用落块撞击栓在井内靶件发生声波的设备制造技术

一种利用落块撞击一连接到井壁上的与可伸缩栓住装置形成一体的靶件而发生声波的设备．此落块在重力和弹力的共同作用下在加长筒体内从提升位置移动到撞击位置．下落后的复原系通过一固定不转的螺母提升落块来达到，利用一连接到可倒转的驱动装置的螺纹杆并将落块锁在高位置，或借助可伸缩杆由螺母回程被解脱到低位置，或由遥控磁力装置解脱．栓住装置包含例如一＂压紧器＂和一弹性耦合装置．（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用一下落物块撞击栓在一井壁上或一钻井壁上的靶件以产生声波的设备，在陆上地震勘测方面特别适用。已为大家熟知的是用一物块撞击栓在一钻井内的靶件使之产生地震脉冲的装置，靶件被固定到一装有栓住装置的放长筒体上。此落块可在此筒体内、在一低位置和一高位置之间移动，该落块在低位置与靶件接触，而从高位置通过控制装置的作用开始下落。这些装置包括一具有可伸缩的夹子的部件，它能夹紧与该落块形成一体的连接板和刚性牵引部件(杆件或相互连接的杆串)，牵引部件被连接到设置在井外的提升装置上。栓住装置是专业人员熟知的“压紧器”(packer)型组件，包含具有一径向移动的外周件的可伸展部件和一中心件。伸长系通过从地面上转动此杆串使上述两个件彼此相互转动而得到。外周件可由装有若干卡爪的绕轴旋转的臂构成，这些旋转臂张开时将自身固定在井壁上，要么外周件由可变形的容器构成。把径向应力交替地向上和向下地施加在栓住装置上看作该设备的操作方法。向上时，落块通过拉动杆串而上升，是由于摩擦和井内的流体压力的作用，向下时，在瞬间，落块撞击靶件。实际中使用的压紧器型栓住装置，筒体是通过把栓住臂卡住井壁而被固定，而出现这个情形时的栓住装置的位置通常是不相同的，要视筒体处于下降或上升状态而定。其结果是该组件在同样的操作周期内遭到位移，而引起壁面损坏和降低连接率。此外，由此震源发射的声功率取决于落块的下落高度。在某些要求声功率高的应用中，可能需要若干米的下落高度。因而设备的总高度可能很高，设备装卸时往往很困难。该已有技术装置在法国专利申请EN.85/17 832中作了介绍。本专利技术设备将克服这些缺点。该设备包括一放长的筒体，其内固定靶件，该筒体为落块在一撞击位置和一提升位置之间导向，在撞击位置落块和靶件接触，从提升位置落块开始下落，连接装置用于把筒体连接到地面上，和可伸缩的栓住装置用于间歇地将设备与井壁相连接，设备还包括为使落块在其撞击位置和提升位置之间移动的装置，这些装置包含沿筒体轴线配置的一螺纹杆和一装在落块下面能防止旋转的螺母，和一用于交替地在一个方向和反方向转动螺纹杆的装置，以及用于向该落块施加外加于重力上的作用力装置。转动螺纹杆的装置例如可以包含若干为把螺纹杆和设在地面上的驱动装置相连接的固定件。固定件还可以包含和筒体形成一体的驱动装置，并适合于下降进入井内，装在输电缆索的端部，并从一地面的装置送入。为向落块施加外加于重力上的作用力的装置包含例如一弹簧或者一容纳流体的容器和一可活动的与落块形成一体的活塞，该容器由筒体四壁限定。用于移动落块的装置，主要由一螺母组成，当该螺母因转动一杆而运动使落块上升，其结果可消除轴向应力，而在已有装置中应力直接向上。施加在栓住装置上的唯一轴向应力由撞击引起。其结果是使设备和井壁接合更好，且使在发射和重返周期过程中的稳定性得到改善。这就进一步导致结构简化。采用为增加落块下落速度的装置使产生同样声能量所需的冲程减少，因而使设备缩短。在实施中，由于转动螺纹杆的驱动装置也下降进入井内，并通过从一卷盘上绕放一输电缆索来放入，因此在使用深井和许可加速进行下降和定位方面特别有利是明显的。该设备也包含为落块固定在提升位置上的装置，这些装置由螺母返回到接近落块的撞击位置处而被解脱。该设备可以进一步包含由一装有磁性元件的板件所组成的用于固定落块的装置。对附图的简要说明。看了下面对两个具体实施例的说明，并参照附图，但不限于给定的例子，将会对本专利技术设备的其它特点和优点有了清楚理解，其中图1概略表示第一实施例在井内的设备;图2为该设备的局部剖视图，其中落块处于面对靶件的撞击位置，而螺母顶住一缩回的锁杆，形成第一实施例的固定装置;图3概略表示该设备的横截面图;图4为螺母的横截面示意图;图5为类似图2的视图，表示落块处于中间位置，而固定落块的机械装置处于前置位置;图6表示该设备处于自身解脱位置，这时落块被卡住在锁杆的槽内，而螺母已回到接近其与解脱卡爪接合的低位置;图7表示该设备的第二实施例，包含转动螺纹杆的电气驱动装置;图8为筒体内部的局部视图，较细致地表示为间歇地将落块固定在高位置的磁性装置。对择优实施例的说明。图1中所示的设备包含一撞锤组件1，它有待被降入一井或钻孔2内，一连接件3用于在一选定的深度固定撞锤组件，一由一拉杆或一相互连接的杆串形成的刚性吊杆4用于支持这样形成的结构，和将其连接到设置在地面上的一操作系统5上，和一插在吊杆4和撞锤组件1之间的已知形式的齿轮传动箱6，其功能有待进一步说明。操作系统5为钻井领域中的已知型式，包含例如一塔钻7，用于和吊杆连接的装置8，由电缆连接到一提升系统9，以及和驱动装置(未表示)相结合用于转动吊杆4的转台10。连接件3为一“压紧器”类型的部件，同样为钻井领域的人熟知，“压紧器”是例如采用具有一通过注入已加压的液体而可以膨胀的可变形容器。此液体从地面通过管形吊杆4供入可变形容器，已受压的液体也是通过已知型式的液压系统11输送。撞锤组件1包含(图2至图5)一圆柱筒体12，其一端终止在第一端板13，其上形成一轴向开口14，在其相反的一端由构成靶件或锤砧的嵌块15所闭合。一螺纹杆16沿筒体1的纵轴方向配置。螺纹杆包含一自身可在靶件的一孔穴18内自由旋转的头盖17，并固定在那里为通过定位装置19作转换。螺纹杆通过筒体的第一端处的开口14被连接到齿轮传动箱6(图1)的输出轴20上。由地面设施控制，齿轮传动箱6既可以把旋转运动传给吊杆4，或使其倒转。根据情况，齿轮箱6的输出轴20因而既可以在一方向或在反方向转动螺纹杆16。一螺母21拧紧在螺纹杆16上。滑块22(图3)沿筒体内壁固定到筒体的壁上。螺母21至少具有一径向槽口23，为适应支承滑块22中的一个，用来防止自身旋转，螺纹杆16在一个方向的旋转接着在反方向的旋转致使螺母上升和下降，在螺母对着靶件15的一侧配置着一落块24(或锤)，它由一圆柱件构成，沿其纵向轴线有一孔25，孔25的横截面大于螺纹杆16的直径。落块具有一尺寸比螺母大的凹口26。这样当螺母21被带到低位置至于靶件附近，落块的底面27可自由地进入和面对靶件15的壁接触。在筒体内部，当落块从靶件离开时，配置在落块的反面(或上部)和端壁13之间的弹簧28被压缩。落块24也含有为滑块22在筒体内移动导向的槽29。此设备也包含用于把落块固定在解脱位置上的可伸缩装置30，在解脱位置弹簧28处于高度压缩状态，这些装置受筒体12内的落块和螺母移动的控制。它们包含一在筒体内的稍里面，沿筒体内壁配置的锁杆31，其底部支持在靶件15上。两只平行等长度的臂32将锁杆31在接近其两端处连接到筒体的内壁上。弹簧33配置在筒体壁和锁杆之间，用于在没有径向推力的情况下保持两者互相分开。落块在其底部设有凹槽34(图3)，此锁杆支承在其底部。在面对落块24的解脱位置或高位置处，此锁杆上形成槽口35。凹槽34和槽口35的深度选用要随着弹簧33被压缩，锁杆被落块分开，只有当落块到达其高位置时锁杆嵌入该槽35内。落块通过螺母21对锁杆31的作用而被解脱，此后者具有一加宽的底36，其上壁37向上倾斜，被作为触动器使用。这些尺度的选择要能使螺母21紧接靶件15处，承靠在触动器的倾斜壁37上，并回推锁杆31向着其缩回位置足本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在一口井或钻井内，通过下落块撞击一连接到井壁上的靶件产生声波的设备，其特征是包含一加长的筒体，在其上固定着靶件，筒体在一撞击位置和一提升位置之间向导下落块，在撞击位置落块和靶件接触，在提升位置，落块被解脱而由此下落，用于把筒体连接到地面上的连接装置，和用于间歇地把该设备连接到井壁上去的可伸缩的栓住装置，该设备还包含为在撞击位置和提升位置之间转移落块位置的装置，这些装置包含一沿筒体轴线配置的螺纹杆和一配置在落块下面固定不转的螺母，和用于交替沿一方向和反方向转动螺纹杆的装置，以及用于把一弹性力施加到落块上外加在重力上去的装置。

【技术特征摘要】
FR 1986-4-11 86053331.一种在一口井或钻井内，通过下落块撞击一连接到井壁上的靶件产生声波的设备，其特征是包含一加长的筒体，在其上固定着靶件，筒体在一撞击位置和一提升位置之间向导下落块，在撞击位置落块和靶件接触，在提升位置，落块被解脱而由此下落，用于把筒体连接到地面上的连接装置，和用于间歇地把该设备连接到井壁上去的可伸缩的栓住装置，该设备还包含为在撞击位置和提升位置之间转移落块位置的装置，这些装置包含一沿筒体轴线配置的螺纹杆和一配置在落块下面固定不转的螺母，和用于交替沿一方向和反方向转动螺纹杆的装置，以及用于把一弹性力施加到落块上外加在重力上去的装置。2.根据权利要求1所述的设备，其特征是其中所述的用于转动螺纹杆的装置包含一刚性吊杆，它将螺纹杆连接到配置在地面上的驱动装置。3.根据权利要求1所述的设备，其特征是其中所述的用于转动螺纹杆的装置包含固定到筒体上的驱动装置和一输电缆索，它与一提升系统配合用于把设备下降进入井内和控制转动所述螺纹杆的驱动装置。4.根据权利要求1所述的设备，其特征是其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：皮埃尔马涅维莱，
申请(专利权)人：法国石油研究所，
类型：发明
国别省市：FR[法国]