Устройство для герметизации узлов скважинных приборов Советский патент 1992 года по МПК E21B47/00 

Изобретение относится к промысловой геофизике и может быть использовано преимущественно при электрической стыковке функциональных узлов скважинных приборов.

Известны и наиболее часто применяемы в скважинных приборах устройства для электрического соединения функциональных узлов, выполненные в виде ненагруженных электровводов (конусная свеча), установленных в конусных отверстиях ниж1- ней пробки и состоящих из токопроводяще- го стержня, запрессованного в конус из изоляционного материала, который плотно вставлен в коническое отверстие корпуса свечи, заканчивающегося коническим хвостовиком, на котором имеется кольцевой паз с резиновой прокладкой, причем, к на- ружнему и внутреннему концу токопроводящего стержня припаивают гибкий провод и изолируют место пайки резиновой лентой. В известном устройстве подпайка жилы кабеля к свече, изоляция и герметизация места подпайки резиновой лентой возможны только до установки свечи в гнездо в связи с ограниченным расстоянием между свечами. Контроль качества соединения и герметичности электроввода практически невозможен. Плохая изоляция и герметизация, обусловленная быстрым старением резиновой ленты, может быть обнаружена только в скважине, что угрожает выводом из строя всего прибора. Для устранения вышеизложенных дефектов необходимо проводить разгерметизацию всего прибора с проведением последующего демонтажа известного устройства. С увеличением числа электрически связанных функциональных

4 00

к ю VI

О

СО

блоков в приборе увеличивается объем эксплуатационных работ.

Известны герметичная полумуфта для присоединения каротажного кабеля к сква- жинным приборам, состоящая из корпуса с личинкой для крепления брони кабеля, свечного моста с закрепленной на нем эластичной гидравлической камерой с самоуплотняющимися вводами соскового типа, электровводов и элементов для электрического и механического присоединения к головке скважинного прибора, а также устройство для герметизации узлов скважинных приборов, содержащее охранный кожух, установленную в нем головку, выполненную в виде металлического стакана, в донышке которого установлены электровводы, выполненные в виде стержней в конических изоляторах, и, подсоединенные к ним, токопроводы с уплотнительнымм элементами,

В известных устройствах герметизация мест подпайки токопроводов к свечам производится одновременно на всем свечном мосте, следовательно, в случае возникновения нарушений в электрической цепи одного канала связи проводится разгерметизация всего известного устройства, таким образом, надежность герметизации устройства будет тем меньше, чем больше установлено электровводов. С увеличением числа электрически связанных функцио- нальных блоков в приборе возрастает объем профилактических и эксплуатационных работ по обслуживанию прибора. Громоздкость данных работ обусловлена неразъемностью стыковочного и герметизирующего соединений электровводов.

Устройство, выбранное за прототип, содержит охранный кожух, установленную в нем головку, выполненную в виде металлического стакана, в донышке которого установлены электровводы, выполнен-ные в виде стержней в конических изоляторах и подсоединенные к ним токопроводы с уплотнительными элементами.

Недостатки прототипа аналогичны вышеописанным недостаткам известных устройств.

Целью изобретения является повышение надежности герметизации мест пайки токопроводов к электровводам. Положительный эффект от применения изобретения заключен в увеличении концентрации начального установочного усилия только по замкнутым линиям сопряжения уплотняемых поверхностей с уплотнительными элементами, что повышает надежность уплотнения при незначительных внешних давлениях; улучшает условия монтажа и демонтажа.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем охранный кожух, установленную в нем головку в виде металлического стакана, в дне которого установлены электровводы в виде стержней в конических изоляторах и подсоединенные к ним путем пайки штыри токопроводов, каждый уплотнительный эластичный элемент, размещенный в сквозных отверстиях,

сопряжен с большим основанием конического изолятора электроввода и выполнен из соединенных большими основаниями усеченных конусов, стенки, ограничивающие сквозные отверстия уплотнительных элементов, выполнены в виде последовательно размещенных усеченных конусов, один из которых сопряжен с кожухом изолятора электроввода, при этом на стенках, ограничивающих сквозные отверстия усеченных конусов,

не сопряженных с коническими изоляторами электроввода, с двух сторон выполнены кольцевые уступы, а меньший диаметр основания второго усеченного конуса меньше диаметра токопровода; уплотнительные эластичные

элементы прижаты общей шайбой со сквозными отверстиями, при этом стенки, ограничивающие сквозные отверстия, выполнены в поперечном сечении в виде частей окружности,

Подобное исполнение уплотнительного устройства позволяет осуществлять уплотнение мест пайки токопроводов к электровводам по замкнутым кольцевым линиям. Осуществление герметизации .мест пайки

токопроводов к электровводам по замкнутым кольцевым линиям, а не по поверхностям, как это осуществляется в известных устройствах, проявляет новые свойства уплотнения, позволяющие проводить поэтапное уплотнение, обеспечивающее максимальную концентрацию начального усилия на уплотняемых поверхностях в местах сопряжения суплотнительным эластичным элементом, оставаясь при этом

незначительным по остальной части сопрягаемых поверхностей, следовательно, при незначительных внешних давлениях надежность уплотняемых поверхностей увеличена. С увеличением внешнего давления

увеличивается сопрягаемая поверхность уплотнения, переходя на конусные и цилиндрические поверхности и продолжается концентрация усилий по установочным линиям, что, в свою очередь, повышает надежность уплотнения при любых внешних давлениях. Прижимная шайба обеспечивает предварительную установку уплотнительных элементов, причем, выполнение стенок сквозных отверстий в виде частей

окружности позволяет снизить инструментальную погрешность от установки уплотни- тельных эластичных элементов и перераспределить осевые усилия установки в концентрированные радиальные усилия, направленные по замкнутой окружности сквозных отверстий.

На фиг.1 представлено устройство: а) устройство в сборе; б) в процессе монтажа и демонтажа; на фиг.2 - уплотнительный элемент.

Устройство состоит из охранного кожуха прибора 1, установленной в нем головки 2, электровводов 3, токопроводов 4, со штырями 5. уплотнительных элементов 6. эластичной прокладки 7. прижимной шайбы 8, уплотнительных колец 9, винта 10 и шайбы 11.

Внешняя поверхность уплотнительного элемента состоит из конусной поверхности 12, являющейся продолжением внешнего конуса электровводов, и конусной поверх- ности 13, переходящей в цилиндрическую поверхность 14, Внутренняя поверхность уплотнительного элемента состоит из конусной поверхности 15, являющейся ответным конусом изолятора электроввода, и конусной поверхности 16, на которой выполнены кольцевые убтупы 17, 18.

Монтаж устройства проводится следующим образом.

Токопроводы 4 пропускаются через прижимную шайбу 8 и эластичную прокладку 7. Уплотнительные элементы 6 надевают- ся, вращающимся по закрутке жил токопровода движением, на токопроводы 4. Токопроводы 4 через штырьки 5 подпаива- ются к электровводам 3, которые устанавливаются в гнезда головки 2. Уплотнительные элементы 6 устанавливаются вплотную к электровводам 3. Эластичная прокладка 7 и прижимная шайба 8 прикручиваются винтом 10 с шайбой 11, при этом осуществляется окончательная установка уплотнитёлТыТйх элементов в гнезда, обеспечивающая предварительный осевой натяг на местах сопряжения уплотняемых поверхностей с уплотняющим эластичным элементом 6.

Демонтаж устройства осуществляется в зависимости от вида неисправностей. В случае неисправности одного из электро-

вводов-отворачивается винт 10 с шайбой 11. Выбивается неисправный электроввод 3 вместе с уплотнительным элементом, эластичной прокладкой 7 и прижимной шайбой 8.

В случае неисправности контакта элек- троввод-токопровод отворачивается винт 10 с шайбой 11. Вынимается прижимная шайба 8 и эластичная прокладка 7. Вращением вынимается уплотнительный элемент 6, токопровод 4 отпаивается от электроввода 3.

Формула изобретения

1.Устройство для герметизации узлов скважинных приборов, содержащее охранный кожух, установленную в нем головку в виде металлического стакана, которого установлены электровводы в виде стержней в конических изоляторах и подсоединенные к ним путем пайки штыри токопроводов, размещенных в сквозных отверстиях уплотнительных эластичных элементов, отличающееся тем. что, с целью повышения надежности герметизации мест пайки токопроводов к электровводам, каждый уплотнительный эластичный элемент сопряжен с большим основанием конического изолятора электроввода и выполнен из соединенных большими основаниями усеченных конусов, стенки, ограничивающие сквозные отверстия уплотнительных элементов, выполнены в виде последовательно размещенных усеченных конусов, один из которых сопряжен с кожухом изолятора электроввода, при этом на стенках ограничивающих сквозные отверстия усеченных конусов, не сопряженных с коническими изоляторами электроввода, с двух сторон выполнены кольцевые уступы, а м еньший диаметр основания второго усеченного конуса меньше диаметра токопровода.

2.Устройство по п.1, от л и ч а ю ще е- с я тем, что, оно снабжено прижимной шайбой со сквозными отверстиями, при этом стенки, ограничивающие сквозные отверстия, выполнены в поперечном сечении в виде частей окружности.

«)

Использование: промысловая геофизика, электрическая стыковка функциональных узлов скважинных приборов. Устр-во состоит из охранного кожуха прибора, установленной в нем головки, электровводов, токопроводов со штырями, упяотнительнйх эластичных элементов, прокладки, прижимной шайбы, уплотнительных колец, винта и шайбы. Уплотнение обеспечивает концентрацию начального установочного усилия только по замкнутым линиям сопряжения уплотняемых поверхностей с уплотнитель- ным элементом. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Фиг, 1

S)

/J /4