Устройство для стыковки составных частей скважинных приборов Советский патент 1985 года по МПК E21B47/01 E21B47/00 E21B47/12 

j:

00

со

00

4; Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин и может быть использовано для стыковки содер жащих электрические цепи составных частей скважинных приборов. Известно устройство для стыковки электронного блока скважинного прибора с другой его частью, включающее головку с электровводами, совмещаемы в процессе стыковки электрические контакты разъема, охранный кожух, за щищакяций от воздействия внешней сред электрические контакты, а также схему электронного блока, и два направляющих штыря на торцовой части окончания шасси электронного блока. При стыковке электронного блока с зондом (после проведения на электронном бло ке необходимых операций - контроля, подстройки, ремонта или при замене неисправного электронного блока), последний вводится в охранньй кожух со стороны открытого торца кожуха. Конусные части штырей попадают щ ответные отверстия на головке, за конусной частью в отверстия прохрдит их цилиндрическая часть, в результа те чего части разъема оказываются правильно сориентированными относительно друг друга. Штырьевые контак ты разъема входят в гнездовые Контакты, обеспечивая электрическое и механическое соединения стыкуемых составных частей скважинного прибор . . Недостатком этого устройства явля ется ограниченность его применения. При значительной длине вводимого в кожух блока из-за неизбежной дефорнации его шасси и неидеальной - в пределах допусков - перпендикулярно ти штырей относительно торца шасси электронного блока штыри могут не попасть в ответные отверстия, что приведцет к поломке деталей устройст ва штырями, на которые передаются значительные механические усилия от накидной гайки, осуществляющей пере мещение шасси электронного блока со стороны открытого торца охранного коясуха. Увеличение диаметра штырей для улучшения возможности попадания штырей в отверстия за счет более эф фективной работы их конусной части является нереальньм, поскольку в этом случае на торцовых частях стыкуемых частей скважинного прибора не останется места для установки электрического разъема. Наиболее близким к изобретению является устройство для стыковки составных частей скважинных приборов, содержащее охранный кожух, головку с электроприводами, совмещаемые в процессе стыковки электрические контакты, трубчатьй элемент с продольным пазом и утопленный в паз фиксатор, связанный со стыкуемой частью прибора 2 . Недостатками известного устройства являются высокая себестоимость при изготовлении, увеличенная материалоемкость и недостаточно высокая надежность. Высокая себестоимость при изготовлении устройства связана с необходимостью изготовления продольного и расширяющегося к торцу паза во внутренней полости трубчатого элемента сложной операции, требующей специальной оснастки, герметичньш стык меяоду трубчатым элементом и охранным кожухом требует точных и высокой частоты поверхностей в месте соединения трубчатого элемента,-дополнительных уплотнительных колец и канавок для их: установки. Стык между трубчатым элементом и охранным кожухом находится в контакте с внешней скважинной средой и даже будучи загерметизированным уплотнительными кольцами является не очень надежным местом,особенно при исследовании глубоких и сверхглубоких скважин. Контакт трубчатого элемента известного устройства с внешней средой является и причиной увеличения массы и металлоемкости устройства, поскольку для сохранения прочности при воздействии внешнего гидростатического давления трубчатый элемент выполнен толстостенным. Целью изобретения является повьш1ение надежности в работе. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для стыковки составных частей скважинных приборов, содержащем охранньш кожух, головку с электровводами, совмещаемые в процессе стыковки электрические контакты, трубчатый элемент с продольным пазом и утопленный в паз фиксатор, связанный со стыкуемой частью прибора, трубчатый элемент вьшолнен в виде тонкостенного цилиндра, установленного в зазоре между внутренней поверхностью охранного кожуха и стыкуемой частью прибора, причем продольный па в трубчатом элементе выполнен сквозным по толщине его стенки с расширен ем в направлении к каждому из торцов и имеет перемычку в центральной част На фиг. 1 изображен вариант устро ства для стыковки совместно с состыкованными составными частями сква жинного прибора акустического карота жа - зондом и электронным блоком; на фиг. 2 - трубчатый элемент устрой ства, вид сбоку; на фиг. 3 - то же, вид сверху. Устройство для стыковки содержит головку 1 с электровводами 2, на которой установлены уплотнительные кол ца 3, части электрического разъема 4 и 5 соответственно с гнездовыми и штьфьевыми контактами, охранный кожух 6, защищающий контакты разъема, а также элементы схемы электронного блока от воздействия факторов скважи ной среды - высокого гидростатическо го давления и агрессивной электропро водящей буровой жидкости, трубчатый элемент 7, обеспечивающий взаимную ориентацию стыкуемых частей прибора Гнездовая часть разъема 4 укреплена на торцовой части головки I ,соединен7 ной с окончанием зонда 8, штырьевая часть разъема укреплена на окончании шасси электронного блока 9. К контактам гнездовой и штьфьевой частей разъема подключены электрические цепи соответственно зонда и электрон ного блока. Охранный кожух 6 с помощью разрезной (состоящей из двух половин) гайки 10 герметично с помощью уплотнительных колец 3 соединен с головкой 1. На цилиндрических поверхностях головки 1 и окончания шасси электронного блока 9 укреплены выступающие над цилиндрическими поверхностями фиксаторы соответственно 11 и 12. Трубчатый элемент 7 установлен внутри охранного кожуха, в радиальном зазоре меладу его внутренней поверхностью и циливдрическими оконча ннями электронного блока 9 л головки 1. Трубчатьй элемент имеет напра ляющий продольный паз 13, вьшолненный сквозньм по толщине стенки труб чатого элемента. Паз расширяется в направяеюш к каждому из торцов труб чатого элемента ч имеет жесткую перемычку 14 в своей центральной части В состоянии стыковки работающие в паре контакты разъема соединены между собой, фиксаторы 11 и 12 находятся в нерасщиренной, рабочей части паза.Противоположный относительно головки 1 торец кожуха 6 загерметизирован с помощью пробки 15 с уплотнительными кольцами 16, соединение которой с кожухом 6 выполнено с помощью разрезной гайки 17, аналогичной по конструкции гайке 10. С пробкой 15 жестко соединенопротивоположное относительно разъема окончание шасси электронного блока 9. При отстыковке электронного блока от зонда, когда необходимо обеспечить доступ к его элементам для контроля, подстройки, ремонта или замены электронного блока, в гори нтальном положении прибора вращением гайки 17 пробка 15 выводится из торца охранного кожуха. При этом части разъема 4 и 5 и соответственно работающие в паре электрические контакты рассоединяются; электронный блок вместе с освобожденной от связи с кожухом пробкой извлекается из кожуха. Трубчатьй элемент 7 или выносится из кожуха на фиксаторе 12 за счет трения фиксатора в пазу трубчатого элемента, или выпадает из кожуха при наклоне оставшейся после отстыковки электронного блока части скважинного прибора. При последующей стыковке электрон-: ного блока с зондом для приведения скважинного прибора в рабочее состояние трубчатый элемент 7 вставляется в охранный кожух, затем вставляется в кожух электронный блок 9 и вводится до упора,фиксатора 12 с ближним торцом трубчатого элемента и упора его дальнего торца с фиксатором 11 головки 1. После этого электронный блок (вместе с пробкой) проворачивается до попадания фиксатора 12 в распшренную, заходную часть паза 13 и подается вперед до вхождения фиксатора 12 в рабочую часть паза и появления упора между этим фиксатором и перемычкой 14 паза. После последующего провораивания электронного блока вместе находящимся в зацеплении с ним трубчатым элементом 7 фиксатор 11 попадает в расширеннуто часть паза трубчатого элемента со стороны его противопоожного торца и электронный блок еще раз продвигается в кожух. При этом трубчатый элемент надвигается рабочей частью паза на фиксатор 11, а пробка 15 с гайкой 17 подходит к открытому торцу охранного кожуха 6. Вращением гайки 17 пробка вводится в кожух, гернетизируя его упяотнительньми коль цами 16 и одновременно подавая соединенный с ней электронный блок в сторону головки 1. К моменту подхода электронного блока к головке после прохождения фиксаторов по достаточно протяженным рабочим частям паза . любые дефсфмации шасси оказьюаются устраненными, а части разъема хороша сориентированными: по углу - посад.кой фиксаторов в паз при малых зазорах, т.е. довольно точно, и в радиал ном направлении - посадкой окончания шасси электронного блока во внутреннк о полость трубчатого элемента тоже с небольшим зазором. Сориентированны части разъи а смыкаются, обеспечивая электрическое соединение работающих в паре контактов разъема и соответствующих цепей зонда и электронного блока скважинного прибора. В связи с работой использованного для целей ориентации трубчатого элемента в условиях разгрузки от внешнего гидростатического давления предложенное устройство выгодно отличается от известного, так как сам трубчатый элемент может быть выполнен тонкостенным и со сквозньм направляюдам пазом. Изготовление такого элемента просто, паз вьтолняется обычной фрезеровкой снаружи. Тонкостенный элемент практически не утяжеляет устройство, имеет минимальную металлоемкость. Нет необходимости в дополнительном герметичном стыке между трубчатым элементом и охранньш кожухом и соответственно в подготовке поверхностей в месте стыка, в уплотнительных кольцах и канавках для их установки соответственно уменьшена опасность разгерметизации и повышена надежность в условиях высокого гидростатического давления. Таким образом, использование изобретения на 15-25% (в зависимости от оснащенности предприятия - изготовителя) снизит себестоимость изготовления устройства, на 15-20% уменьшит его массу и металлоемкость, на 30% увеличит надежность устройства в отношении гидростатического давления в местах герметизируемых стыков.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТЫКОВКИ СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ СКВАЖИННЫХ ПРИБОРОВ, содержащее охранный кожух, головку с электровводами, совмещаемые в процессе стыковки электрические контакты, трубчатый элемент с продольным пазом и утопленный в паз фиксатор, связанный со стыкуемой частью прибора, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе, трубчатый элемент выполнен в виде тонкостенного цилиндра, установленного в зазоре между внутренней поверхностью охранного кожуха и стыкуемой частью 1фибора, причем продольный паз в трубчатом элементе полнен сквозные по TonoftHe его стенки и расширением в направлении к каждому из торцов и имеет перемычку в центральной части.