ЭЛЕКТРОННЫЙ БЛОК СКВАЖИННОГО ПРИБОРА Российский патент 1994 года по МПК E21B47/00 

Изобретение относится к промыслово-геофизическим исследованиям скважин.

Известна унифицированная конструкция электронного блока, содержащая несущее шасси из штампованной металлической полосы с жестким профилем и пакеты продольных и поперечных монтажных плат с электрорадиоэлементами, закрепленные на шасси с помощью стоек и винтов и электрически соединенные между собой жгутами. Блочный жгут заканчивается межблочной механически незакрепленной розеткой (вилкой) [1] .

Недостатком этой конструкции является низкая надежность, обусловленная большим количеством составных частей и деталей - монтажных плат, проводов межплатного монтажа, крепежных деталей (стоек, шпилек, винтов) с резьбовыми и паяными соединениями. Самоотвинчивание или ослабление крепления резьбовых соединений и обрыв проводов в местах паек в процессе эксплуатации прибора являются основными причинами отказов скважинных приборов.

К электронным блокам скважинных приборов предъявляются специфические требования по климатическим и механическим воздействиям.

Эти требования возрастают для приборов малого диаметра (28 + 42 мм) для исследования действующих скважин, когда спуск прибора в скважину производят через насосно-компрессорные трубы диаметром 50+65 мм. Длина прибора должна быть наименьшей для улучшения его проходимости.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является электронный блок сцинтиляционного счетчика, состоящий из корытообразного шасси с закрепленной на нем посредством стоек продольной платой с электрорадиоэлементами, втулки и обоймы с установленными на них розеткой межблочного штепсельного разъема и ламповой панелью для включения фотоэлектронного умножителя. Плата, стойки, втулка и обойма крепятся к шасси винтами. Устройство принято за прототип [2] .

Недостатком прототипа является традиционное крепление платы винтами в нескольких точках с помощью стоек, снижающее надежность конструкции в процессе эксплуатации и, кроме того, уменьшается плотность монтажа электрорадиоэлементов на плате, что увеличивает длину платы и прибора в целом.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности и уменьшение габаритов (длины) скважинного прибора.

На фиг. 1 показан электронный блок, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид по стрелке Б на фиг. 1.

Электронный блок содержит шасси 1, плату 2, обойму 3 и втулку 4, на которых закреплены вилка 5 и розетка 6 штепсельных разъемов. На концах шасси 1 выполнены продольные пазы 7 и 8, а на втулке 4 - кольцевая проточка 9 и паз 10, в которые помещено пружинное кольцо 11 с усом 12. Последний одновременно помещен в пазы 8 и 10. Плата 2 соединена с обоймой 3 и втулкой 4 винтами 13. Плата 2 в шасси 1 помещается между внутренними отгибами 14, выполненными по всей длине шасси, кроме кольцевых участков на концах шасси. Внутренние отгибы 14 обеспечивают точность взаимного расположения и перемещения платы и шасси при ее смещении вдоль шасси.

Обойму 3 от поворота относительно шасси 1 предохраняет шпонка 15, закрепленная на боковой поверхности обоймы 3.

В боковой поверхности втулки 4 выполнены сквозные пазы 16 напротив внутренних отгибов 14 шасси 1. Пазы 16 имеют размеры, не препятствующие прохождению в них внутренних отгибов 14.

Разработка электронного блока для ремонта или настройки производится в следующем порядке.

Разжимается и сжимается пружинное кольцо 11 с втулки 4. Плата 2 вместе с обоймой 3 и втулкой 4 вынимаются из шасси 1. При этом плата 2 вместе с обоймой 3 и втулкой 4 вынимаются из шасси 1. При этом плата 2 скользит по внутренним отгибам 14. Для облегчения разборки верхние кромки отгибов 14 могут дополнительно разжиматься специальным ключом. После разборки доступ ко всем элементам электрической схемы электронного блока открыт.

Сборка происходит в следующем порядке.

Плата 2 с обоймой 3 и втулкой 4 вставляется в шасси 1. В кольцевую проточку 9 втулки 4 помещается пружинное кольцо 11, при этом ус 12 кольца 11 вводится в паз 10 втулки 4, совмещенной с пазом 8 шасси 1, фиксируя втулку 4 и шасси 1 от поворота относительно друг друга. На другом конце шасси 1 в паз 7 помещается шпонка 15, закрепленная на обойме 3, фиксируя обойму 3 и шасси 1 от поворота относительно друг друга. Таким образом, детали электронного блока прочно соединены друг с другом, люфты в их соединениях отсутствуют. Плата 2 посредством пружинящих внутренних отгибов 14 крепится в шасси 1 по всей длине. Пружинящие отгибы 14 предохраняют плату 2 от влияния внешних динамических воздействий на прибор.

Устранение люфта в продольном направлении производится ослаблением винтов 13 на обойме 3 или втулке 4 в предварительно собранном электронном блоке, сдвиганием обоймы 3 и втулки 4 плотно к шасси 1 и затягиванием винтов 13.

Таким образом, устранение крепления платы с электрорадиоэлементами к шасси при помощи винтов и стоек позволяет выполнить более оптимальный монтаж на поверхности платы, уменьшить тем самым длину платы (и прибора в целом) и исключить возможные замыкания и нарушения работы, существующие у прототипа из-за нарушения пайки и самоотвинчиваний винтов вследствие вибраций и ударов при работе в скважине.

Сборка и разборка электронного блока не требует дополнительных инструментов и осуществляется очень просто, открывая доступ ко всем электрорадиоэлементам с обеих сторон платы и повышая удобство обслуживания прибора. (56) Отчет по теме "Разработка агрегатированной системы комплексной геофизической апперктуры для бурящихся скважин". N гос. регистр. 77006831. фонды ВНИИнефтепромгеофизика, Уфа, 1979.

Зальцман П. А. Конструирование аппаратуры для геофизических исследований скважин. М. : Недра, 1968, с. 57 и 58.

Использование: конструкции электронных блоков скважинных приборов. Сущность изобретения: шасси блока выполнено в виде трубы с продольным вырезом, края которого имеют отгибы внутри трубы. Плата устанавливается в отгибах и крепится на втулке и обойме. Концевые участки шасси замкнуты в поперечном сечении и имеют пазы. Наружный диаметр втулки меньше внутреннего диаметра шасси и на ее поверхности выполнены кольцевая проточка и продольный паз. Продольный паз совпадает с одним из пазов на шасси. Втулка и обойма имеют фиксирующие элементы. Фиксирующий элемент втулки съемный, выполнен в виде упругого кольца с усом. Фиксирующий элемент обоймы выполнен в виде шпонки 15. 2 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. ЭЛЕКТРОННЫЙ БЛОК СКВАЖИННОГО ПРИБОРА, содержащий втулку и обойму с закрепленными в них соответственно вилкой и розеткой штепсельных разъемов, шасси в виде трубы с продольным вырезом и закнутыми в поперечном сечении концевыми участками и плату с электрорадиоэлементами, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и уменьшения длины электронного блока, продольные края выреза выполнены с отгибами внутрь трубы, а плата установлена в отгибы и закреплена на втулке и обойме. 2. Блок по п. 1, отличающийся тем, что втулка и обойма снабжены фиксирующими элементами. 3. Блок по п. 2, отличающийся тем, что на концевых замкнутых в поперечном сечении участках шасси выполнены продольные пазы, наружный диаметр втулки меньше внутреннего диаметра шасси и на ее наружной поверхности выполнены кольцевая проточка и продольный паз, совпадающий с одним пазом на шасси, фиксирующий элемент выполнен съемным в виде установленного в кольцевой проточке упругого кольца с усом, входящим в пазы втулки и шасси, а фиксирующий элемент обоймы выполнен в виде шпонки, входящей в другой паз шасси.