НИЖНЯЯ ОПОРА ЗОНДА ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ Российский патент 2010 года по МПК E21B47/01 E21B23/00 

Изобретение относится к области геофизических исследований и может быть использовано в телеметрических системах для крепления электронного модуля.

Известна нижняя опора зонда телеметрической системы, включающая защитный кожух электронного модуля, пробку защитного кожуха, выполненную в виде втулки с наружной и внутренней резьбой, внутри которой установлен винт. На защитном кожухе электронного модуля установлен центратор, представляющий собой полый цилиндр с окнами для прохождения бурового раствора, отделенными друг от друга перемычками. Центратор соединен с нижним переводником резьбовым соединением. Пробка защитного кожуха фиксирует положение электронного модуля внутри кожуха и герметизирует защитный кожух, а центратор фиксирует положение электронного модуля с защитным кожухом внутри нижнего переводника (патент на полезную модель №52101, МПК 7 Е21В 47/12, заявл. 2005 г.).

В конструкции имеются две зоны, через которые буровой раствор может попасть внутрь защитного кожуха электронного модуля: соединение винт - втулка внутри пробки и соединение втулка пробки - защитный кожух электронного модуля.

Существенным недостатком конструкции является интенсивный гидроабразивный износ нижнего переводника и центратора из-за воздействия абразивных частиц, содержащихся в буровом растворе, на перемычки центратора. В месте нахождения центратора уменьшается площадь проходного сечения, увеличивается скорость и меняется направление потока жидкости, образуются завихрения. Турбулентность потока усиливается. Особенно быстрый износ переводника и центратора наблюдается при бурении в кондукторе, так как на этом этапе буровой раствор содержит песок и частицы породы, а расход промывочной жидкости максимален. Как показала практика, обычный ресурс нижнего переводника составляет около 300 часов.

Задачами изобретения являются увеличение ресурса деталей нижней опоры зонда, упрощение конструкции и повышение ее надежности.

Поставленная задача решается тем, что в нижней опоре зонда телеметрической системы, включающей нижний переводник, защитный кожух электронного модуля и центратор, центратор выполнен в виде двух соосных элементов с радиальными перемычками между ними, при этом внутренний элемент центратора удлинен по сравнению с наружным, причем в верхней части внутреннего элемента центратора по его оси выполнено глухое отверстие, в которое установлен упругий элемент из немагнитного материала. Упругий элемент может быть выполнен из титана, немагнитной стали, бронзы, металлорезины или резины. Внутренний элемент центратора имеет конические поверхности в верхней и нижней частях.

На чертеже изображена нижняя опора зонда телеметрической системы.

Нижняя опора зонда телеметрической системы содержит нижний переводник 1, в котором установлен электронный модуль 2 в защитном кожухе 3 и центратор 4. Центратор 4 выполнен в виде двух соосных элементов 5 и 6 с радиальными перемычками 7 между ними и связан с нижним переводником 1 резьбовым соединением. Внутренний элемент 5 центратора удлинен по сравнению с наружным 6. Нижняя часть элемента 5, находящаяся в потоке, имеет коническую поверхность 8 для плавного изменения его направления. Верхняя часть элемента 5 имеет коническую поверхность 9 для центрирования электронного модуля в защитном кожухе относительно нижнего переводника 1. Внутренний элемент 5 центратора имеет также цилиндрическую поверхностью 10 для радиальной фиксации и фланец 11 для осевой фиксации защитного кожуха. По оси элемента 5 выполнено глухое отверстие 12, в которое установлен упругий элемент 13, фиксирующий положение электронного модуля в защитном кожухе.

Упругий элемент выполнен из немагнитного материала, например титана, немагнитной стали, бронзы, металлорезины, резины и т.п.

В зонах соединения центратора с нижним переводником и центратора с защитным кожухом электронного модуля установлены уплотнительные кольца 14.

Сборка зонда осуществляется в следующей последовательности.

Вставляют электронный модуль 2 в защитный кожух 3. В отверстие 12 центратора 5 вкладывают упругий элемент 13. Вставляют центратор 4 в нижний переводник 1, при этом коническая поверхность 9 верхней части элемента 5 позволяет центрировать защитный кожух с электронным модулем относительно нижнего переводника. С натягом вкручивают центратор в нижний переводник до смыкания фланца 11 с торцом кожуха 3.

Преимущества предлагаемого технического решения:

1. Упрощена конструкция нижней опоры зонда: центратор, кроме своей непосредственной функции, выполняет функции пробки - фиксирует положение электронного модуля внутри защитного кожуха и герметизирует защитный кожух.

2. Повышен ресурс нижней опоры за счет снижения степени воздействия потока на центратор благодаря плавному изменению направления движения бурового раствора по конической поверхности центратора.

3. Повышена надежность герметизации защитного кожуха электронного модуля. Вероятность разгерметизации снизилась за счет уменьшения количества зон возможного проникновения бурового раствора внутрь защитного кожуха электронного модуля.

Изобретение относится к геофизическим исследованиям, в частности к устройствам для крепления электронного модуля скважинного прибора. Техническим результатом является увеличение ресурса деталей нижней опоры зонда, упрощение конструкции и повышение ее надежности, снижение трудоемкости изготовления составных частей нижней опоры и ее сборки. Нижняя опора зонда телеметрической системы включает нижний переводник, защитный кожух электронного модуля и центратор. При этом центратор выполнен в виде двух соосных элементов с радиальными перемычками между ними. Внутренний элемент центратора удлинен по сравнению с наружным, причем в верхней части внутреннего элемента центратора по его оси выполнено глухое отверстие, в которое установлен упругий элемент из немагнитного материала. Упругий элемент выполнен из титана или немагнитной стали, или бронзы, или металлорезины, или резины. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Нижняя опора зонда телеметрической системы, включающая нижний переводник, защитный кожух электронного модуля и центратор, отличающаяся тем, что центратор выполнен в виде двух соосных элементов с радиальными перемычками между ними, при этом внутренний элемент центратора удлинен по сравнению с наружным, причем в верхней части внутреннего элемента центратора по его оси выполнено глухое отверстие, в которое установлен упругий элемент из немагнитного материала.

2. Нижняя опора зонда по п.1, отличающаяся тем, что упругий элемент выполнен из титана, или немагнитной стали, или бронзы, или металлорезины, или резины.

3. Нижняя опора зонда по п.1, отличающаяся тем, что верхняя часть внутреннего элемента центратора имеет коническую поверхность.

4. Нижняя опора зонда по п.1, отличающаяся тем, что нижняя часть внутреннего элемента центратора имеет коническую поверхность.