КОНТАКТ КАБЕЛЬНЫЙ ПОДВИЖНЫЙ Российский патент 2003 года по МПК H01R39/64 

Изобретение относятся к бурению наклонных и горизонтальных скважин на нефть и газ, в частности к передачи информации от скважинных приборов к устьевым регистраторам.

Известен контакт кабельный токоприемника для ввода кабеля внутрь бурильной колонны, содержащий подпружиненные контактные щетки с щеткодержателями и контактное кольцо, размещенные в корпусе, соединенном с помощью резьбы с валом вертлюга и ведущей трубой. Ввод кабеля герметизируется фланцевым уплотнением /1/.

Недостатками данного контакта являются неработоспособность при роторном бурении или проворачивании колонны бурильных труб, низкая безопасность работы, так как при прорыве уплотнения кабеля корпус токоприемника не предохраняет персонал от действия ударной струи жидкости (не выдерживает повышенного давления).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является контакт кабельный токосъемника для поворотных устройств, содержащий контактное кольцо, щеткодержатели со щетками и подшипник, внутреннее кольцо, которое закреплено на контактном кольце, а щеткодержатели закреплены на наружном подвижном кольце, связанным поводковым механизмом с поворотным устройством и имеющим пылезащитное уплотнение /2/.

Недостатками известного контакта являются повышенное истирание щеток, например, при роторном бурении вертикального ствола скважины, низкая безопасность, так как корпус токоприемника не предохраняет персонал от действия ударной струи жидкости и не влагозащищен, низкая надежность из-за жесткого соединения подвижного кольца с поворотным устройством.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности и безопасности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что наружное подвижное кольцо жестко закреплено в корпусе, соединенном с помощью резьбы с валом вертлюга и ведущей трубой, а ввод кабеля герметизируется втулкой с двумя кольцевыми уплотнениями и расположенным между ними отверстием для ввода кабеля, контактное кольцо закреплено на наружном подвижном кольце, а щеткодержатели со щетками - на внутреннем кольце, причем между внутренним и наружным кольцами выполнено герметичное уплотнение с возможностью вращения. Кроме того, контакт снабжен основанием, жестко закрепленным на неподвижной части вертлюга, и фланцем основания, а внутреннее кольцо снабжено фланцем, в пазы которого установлены подпружиненные фиксаторы, соединяющие внутреннее кольцо и фланец основания с возможностью радиальных и осевых смещений. А также основание имеет два ряда отверстий для крепления фланца с возможностью осевого перемещения последнего.

На чертеже представлен предлагаемый контакт кабельный подвижный.

Контакт кабельный подвижный содержит корпус 1, к которому болтами 2 жестко соединено наружное кольцо 3. Кабельный ввод состоит из герметичного кабельного разъема 4 и патрубка 5, вводимого в отверстие корпуса 1 и уплотняемого в нем, например, линзовым уплотнением 6, прижимаемым втулкой 7, имеющей два ряда кольцевых уплотнений и расположенное между ними отверстие А для ввода кабеля внутрь контакта.

На наружном кольце 3 закреплено контактное кольцо 8, расположенное в изоляторе 9.

Щеткодержатели со щетками 10 закреплены на внутреннем кольце 11 через изолятор 12.

Пространство между наружными и внутренними кольцами герметично уплотнено с помощью кольцевых уплотнений 13 и свечного ввода 14, к которому подсоединены проводники 15 от всех щеткодержателей 10.

Наружный вывод от свечного ввода 14 соединен с герметичным кабельным разъемом 16.

Контакт снабжен неподвижным основанием 17 с фланцем 18, закрепляемым на основании через ряд отверстий Б или В.

Внутреннее кольцо 11 имеет фланец с пазами 19, в которые вставляются подпружиненные фиксаторы 20 с пружинами 21, соединяющие внутреннее кольцо с фланцем 18 с возможностью радиальных и осевых перемещений.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Перед началом работы корпус 1 соединяется с помощью резьбы с валом вертлюга 22 и ведущей трубой (внизу). Основание 17 закрепляется на неподвижном фланце вертлюга. При роторном бурении вертикального ствола скважины фланец 18 закрепляется по ряду отверстий В, при этом внутреннее кольцо опускается и щетки 10 выходят из контакта с контактным кольцом 8, так как на этом этапе бурения прибор не опущен в скважину и информация не поступает на устьевой регистратор (не показан). Этим предотвращается интенсивный износ щеток при бурении.

При бурении забойным двигателем наклонного и горизонтального участков скважины после спуска прибора и монтажа всего канала связи, фланец 18 закрепляется по ряду отверстий Б. При этом щетки 10 входят в контакт с контактным кольцом 8 и сигнал от прибора через кабельный разъем 4, контактное кольцо 8, щетки 10, проводник 15, свечной ввод 14 и кабельный разъем 16 поступает на устьевой регистратор (не показан).

При технологическом проворачивании колонны труб подвижное наружное кольцо 3 вращается относительно внутреннего кольца 11 без нарушения герметичности пространства между ними.

Повышение надежности работы достигается тем, что исключается повышенный износ щеток при роторном бурении, а также компенсируется возможная несоосность соединения подвижного наружного и неподвижного внутреннего колец за счет подпружиненного фиксатора 20 и фланцевого паза 19.

Безопасность работы достигается тем, что при возможном размыве промывочной жидкостью патрубка 5 ударная струя жидкости под рабочим давлением не прорывается из герметичного пространства между наружным кольцом 3 и внутренним кольцом 11.

Источники информации
1. Середа Н. Г., Соловей Е. М. Бурение нефтяных и газовых скважин, М.: Недра, 1974, с. 126.

2. SU 1642541 A1, 15.04.1991.

Изобретение относится к бурению наклонных и горизонтальных скважин на нефть и газ, в частности к передачи информации от скважинных приборов к устьевым регистраторам. Техническим результатом является повышение надежности и безопасности работы устройства. Контакт кабельный подвижный содержит наружное подвижное кольцо, внутреннее кольцо, контактное кольцо и щеткодержатели со щетками. Наружное кольцо жестко закреплено в корпусе, соединенном резьбой с валом вертлюга и ведущей трубой, а ввод кабеля герметизируется втулкой с двумя кольцевыми уплотнениями и расположенным между ними отверстием для ввода кабеля, контактное кольцо закреплено на наружном подвижном кольце, а щеткодержатели со щетками - на внутреннем кольце, причем между внутренним и наружным кольцами выполнено герметичное уплотнение с возможностью вращения. Кроме этого, контакт снабжен основанием, жестко закрепленным на неподвижной части вертлюга, и фланцем, а внутреннее кольцо снабжено фланцем, в паз которого установлены подвижные фиксаторы, соединяющие внутреннее кольцо и фланец основания, с возможностью радиальных и осевых смещений. Основание имеет два ряда отверстий для крепления фланца с возможностью осевого перемещения последнего. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Контакт кабельный подвижный, содержащий наружное подвижное кольцо, внутреннее кольцо, контактное кольцо и щеткодержатели со щетками, отличающийся тем, что наружное кольцо жестко закреплено в корпусе, соединенном с помощью резьбы с валом вертлюга и ведущей трубой, а ввод кабеля герметизируется втулкой с двумя кольцевыми уплотнениями и расположенным между ними отверстием для ввода кабеля, контактное кольцо закреплено на наружном подвижном кольце, а щеткодержатели со щетками - на внутреннем кольце, причем между внутренним и наружным кольцами выполнено герметичное уплотнение с возможностью вращения. 2. Контакт по п.1, отличающийся тем, что он снабжен основанием, жестко закрепленным на неподвижной части вертлюга, и фланцем основания, а внутреннее кольцо снабжено фланцем, в пазах которого установлены подпружиненные фиксаторы, соединяющие внутреннее кольцо и фланец основания с возможностью радиальных и осевых смещений. 3. Контакт по п.1, отличающийся тем, что основание имеет два ряда отверстий для крепления фланца основания с возможностью осевого перемещения последнего.