкции и повышени надежности в широком диапазоне температур, компенсатор выполнен в виде камер большего и меньшего диаметров с размещенныч в них ступенчатым подпружиненным штоком, установленным с возможностью осевогоThe drawing shows schematically teploid fluid engine of the downhole tool. The fluid-well engine of the wellbore device consists of a heating chamber 1 with a heating element 2 and a stepped actuator rod 3, a chamber 4 of a smaller diameter co-compensator, and a chamber 5 of a larger diameter compensator, through which a spring-loaded stepped rod b with a spring 7 passing into the chamber 4 smaller diameter compensator. . The actuating rod 3 is loaded with a return spring 8 and the executive body 9 of the downhole tool, for example, a clamping device. Chambers 1,4 and 5 of the engine are filled with a liquid with a large volumetric expansion coefficient and a high boiling point, for example, glycerol. The fluid-dispersed engine of the wellbore instrument operates as follows. When the device is lowered into the well due to an increase in the ambient temperature, the fluid is heated in all chambers and, taking into account the fact that the metal case of the well instrument has a high thermal conductivity and is an ideal heat sensor, at a given depth the temperature of the fluid in all chambers is the same round well fluid. Due to the increase (decrease) in the volume of fluid in chamber 5, caused by a change in the ambient temperature, the stepped rod 6 moves, which, when the above ratios between the volumes of chambers 1,4 and 5 and the diameter of the stepped rod 6, are compensated the increase in the volume of fluid in chambers 1 and 4. Thus, the fluid pressure in chamber 1 does not depend on the ambient temperature and, according to Pascal’s law, is equal to the hydrostatic pressure of the fluid column in the well, and the position of the actuating rod 3 is unchanged. . Upon reaching the test interval, to move the actuating rod 3 in a given direction (up), it is sufficient to create a difference between the temperature of the fluid in chambers 1 and 5 by turning on the heating element 2. The fluid in chamber 1 expands and forces the actuator rod 3 up. The latter acts on the actuator 9 of the downhole tool and the return spring 8. The overpressure occurring in chambers 1 and 4 when the heating element 2 is turned on, acts simultaneously on the actuating rod 3 and the stepped rod 6, trying to blow them into the well environment, but the downward movement of the stepped rod 6 is prevented until pressure in chambers 1 and 4 is reached, sufficient to overcome the resistance of the spring 8 and the force from the hydrostatic pressure of the liquid column in the well acting on the area difference of st 6-stage rod defining a maximum force developing actuating rod 3, the excess of these forces and the occurrence of an emergency is eliminated stepwise peremescheniem stem 6 downwards. After the drive reaches a predetermined stroke, the heating element 2 automatically switches to reduced power using a limit switch (not shown), kinematically connected with the actuating rod 3. To set the actuating rod 3 to reverse, it is sufficient to turn off the heating element 2. In this case, the temperatures in the chambers are equalized. 1.4 and 5 and under the action of the return spring and the hydrostatic pressure in the well, the actuating rod 3 moves to its initial position. Thus, the proposed thermal fluid engine of the downhole tool does not have valves, the reliability of which in the well conditions is not high, is simpler in design and in control compared with the known engine. With an appropriate selection of fluid filling chambers 1, 4, and 5, the operability of the teploskidnogo engine downhole tool does not depend on the ambient temperature, which can reach a significant value in the well. In addition, when the heating element 2 is turned off, the actuating rod 3 returns to the initial position automatically, which guarantees the elimination of emergency situations, possible engines with a forced return to the initial position. Formula of the Invention A heat-fluid engine of a downhole tool comprising a heating chamber in communication with a liquid expansion expansion compensator and an actuating rod, characterized in that, in order to simplify the design and increase reliability in a wide temperature range, the compensator is made in the form of chambers of larger and smaller diameters housed in them stepped spring-loaded rod mounted with the possibility of axial
перемещени , а исполнительный шток выполнен ступенчатым и размещен в нагревательной камере, причемmovement, and the executive rod is stepped and placed in the heating chamber, and
. .
- объем камеры большего - larger camera volume
У, диаметра компенсатора;U, the diameter of the compensator;
- объем нагревательной камеры;- the volume of the heating chamber;
Vj - объем камеры меньшего диаметра компенсатора; О и d - диаметры ступенчатого подпружиненного штока. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеVj - chamber volume of a smaller diameter of the compensator; O and d are the diameters of the stepped spring rod. Sources of information taken into account in the examination
1.Авторское свидетельство СССР 285859, кл. Е 21 В 47/00, 1969.1. Authors certificate of the USSR 285859, cl. E 21 B 47/00, 1969.
2.Авторское свидетельство СССР 463780, кл. Е 21 В 47/00, 1974 (прототип).2. Authors certificate of the USSR 463780, cl. E 21 B 47/00, 1974 (prototype).
NN sNn s
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU772463437A SU829889A1 (en) | 1977-03-16 | 1977-03-16 | Heat-liquid motor of deep-well device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU772463437A SU829889A1 (en) | 1977-03-16 | 1977-03-16 | Heat-liquid motor of deep-well device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU829889A1 true SU829889A1 (en) | 1981-05-15 |
Family
ID=20699821
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU772463437A SU829889A1 (en) | 1977-03-16 | 1977-03-16 | Heat-liquid motor of deep-well device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU829889A1 (en) |
-
1977
- 1977-03-16 SU SU772463437A patent/SU829889A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4759189A (en) | Self-limiting thermal fluid displacement actuator | |
US4070859A (en) | Thermal fluid displacement actuator | |
SU829889A1 (en) | Heat-liquid motor of deep-well device | |
US3263411A (en) | Control apparatus | |
US3195460A (en) | Delayed-action, hydrostaticallyoperated arming device | |
GB2114741A (en) | Actuators | |
US4079589A (en) | Electro-thermal actuator with valved boiler configuration | |
RU2130401C1 (en) | Device for motion of submersible vehicle in depth by use of thermal energy of surrounding medium | |
US1434542A (en) | Thermostatic control apparatus | |
RU98101340A (en) | METHOD AND DEVICES FOR MOVING DEPTH OF THE UNDERWATER VEHICLE USING THE TEMPERATURE GRADIENT OF THE MARINE ENVIRONMENT | |
US1347689A (en) | Thermostatic control device | |
Matsuoka et al. | Gas/liquid phase change actuator for use in extreme temperature environments | |
SU1234604A1 (en) | Heat/liquid motor for deep-well instrument | |
US4161882A (en) | Temperature-dependent actuating mechanisms | |
US3503262A (en) | Thermostatic regulator | |
US4626819A (en) | Switch adjusting mechanism | |
GB2057128A (en) | Improvements in or relating to servo drive arrangements | |
US2831091A (en) | Temperature sensing device | |
JP6399585B2 (en) | Thermo element | |
US4338065A (en) | Thermo-pneumatic pump | |
RU2063003C1 (en) | Thermal drive | |
SU1081699A1 (en) | Electrothermal time relay | |
US2836367A (en) | Controller | |
JP4242580B2 (en) | Actuator activated by temperature change | |
SU1199740A1 (en) | Jack |