SU890324A1 - Oscillation source for well-logging - Google Patents

Oscillation source for well-logging Download PDF

Info

Publication number
SU890324A1
SU890324A1 SU802917575A SU2917575A SU890324A1 SU 890324 A1 SU890324 A1 SU 890324A1 SU 802917575 A SU802917575 A SU 802917575A SU 2917575 A SU2917575 A SU 2917575A SU 890324 A1 SU890324 A1 SU 890324A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
well
vibration exciter
wedges
vibration
facing
Prior art date
Application number
SU802917575A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Исакович Креймер
Михаил Владимирович Курленя
Original Assignee
Институт Горного Дела Со Ан Ссср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт Горного Дела Со Ан Ссср filed Critical Институт Горного Дела Со Ан Ссср
Priority to SU802917575A priority Critical patent/SU890324A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU890324A1 publication Critical patent/SU890324A1/en

Links

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Description

II

Изобретение относитс  к горному делу и может быть использовано в рудных и угольных шахтах дл  вибрационного воздействи  на горные породы с целью перераспределени  напр жений в целиках или уменьшени  их прочности . %The invention relates to mining and can be used in ore and coal mines to vibrate the rocks in order to redistribute the stresses in the pillars or to reduce their strength. %

Известны прот женные устройства цилиндрической формы, закрепл емые в пробуренных скважинах - скважинные деформометры. Они закрепл ютс  с помощью опор и распорных элементовфиксаторов , распирающих скважинные деформометры и опоры Г13 .Extended cylindrical devices are known that are fixed in drilled wells — wellbore deformers. They are fastened with the help of supports and spacers of the fixers, arching the borehole deformometers and supports G13.

Такое крепление служит дл  фиксации деформометров и не предназначено дл  передачи значителы ых вибрационных усилий.Such an attachment serves to fix the deformometers and is not intended to transmit significant vibration forces.

Известен также скважинный источник колебаний, примен емый в сейсмических исследовани х. Он включает распорные элементы в виде продольных стержней, вводимых в скважину и сжимаемых по концам A wellbore oscillation source used in seismic surveys is also known. It includes spacer elements in the form of longitudinal rods inserted into the well and compressed at the ends

двум  системами пружин. Стержни формой поперечного сечени  повтор ют конфигурацию скважины. Кроме того, имеетс  закрепленный между стержн ми баллон дл  сжатого воздуха. Устройство ввод т в скважину, баллон заполн ют сжатьп-j воздухом, его поперечные размеры увеличиваютс , он распирает стержни и прижимает их к стенкам скважины. При выпуске воздуха two spring systems. The rods with a cross-sectional shape repeat the configuration of the well. In addition, there is a cylinder for compressed air attached between the rods. The device is introduced into the well, the balloon is filled with compressed air, its lateral dimensions increase, it tears the rods and presses them against the walls of the well. With the release of air

Ш из баллона системы пружин ст гивают стержни и возвращают их в исходное. положение, позвол кицее извлечь устройство из скважины. Вибровозбудитель расположен на поверхности земли W from the cylinder of the spring system pull the rods and return them to the original. position, allowing the Kiesee to remove the device from the well. The vibration exciter is located on the surface of the earth.

15 и передает колебани  стержн м с помощью дополнительного приспособлени  2.15 and transmits the vibrations of the rods with the aid of accessory 2.

Недостатками устройства  вл ютс  громоздкость, не позвол юща  исполь20 зовать его в стесненных услови х подземных горных выработок, а также сложность конструкции, большой вес. Распорный элемент, будучи упругим. поглощает значительную долю колебательной энергии. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  генерировани  колебаний, включающее анкер, который с помощью трубы соедин етс  с распорными элементами - гидроцилиндрами . Они прижимают к стенкам скважины специальные колодки, соедин ющие грунт с анкером ГЗ}, Однако известное устройство сложно , громоздко, дорого, а его введение в горизонтальные скважины затруд , нено большого веса и особенностей конструкции. Дл  размещени  устройства в горизонтальной скважине требуютс  специальные приспособлени , не предусмотренные в нем. Цель изобретени  - повьшение производительности и упрощение конструк ции скваисинного источника колебаний состо щего из вибровозбудител  и рас порньк элементов. Цель достигаетс  тем, что каждый распорный элемент выполнен из клинье подвижно св занных с корпусом вибровозбудител  скважинного источника ко лебаний. Внутренние клинь  примыкают к корпусу вибровозбудител , установлены с возможностью осевых подвижек , а внешние клинь , имекнцие возможность радиальных подвижек, размещены между внутренними клинь ми и стенкой скважины. Внешние клинь  отличаютс  друг от друга размером в радиальном направлении. Этот размер увеличиваетс  от распорного элемента у усть  скважины к распорному элемен ту у дна. Внутренние клинь  выполнен с продольными т гами. Т ги, обращенные к устью скважины, имеют резьбу, вход т в отверсти  опор, установленных на корпусе вибровозбудител , и подт гиваютс  гайками относительно опор. Остальные т ги св заны друг с другом пружинами, работающими на рас т жение, причем жесткость пружин уменьшаетс  от усть  скважины к дну За счет такой конструкции источника колебаний после его установки в сква жине, подт гива  гайками те т ги, которые вход т в отверстие опор, мож но зат нуть клинь  распорных элементов и зафиксировать источник колебаний в скважине. Па фиг. изображен источник коле баний, введенньй в скважину и подготовленньй к расклиниванию ,половина пр одольного вида; на фиг. 2 - попе4 . 4 речный разрез А-А на фиг. 1 (расклиненный источник колебаний). Вибровозбудитель 1 скважинного источника колебаний несет жестко св занные с ним направл ющие 2 и упругие св зи 3. В направл ющих 2 установлены с возможностью осевого перемещени  внутренние клинь  4, а св зи 3, выполненные в виде полос пружинной стали, соедин ют корпус вибровозбудител  I с внешними клинь ми 5 и обеспечивают их радиальную подвижность . Внутренние клинь  4, как и внешние клинь  5, одного распорного элемента кщеют одинаковые размеры. Внешние клинь  5 разных распорных элементов имеют различные размеры в радиальном направлении. У внешних клиньев 5, ближайших к устью скважины, толш1ина в радиальном направлении минимальна , у внешних клиньев 5 следую- щего распорного элемента она больше и так далее до распорного элемента у дна cквaжиныJ к которого толщина внешних клиньев 5 максимальна. Поэтому в исходном положении зазор между наружной цилиндрической поверхностью внешних клиньев 5 и скважиной возрастает в обратном пор дке, т.е. от дна скважины к устью. Внутренние клинь  4 распорных элементов , ближайших к дну скважины, имеют одну т гу 6, остальные внутренние клинь  - по две т ги 6. Т ги 6, обращенные к устью скважины, имеют резьбу, вход т в неподвижные опоры 7 и несут гайки 8 и 9. Остальные т ги 6 св заны между собой пружинами 10. Пружины отличаютс  друг от друга жесткостью. Жесткость пружины, ближайшей к устью скважины, максимальна , жесткости следующих пружин последовательно уменьшаютс , жесткость пружины, ближайшей к дну скважины, минимальна. На фиг. 1 и 2 изображены три распорных элемента по длине вибровозбудител  1 с трем  парами клиньев по окружности в каждом распорном элементе . Оба количества могут быть иными. Корпус вибровозбудител  может быть некруглым. Скважинный источник колебаний работает следук цим образом. Он вводитс  в пробуренную скважину . Дп  облегчени  этой операции может быть использована желобчата  полоса , подложенна  снизу, воспроизвод ща  форму скважины и вводима The drawbacks of the device are cumbersome, not allowing it to be used in cramped conditions of underground mines, as well as the complexity of the design, great weight. Spacer, being elastic. absorbs a significant proportion of vibrational energy. The closest to the present invention is a device for generating vibrations, including an anchor, which is connected with a pipe to spacer elements - hydraulic cylinders. They press special pads against the walls of the well, connecting the soil to the GZ anchor}. However, the known device is difficult, cumbersome, expensive, and its introduction into horizontal wells is hampered by the heavy weight and design features. To place the device in a horizontal well, special devices are required that are not provided for in it. The purpose of the invention is to increase the performance and simplify the design of a low-wave source of oscillations consisting of a vibration exciter and spread of loose elements. The goal is achieved by the fact that each spacer element is made of a wedge movably connected with the body of the vibration exciter of the downhole source of oscillations. Internal wedges adjoin the casing of the vibration exciter, installed with the possibility of axial movements, and external wedges, including the possibility of radial movements, are placed between the internal wedges and the borehole wall. The outer wedges are different in size from one another in the radial direction. This size increases from the spacer at the wellhead to the spacer at the bottom. Internal wedges are made with longitudinal tami. The rods facing the wellhead are threaded, fit into the holes of the supports mounted on the housing of the vibration exciter, and are tightened with nuts relative to the supports. The remaining pulls are connected to each other by the spring working for the thrust, and the spring stiffness decreases from the wellhead to the bottom. Due to this design of the oscillation source, after its installation in the well, the nuts that go into the hole supports, you can but wedge spacer elements and fix the source of oscillations in the well. Pa figs. depicts the source of oscillations introduced into the well and prepared for wedging, half of the strand; in fig. 2 - pop4. 4 shows a river section A-A in FIG. 1 (wedged source of vibrations). The vibration exciter 1 of the downhole source of oscillations carries guides 2 and elastic links 3 rigidly connected with it. In the guides 2 internal wedges 4 are installed with the possibility of axial movement, and links 3, made in the form of strips of spring steel, connect the case of vibration exciter I with external wedges 5 and ensure their radial mobility. Internal wedges 4, as well as external wedges 5, of a single spacer element equal in size. External wedges 5 different spacer elements have different sizes in the radial direction. At the outer wedges 5 closest to the wellhead, the thickness in the radial direction is minimal, at the outer wedges 5 of the next spacer it is larger and so on up to the spacer at the bottom of the hole J to which the thickness of the external wedges 5 is maximum. Therefore, in the initial position, the gap between the outer cylindrical surface of the outer wedges 5 and the borehole increases in the reverse order, i.e. from the bottom of the well to the mouth. The internal wedges of the four spacer elements closest to the bottom of the well have one thrust of 6, the remaining internal wedges each have two thrusts of six. The thrust 6, facing the wellhead, are threaded, fit into fixed supports 7 and carry nuts 8 and 9. The remaining rods 6 are interconnected by springs. 10. The springs are distinguished from each other by rigidity. The stiffness of the spring closest to the wellhead is maximum, the stiffness of the following springs is successively reduced, the stiffness of the spring closest to the bottom of the well is minimal. FIG. 1 and 2 three spacer elements along the length of vibration exciter 1 are shown with three pairs of wedges around the circumference in each spacer element. Both quantities may be different. The housing of the vibration exciter may be non-circular. The well source of oscillations works in the following way. It is inserted into the drilled well. Dp facilitating this operation can be used a grooved strip, enclosed bottom, reproducing the shape of the well and enter

в нее вместе с вибровозбудителем. Вращением гаек 8 подт гивают в сторону усть  скважины т ги 6 и внутренние клинь  4 J ближайшие к устью скважины . В ту же сторону начинают двигатьс  остальные внутренние клинь  4 со своими т гами и пружинами. Внешние клинь  5 раздвигаютс  и пока они не придут в соприкосновение со стенками скважины, усилие вращени  гаек 8 минимально, так как преодолеваютс  только силы трени  внутренних клиньев 4. Зазор между внешними клинь ми 5 и наиболее удаленного от усть  скважины распорного элемента минимален , поэтому они первыми приход т в соприкосновение со стенками скважины . Клинь  этого распорного элемента зат гиваютс . Усилие вращени  гаек 8 возрастает, так как к силам трени  незат нутых клиньев.добавл етс  сила пружин, ближайших к зат нутым клинь м (на фиг. 1 правой пружины 10). Далее зат гиваютс  клинь  следующего распорного элемента (на фиг. 1 среднего), так как теперь его зазор между наружной поверхностью внешних клиньев 5 и стенкой скважины минимален. После этого усилие зат жки гаек 8 снова возрастает, так как к силам трени  оставшихс  незат нутыми клиньев добавл етс  сила пружины большей жесткости (на фиг.1 левой пружины 10) .Наконец,зат гиваютс  клинь  распорного элемента,ближайшего к устью скважины. Гайка 8 стопоритс , скважинный источник колебаний готов к работе. Включаетс  двигатель вибровозбудител , по вл ютс  колебани , передающиес  через распорные элементы горной породе. Вследствие вибраций клиновые соединени  стрем тс  ослабнуть .into it along with a vibration exciter. By turning the nuts 8, the wellhead of the well 6 and the inner wedge 4 J closest to the wellhead are pulled in the direction. In the same direction, the remaining inner wedges 4 begin to move with their joints and springs. The outer wedges 5 are moved apart and until they come into contact with the borehole walls, the rotational force of the nuts 8 is minimal, since only the frictional forces of the inner wedges 4 are overcome. come in contact with the borehole walls. The wedge of this spacer is tightened. The rotational force of the nuts 8 increases, since the force of the springs closest to the tightened wedges is added to the friction forces of the open wedges (in Fig. 1 the right spring 10). Next, the wedge of the next spacer element (in Fig. 1, medium) is tightened, since now the gap between the outer surface of the outer wedges 5 and the borehole wall is minimal. Thereafter, the tightening force of the nuts 8 increases again, since the force of the spring of greater rigidity (in Fig. 1 of the left spring 10) is added to the friction forces of the remaining wedges. Finally, the wedge of the spacer closest to the wellhead is tightened. The nut 8 stops, the well source of oscillations is ready for operation. The motor of the vibration exciter is turned on, oscillations occur, transmitted through the rock spacers. Due to vibrations, wedge joints tend to loosen.

Рассмотрим возникающие при этом усили , причем начнем с распорного элемента у дна скважины.Consider the resulting forces, and we start with the spacer at the bottom of the well.

Поскольку внешний клин 5 не имеет возможности осевого перемещени , клиновое соединение может ослабнуть только за счет перемещени  внутреннего клина 4 вправо. Однако этому преп тствует усилие раст нутой пружины 10, котора  с другой стороны подт гиваетс  внутренним клином 4 смежного распорного элемента. Но его клиновое соединение также не может ослабнуть, так как в свою очередь подт гиваетс  слева с большим усилием более жесткой пру. иной. Крайн  ,Since the outer wedge 5 does not have the possibility of axial movement, the wedge joint can be weakened only by moving the inner wedge 4 to the right. However, this is prevented by the force of the tension spring 10, which on the other side is pulled by the internal wedge 4 of the adjacent spacer element. But its wedge connection also cannot loosen, since in turn it is tightened to the left with a greater force of a more rigid stem. different. Krayn,

ближайша  к устью скважины, наиболее жестка  и раст нута  с наибольшим усилием пружина, сцеплена с крайним внутренним клином 4, лишенным возможности осевых перемещений в процессе работы вибровозбудител , так как его т га зафиксирована на опоре 7 гайкой 8.The spring closest to the wellhead, the most rigid and stretched with the greatest effort, is coupled with an extreme internal wedge 4, which is deprived of the possibility of axial movements during the operation of the vibration exciter, since its ha is fixed on support 7 by nut 8.

Таким образом, каладый внутреннийThus, each internal

o клин 4 находитс  в осевом направлении под воздействием двух сил, создаваемых пружинами: справа действует меньша  сила, стрем ща с  ослабить клиновое соединение, а слева - больша o wedge 4 is in the axial direction under the influence of two forces generated by the springs: a smaller force acts on the right, tending to weaken the wedge joint, and a larger force on the left

5 сила, стрем ща с  зат нуть его. За счет этого клинь  посто нно зат нуты, несмотр  на воздействие вибраций.5 force, seeking to tighten it. Due to this, wedges are constantly tightened, despite the effects of vibrations.

Дл  разборки клиновых соединений после окончани  работы отвинчиваютс  гайки 8 и зат гиваютс  гайки 9. Т га 6 с резьбой и внутренним клином 4, ближайшим к устью, отжимаютс  в скважину, последовательно через т ги и пружины воздейству  на клинь  дру-To disassemble the wedge joints, after the work is completed, the nuts 8 are unscrewed and the nuts 9 are tightened. Thе ha 6 with thread and internal wedge 4 closest to the wellhead are pressed into the well, successively through the rods and wedges

S гих распорных элементов и ослабл   их соединени . Распорные элементы приход т в исходное положение, источник колебаний можно извлечь из скважины.S their spacer elements and weakened their connections. The spacers come to their original position, the source of oscillations can be removed from the well.

О При выборе размеров скважииного источника следует руководствоватьс  вибрационными усили ми, технологическими возможност ми бурового и вибрационного , оборудовани , контактнойО When choosing the size of the well source, one should be guided by the vibration forces, technological capabilities of the drilling and vibrating equipment, the contact

J прочностью пород.J rock strength.

Выбира  те или иные углы наклона клиньев и жесткости пружин можно мен ть функции, выполн емые ими. Если угол мал, как показано на фиг, I, тоChoosing one or another tilt angle of wedges and spring stiffness can change the functions performed by them. If the angle is small, as shown in FIG. I, then

клиновые соединени  самозат гиваютс  и усилие пружин необходимо лишь дл  предотвращени  ослаблени  клиновых соединений от вибрации. Если уголбольше , то самозат гивание не возникает и пружины должны быть такими, чтобы их усили  было достаточно дл  обеспечени  рабочего положени  клиньев и дл  воспри ти  некоторой составл ющей вибрационного усили . В этом Случае, в отличие от предыдущего , ютиновые соединени  обладают податливостью . the wedge joints are self-engaging and the force of the springs is only necessary to prevent the wedge joints from weakening from vibration. If the angle is larger, self-engaging does not occur and the springs must be such that their forces are sufficient to ensure the working position of the wedges and to perceive some component of the vibration force. In this Case, unlike the previous one, the Yutinov compounds possess compliance.

Claims (3)

Скважинный источник колебаний дает возможность вибрационного воздействи  на горные породы дл  перераспределени  напр жений в целиках и устранени  опасных динамических про влений горного давлени . Это позвол ет существенно сократить расходы на взрывчатые вещества, повысить безопасност и производительность труда горнорабочих , использовать оптимальную технологию горных работ. Формула изобретени  Скважинный источник колебаний, включающий вибровозбудитель и св занные с ним распорные элементы дл  монтажа в скважине с возможностью радиальных и осевых перемещений относительно последней, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности и упрощени  конструкции, казкдый распорньш элемент выполнен в виде внутреннего, примыкающего к вибровозбудителю, и внешнего клиньев, внутренний клин ус тановлен с возможностью осевых пере- мещений и выполнен с т гами, а внешНИИ установлен с возможностью радиальных перемещений и соединен с вибровозбудителем упругими св з ми, т ги каждого распорного элемента св заны друг с другом пруткинами, жесткость которых уменьшаетс  от конца вибровозбудител , обращенного к устью сквакданы, к концу, обращенному ко дну скважины, а/ т ги фиксированы гайками с возможностью регулировани  в опорах , выполненньк на обращенном к устью скважины конце вибровозбудител , при этом поперечный размер внешних клиньев увеличиваетс  от конца вибровозбудител , обращенного к устью скважины,к противоположному концу. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Техника контрол  напр жений и деформаций в горных породах. Л., Наука , 1978, с. 133-138. The downhole source of vibration allows vibration to be applied to the rocks to redistribute the stresses in the pillars and eliminate dangerous dynamic manifestations of the rock pressure. This allows to significantly reduce the cost of explosives, increase the safety and productivity of miners, use the best mining technology. The invention The downhole source of oscillations, including the vibration exciter and spacer elements associated with it, for mounting in the well with the possibility of radial and axial movements relative to the latter, characterized in that, in order to increase productivity and simplify the design, the spacer element is designed as an internal, adjacent to the vibration exciter and external wedges, the internal wedge is installed with the possibility of axial displacements and is made with rods, and the external NII is installed with the possibility of radial displacements and is connected to the vibration exciter by elastic connections; the plugs of each spacer element are connected to each other by rods, the rigidity of which decreases from the end of the exciter facing the squamdane mouth, to the end facing the bottom of the well, and / or the nuts are fixed with nuts adjustment in the supports made on the end of the vibration exciter facing the wellhead, while the transverse size of the external wedges increases from the end of the vibration exciter facing the wellhead to the opposite end. Sources of information taken into account in the examination 1. Technique to control stresses and deformations in rocks. L., Science, 1978, p. 133-138. 2.Патент С11А-1р 3346066, 181-106, опублик. 1967. кл 2. Patent C11A-1p 3346066, 181-106, published. 1967. CL 3.Патент США 3282371, 181-106, опублик. 1966 (прототип), кл3. US patent 3282371, 181-106, published. 1966 (prototype), class
SU802917575A 1980-04-24 1980-04-24 Oscillation source for well-logging SU890324A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802917575A SU890324A1 (en) 1980-04-24 1980-04-24 Oscillation source for well-logging

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802917575A SU890324A1 (en) 1980-04-24 1980-04-24 Oscillation source for well-logging

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU890324A1 true SU890324A1 (en) 1981-12-15

Family

ID=20892910

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802917575A SU890324A1 (en) 1980-04-24 1980-04-24 Oscillation source for well-logging

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU890324A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4693317A (en) Method and apparatus for absorbing shock
US4160615A (en) Cable rock anchor
US4817710A (en) Apparatus for absorbing shock
US6137747A (en) Single point contact acoustic transmitter
US3926265A (en) Drill steel for percussive drilling devices
US5083623A (en) Hydraulic shock absorber
CA2203736C (en) Guided drilling system with shock absorber
US6464014B1 (en) Downhole coiled tubing recovery apparatus
GB2210082A (en) Jar mechanism accelerator
US2953351A (en) Mass vibration absorber for sonic oil well drill
US4530261A (en) Wrench assembly for use with mine wall support bolts
CN110578542A (en) High-stress rock burst roadway anchor rod, design method and working method
GB2263337A (en) Seismic well source
SU890324A1 (en) Oscillation source for well-logging
US5456325A (en) Method and apparatus for driving a probe into the earth
SU890323A1 (en) Oscillation source for well-logging
US5465535A (en) Method of installing a soil anchor and a soil anchor
EP0026100A2 (en) Shock absorbing apparatus and drill string using such apparatus
SU1063999A1 (en) Apparatus for positioning vibration exciter in well
SU972130A1 (en) Roof bolting for mine workings
JPS6253680B2 (en)
SU890322A1 (en) Oscillation source for well logging
EP0975853B1 (en) Downhole coiled tubing recovery apparatus
CN115110978B (en) One-step bolter mounting joint, anchor rod comprising joint and mounting method of anchor rod
CN220285742U (en) Stable auxiliary device