Компенсированный охранный кожух скважинного прибора Советский патент 1987 года по МПК E21B47/01 

объема имеются кольцевые поперечные гофры 14, расположенные на ГЦ 13. Под действием избыточного давления скважинной среды МГ 4 изменяет поперечную форму и уменьшает объем. Благодаря этому давление в рабочей полости кожуха равно давлению скваясии1

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин.

Цель изобретения - повышение надежности в работе и уменьшение габаритов.

На фиг. 1 схематически изобраен предлагаемый охранный кожух с непроходным компенсатором дав- ления на нижней пробке; на фиг. 2- сечение А-А на фиг. 1 (тонкими линиями показана форма компенсатора при отсутствии заполнения рабочей жидкостью); на фиг. 3-5 - другие формы компенсаторов для размещения на одной из пробок кожуха; на фиг. & - охранный кожух с выводом проводов и подвижного штока через компенсатор на нижней пробке; на фиг. 7 - то же, с компенсатором давления в пределах рабочей полости; на фиг. 8 - компенсатор давления в виде оболочки изменяющегося диамет- ра;на фиг.9 - сечение Б-Б на фиг.8. Компенсированный охранный кожух содержит корпус в виде трубы 1,верхнюю (не показана) и нижнюю 2 пробки, соединенные с трубой 1 на резьбе. Посадочные поверхности пробки загерметизированы с помощью резиновых колец 3, В ограниченной пробками и трубой рабочей полости размещены механизмы, блоки и УЗЛЫ скважинного прибора, нормальная работа которых обеспечивается в электроизоляционной жидкости при давлении, равном давлению в окружающей скважинной среде. На нижней пробке 2 размещена тонкостенная оболочка 4. Колпак 5 защищает ее от механических повреждений при работе и транспортировке. Оболочка 4 вьтолнена в виде протяженного вдоль оси кожуха многогранника. Форма многогранников может

ной среды, что обеспечивает надежную работу узлов, расположенных в полости. Изменение формы и объема МГ 4 влечет незначительное изменение его длины. Это обеспечивает неподвижность проводов 9, их сохранность и надежность в работе. 2 з.п. ф-лы. 9 ил.

быть очень многообразной, удовлетворяющей одному условию: грани их образуют ,чередующиеся острые У. и тупые d2 внутренние углы, причем тупые углы всегда больше 180° (

180 ). Сопряжение граней многогранников для исключения резких перегибов и концентрации напряжений может быть выполнено по криволиьгейным поверхностям, например, радиусным.

Один торцевой участок оболочки 4 вьшолнен в виде гладкого открытого

цилиндра и герметично закреплен на горловине нижней пробки 2 посредством резиновых 6 и металлических 7 втулок. Другой ее конец вьтолнен глухим, причем дно 8 оформлено из

того же тонкостенного материала, из которого изготовлена оболочка в целом, и имеет складки, обеспечивающие изменение формы оболочки от самого дна. При выполнении дна 8 толстостенным через расположенную на нижней пробке 2 оболочку 4 из рабочей полости мог г быть выведены электрические провода 9 и подвижньш шток 10, герметизация которых в отверстиях Дна 8 вьтолнена с помощью резиновых втулок 11 и кольца 12.

При выполнении оболочки 4 в виде протяженного вдоль оси кожуха многогранника в форме цилиндра ее можно

разместить в пределах рабочей полости компенсированного кожуха. В этом случае торцевые участки оболочки выполнены в виде гладких цилиндров 13 и с помощью резиновых втулок 6 и

распорных втулок 7 герметично закреплены в расточках трубы 1. Поперечные гофры 14, расположенные на гладких цилиндрах 13, компенсируют некоторое изменение длины оболочки

31

4 Б процессе работы. Отверстия 15 обеспечивают свободньш доступ сква- жинной среды к наружной поверхности оболочки 4. Последняя может быть изготовлена как из эластичного матери ала (например, резины), допускающего изменение ее объема за счет растяжения, так и неэластичного материала (фторопласта, металла, армированных стеклотканью или металли- ческой сеткой термостойких пластиков и др.), допускающего изменение объема лишь за счет изменения формы

J5

решает рост температуры, происходит уменьшение первоначального объема жидкости в рабочей полости кожуха. Под действием избыточного давления на оболочку 4 со стороны скважинной среды она изменяет свою поперечнз/то форму за счет уменьшения углов d и увеличения углов oL между гранями многогранника и уменьшает объем. Благодаря этому давление в рабочей полости поддерживается всегда равным давлению скважинной среды (если пренебречь силами упругости оболочки), что обеспечивает надежную работу размещенных в рабочей полости кожуха механизмов, блоков и узлов скважинно- го прибора.

Изменение формы и объема оболочки 4 сопровождается незначительным изУстройство работает следующим образом.

Заполнение рабочей полости кожуха электроизоляционной жидкостью осуществляется при некотором избыточном давлении. При этом расширение 20 менением ее длины. Это позволяет ос- оболочки 4 ограничивается установкой таваться практически неподвижными поверх нее контрольного шаблона или выведенными из рабочей полости через обеспечивается контроль объема за- дно 8 проводам 9 и обеспечивает их качиваемой жидкости. Размер контроль- сохранность и надежность в работе ного шаблона рассчитан так, что из- 25 (фиг,6). При неподвижной заделке обо- менение объема оболочки от контроли- концов оболочки 4 (фиг,7) изменеруемого положения при максимальном расширении и максимальном сжатии обеспечивается одинаковым.

При работе в скважине изменение объема жидкости в рабочей полости происходит под действием двух факторов: сжатия под давлением сквашенной среды и расшире шя при увеличении температуры с глубиной. Действие указанных факторов вызывает неодинаковое изменение-объема в различных скважинных условиях.

Преобладаш-ге температурного фактора ведет к увеличению первоначаль ного объема жидкости в рабочей полости. Под действием возникающего при этом перепада избыточного давления внутри оболочки 4 она изменяе ;вою поперечную форму за счет увели- ения углов -1 и уменьшения углов о/. 1ежду гранями многогранника и формы .-раней. В пределе оболочка представляет собой многогран1шк с выпуклы- ми гранями, ребра которого находятся на внутренней поверхности кожуха (фиг. 2), а ее объем близок к объему цилиндра.- В зависимости от количества граней многогранника и соотношения их размеров, объем оболочки сое- тавляет 75-92% объема цилиндра рав- ной дпины.

В низкотемпературных скважинах, когда рост давления существенно опе

O

5

решает рост температуры, происходит уменьшение первоначального объема жидкости в рабочей полости кожуха. Под действием избыточного давления на оболочку 4 со стороны скважинной среды она изменяет свою поперечнз/то форму за счет уменьшения углов d и увеличения углов oL между гранями многогранника и уменьшает объем. Благодаря этому давление в рабочей полости поддерживается всегда равным давлению скважинной среды (если пренебречь силами упругости оболочки), что обеспечивает надежную работу размещенных в рабочей полости кожуха механизмов, блоков и узлов скважинно- го прибора.

Изменение формы и объема оболочки 4 сопровождается незначительным из0 менением ее длины. Это позволяет ос- таваться практически неподвижными выведенными из рабочей полости через дно 8 проводам 9 и обеспечивает их сохранность и надежность в работе 5 (фиг,6). При неподвижной заделке обо- концов оболочки 4 (фиг,7) измене

ние ее длины с изменением обье- ма компенсируется деформацией в кольцевых поперечных гофрах 14 (фиг.ЗЗ .

Формула изобретения

1, Компенсированный охранный ко- жух скважинного прибора, содержащий корпус с установленными в нем верхней и нижней пробками, ограничиваю- ощми .рабочую полость, и соединенный с ней компенсатор давления в виде тонкостенной оболочки, о т л и ч а - ю. щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности работы и уменьшения габаритов, тонкостенная оболочка выполнена в виде протяженного вдоль оси кожуха многогранника, грани которого образуют чередующиеся острые и тупые углы, причем тупые углы больше 180, а торцевой участок облочки, соединенный с пробкой, выполнен в виде гладкого цилиндра.

2,Кожух ПОП.1, отличающийся тем, что сопряжение граней многогранника вьтолнено по криволинейным поверхностям,

3,Кожул поп,1, отличающийся тем, что, с целью компенсации длины тонкостенной оболочки

512833636

при изменении ее объема, тонкостен- , перечными гофрами, расположенными на нал оболочка снабжена кольцевыми по- гладких цилиндрах.

У

Л

У.

т

Фаг,

б.

7

4

L

VLLZ.

.4

9иг.1

Vuz.

Риг.б

15

(Риг.7

иг.9