Стыковочное устройство для скважинных геофизических приборов Советский патент 1982 года по МПК G01V1/52 

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

Основными элементами наконечника являются головка (корпус) с установленными в донной части электровводамй, электрический разъем, расположенный внутри головки, и полумуфта (накидная гайка), представляющая собой втулку с резьбой на одном торце и внутренним буртиком на другом. Полумуфта посажена на головку с возможностью свободного вращения относительно ее оси. Тыльная часть головки имеет занижение по диаметру-.

Ступенька, образованная в месте перехода большего диаметра в меньший, яйляется упором для буртика полумуфты,- ограничивающим перемещение полумуфты .по головке в осевом направлении.

Внутри головки электровводы с помощью проводов соединены с контактами разъема. Монтажный напуск этих проводов уложен в полости голов|Ки между ее донной частью и разъемом.

В зоне расположения злектровводов

на головке укреплен колпак, защищающий электровводы от механических повреждений. При эксплуатации наконечник постоянно укреплен на каротажном кабеле. Для крепления используется кабельный зажим, скрепленный с броней кабеля и установленный в гнезде колпака. Жилы кабеля подпаяны к внешним частям электро10вводов, а места подпайки загерметизированы бандажами из резиновой ленты. При проведении каротажных работ осуществляется оперативная стыковка со скважинным прибором.

15 При этом полумуфта навинчивается на головку прибора. Через бурт полумуфты ее поступательное движение передается головке наконечника, которая надвигается на головку сква20жинного прибора, уплотнительные кольца оказываются в зазоре между головками, предотвращая попадание в прибор и наконечник находящейся под высоким давлением буровой жидкости. После окончания каротажа скважинный прибор отстыковывается путем отвинчивания полумуфты наконечника от головки скважинного прибора 1. Недостатки описанной конструкции

30 обусловлены большой затратой времени при проведении профилактических и ремонтных работ, связанных с демонтажом полумуфты, например, при ее износе и замене на новун. Полумуфта из-за наличия буртика и ступеньки на головке не может сниматься в сторону свободного торца головки, а только в сторону кабеля. При этом должен быть свинчен колпак, разге1ялетизированы и отпаяны провод от электровводов, а затем выполнены те же трудоемкие.операции в обратно последовательности.

Неудобство и сложность демонтажа полумуфты, в свою очередь, определяют другой недостаток конструкции, связанный с тем, что для уменьшения потерь времени подпайка проводов от электровводов к разъему, а также профилактические работы - контроль, чистка, сушка разъема ИЛИ его замен проводятся при не демонтированной полумуфте и увеличенном монтажном напуске проводов. При установке, разъема со жгутом длинных проводов при ограниченном визуальном контрол .возможно защемление проводов между разъемом и опорной поверхностью и повреждение их изоляции.

Наиболее близким к предлагаемому является стыковочное устройство, содержащее головку (свечной мост), электровводы установленные в донно части головки; электрический разъём с гнездовыми;контактами и полумуфту (накидную гайку), установленную на головке с возможностью вращения. Внутренние части электровйодов соединены с гнездами разъема с помощью проводов, занимающих полость между донной частью головки и разъемом. Полумуфта, .имеющая стыковочную резьбу на одном из торцов и технологическую резьбу на другим торце,свободно посажена на головку с возможностью вращения и зафиксирована от осевого перемещения с помощью разрезанной пополшл гайки, предварительно вставленной По частям в кольцевую проточку на поверхности головки и завинченной в торец полумуфты, имеющей технологическую резь Часть полумуфты, где расположена стыковочная резьба, находится вне головки. На донную часть голоэки навинчен защитный колпак, в котором установлен скрепленный с броней кабеля кабельный зажим. Жилы кабеля подпаяны к внешним частям электровводов и загерметизированы заполненной диэлектрической жидкостью в камере с эластичной оболочкой и самоуплотняющимися вводами. При осуществлении стыковки с каротажным кабелем свободный конец полумуфты навинчивается на резьбовую часть го-. ловки скважинного прибора., При Навинчивании на скважинный прибор

полумуфта осуществляет поступательное движение, увлекая за собой с помощью разрезной гайки головку, в проточке которой зафиксирована гайка. Головка устройства надвигается на головку скважинного прибора, обеспечивая электрический контакт жил кабеля с цепями прибора при герметизации места стыка уплотнительными кольцами, переместившимися в зазор между головками.

Для замены полумуфты при ее износе или для обеспечения удобного доступа к разъему при проведении профилактических работ, связанных с .извлечением и последующей установкой разъема, полумуфта быстро демонтируется путем вращения относительно ввинченной 3 ее торец разрезной иЬ

Недостатками устройства являются относительно небольшой срок службы и невысокая Надежность, поскольку уже через несколько месяцев эксплуатации попавшие под давлением в резьбу между полумуфтой и разрезной гайкой твердые частищл из бурового раствора уплотняют зазоры резьбы, коррозирующей к тому же в агрессивной среде, и соединение полумуфты с ГОЛОВКОЙ становится практически нёраэъемнь1м, особенно в малогабаритных стыковочных устройствах, и вместо замены изношенной полумуфты (изнашивается в основном стыковочная резьба) требуется замена всего стыковочного устройства. Ухудшение раэбираемости приводит к тому, что установка разъема в процессе эксплуатации осуществляется без демонтажа полумуфты, что снижает надежность устройства. При запраЕ1ке в пйлость головки идущих о разъема относительно длинных (из-за наличия полумуфты) проводов в отсутствии визуального контроля провод может попасть на опорную поверхность внутри головки, где крепится разъем и изоляция его может быть/ повреяздена ,

Цель изобретения - повышение долговечности и надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в стыковочном устройстве для скважинных геофизических приборов, включающем головку с электровводами, электрический разъем и полумуфту, установленную на головке q возможностью вращения, на внутренней поверхности полумуфты выполнен кольцевой паз, а на поверхности головки выполнены гнезда, в которые свободно посажены вкладышн в виде металлических сегментов, частично выступанядие из гнезд и занимающие часть кольцевого паза, при этом паз вскрыт окне, смещенным в продольном направлении относительно вкладышей. На фиг.1 изображено в двух проакциях с сечениями стыковочное устройство на фиг.2 - стыковочное устройство вместе с сопряженными элементами при стыковке скважинного прибора с каротажным кабелем; на фиг.3 - стыковочное устройство с ка ротажным кабелем в процессе демонта жа полумуфты стыковочного устройст ва.: Устройство (фиг.1) содержит головку 1, электровводы 2, установленные в донной части головки, электри ческий разъем 3 с гнездовыми контакт ми, полумуфту 4, вкладыши 5, пружинное кольцо б. С помощью проводов 7, находящихся во внутренней полости головки 1, электровводы 2 соединены с контактами разъёма 3, а сам разъем укреплен во внутренней полос головки с помощью гайки 8.Полумуфта 4, представляющая собой втулку с внутренней резьбой на одном из торцов, установлена на головке с возможностью врсццения и зафиксирована от осевого- перемещения относительно головки с помощью пружинного кольца б и двух вкладышей 5. Вкладыши представляют собой металлические сегменты - тела с сегментообразным поперечным сечением, посаженные в гнезда 9, которые имеются на диаметрально противоположных частях головки 1 и повторяют по форме поперечного сечения форму вклгщышей. Соотношение размеров вкладышей и гнезд выбрано таким образом, цилиндрическая часть вкладышей выступает из гнёзд за пределы головки и занимает часть кольцевого паза 10 который имеется на внутренней по .верхности полумуфты 4. Со сторона наружной поверхности полумуфты паз 10 вскрыт окном 11. Окно сдвинуто в осевом направлении относительно вкладышей 5, а его величина выбрана из условия прохождения через окно каждого из вкла:цышей при совмещении с окном, т.е. несколько превосходит по величине прямоугольное основание вкладышей. Осевой сдвиг окна отнр сительно вкладышей исключает выпадание вкладышей через окно в рабочем состоянии устройства. При эксплуатации (фиг.2) стыковоч ное устройство с помощью.колпака 12 и установленного в нем кабельного зажима посто.янно соединено с броней кабеля 13, а жилы кабеля подпаяны к соответствующим электровводам 2 и загерметизированы с помощью эластичной оболочки 14, заполненной диэлектрической жидкостью. Непосредственно перед выполнением каротажных работ осуществляется соединение стыковочного устройства с соответствующим каротажным прибором. При этом полумуфта 4 навинчивается на голОвку 15 каротажного црибора,и, оказывая стенкой кольцевого паза 10 j-iepes вкладыш 5 давление HJI ГОЛОВКУ 1 стыковочного устройства, надвигает эту головку на головку 15 каротажного прибора впло1 ь до полного смыкания контактов разъема 3 стыковочного устройства и контактов разъема на головке каротажного прибора. Уплотнительные кольца 16 в зазору между головками 1 и 15 обеспечивают защиту внутренних полостей стыковочного устройства и каротажного прибора от попадания находящейся под высоким давлением буровой жидкости. Отстыковка устройства от скважинного прибора осуществляется после выполнения каротажа. При отстыковке полумуфта 4 свинчивается с головки 15 каротажного прибора. Поступательное движение полумуфты в этом случае передается через пружинное кольцо 6 На головку 1 стыковочного устройства и головка отходит от головки 15 каротажуого прибора, размыкая одноименные контакты разъемов, установленных на головках стыковочного Устройства и каротажного прибора. Для проведения профилактических или ремонтных .работ, связанных с. демонтажом полумуфты стыковочного устройства - при необходимости ее замены в связи с износом резьбы или при необходимости доступа к разъёму для контроля, чистки, сушки или замены без риска повреждения соединительных проводов - снимается пружинное кольцо б, а полумуфта 4 смещается в сторону вкладышей и проворачивается до полного совмещения с одним из них (фиг.З). Затем этот вкладыш извлекается через окно и . проворотом полумуфты окно устанавливается напротив второго вкладыша/ . который извлекается аналог ичным путем. Затем полумуфта перемещается по головке 1 в сторону, противоположную электровводам, и беспрепятственно, поскольку не мешают вкладьоии, снимается с головки. При снятой полумуфте обеспечивается свободный и удобный доступ к гайке 8 и укрепленному с помощью гайки разъему 3. Установка полумуфты на головку 1 производится в обратном порядке.Попумуфта надевается на головку 1 и перемещается по ней до совмещения окна с одним из гнезд.В это гнездо вводился вкладыш и полумуфта проворачивается до появления второго гнезда. . Во второе гнездо вводится второй вкладыш, после чего полумуфта смещается до упора кольцевого паза с вкладышами и фиксируется пружинньвл

кольцом б в положении, аналогичном фиг.1 и 2.

Предлагаемое стыковочное устройство обладает большей долговечностью по сравнению с известным, поскольку его ремонтопригодность сохраняется независимо от длительности и условий эксплуатации и имеется возможность неоднократной замены интенсивно эксплуатируемой и поэтому наиболее изнашиваемой (по резьбе) детали поЛумуфты беэ необходимости замены всего стыковочного устройства

Простота и оперативность демонтажа полумуфты, в свою очередь, позволяет осуществить эту операцию при малейшей необходимости доступа к раз,ъему или его извлечения и последующей установки при профилактически работах или ремонте, а удобство установки разъема с укладкой напуска проводов при демонтированной полумуфте практически исключает риск пов()еждеиия проводов, а следовательно, повь1шает надежность устройства.

Формула изобретения

Стыковочное устройство для скважинных геофизических приборов,включающее головку с электровводами, электрический разъем и полумуфту, установленную на головке с возможностью вращения, отличающееся тем, что, с целью повьвиения долговечности и надежности устройства, на внутренней поверхности полумуфты выполнен кольцевой паз, а на поверхности головки выполнены гнезда, в которые свободно посажены вкладыши в виде металлических сегментов , частично выступающие иэ гнезд и занимающие часть кольцевого паэа, паз вскрыт окном, смещенным в продольном направлении относительно вкладышей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Зелыдман П.А. Конструирование аппаратуры для. геофизических исследований скважин. М., Недра, 1968, с. 39-40.

2.Авторское свидетельство СССР 294011, КЛ. Е 21 В 47/00, 1966

(прототип).

/5

L

аг.2

f3

и.г.3