Нижняя опора зонда телеметрической системы

Полезная модель может быть использована в телеметрических системах для крепления электронного модуля скважинного прибора. Решаемая задача: упрощение конструкции нижней опоры зонда и увеличение ее ресурса. Нижняя опора зонда телеметрической системы содержит защитный кожух электронного модуля, пробку, центратор и нижний переводник. Пробка имеет форму стакана, на дне которого с наружной стороны выполнен стержень. Центратор выполнен в виде двух соосных цилиндров с радиальными перемычками между ними, установлен на уплотнительных кольцах на стержне пробки и связан с нижним переводником резьбовым соединением. Внутренний цилиндр центратора удлинен по сравнению с наружным, и имеет на своем верхнем конце стакан. Высота цилиндрической части стакана центратора выбрана таким образом, чтобы был обеспечен гарантированный зазор между центратором и пробкой. 1 ил.

Полезная модель относится к области геофизических исследований и может быть использована в телеметрических системах для крепления электронного модуля.

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

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, т.к. 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.

Уменьшение гидроабразивного воздействия бурового потока и повышение ресурса нижней опоры телесистемы достигнуто в конструкции с использованием центратора, выполненного в виде двух соосных цилиндров с радиальными перемычками между ними по заявке на изобретение №2007106118 от 19.02.2007 г. Нижняя опора зонда телеметрической системы содержит центратор, установленный на стержне пробки защитного кожуха электронного модуля. При этом на стержне пробки последовательно по оси установлены первый амортизатор, центратор с изолирующей втулкой, второй амортизатор, уплотнительные кольца, гайка и контргайка. Центратор выполнен в виде двух соосных цилиндров с радиальными перемычками между ними и соединен с нижним переводником резьбовым соединением. В известном устройстве кожух электронного модуля, пробка, центратор и нижний переводник связаны с помощью гайки и контргайки в единую жесткую конструкцию, не допускающую возможность осевого перемещения составляющих ее элементов относительно друг друга.

Слабым звеном этой конструкции являются резиновые амортизаторы, которые находятся в буровом потоке, подвергаются интенсивному износу и требуют частой замены. Кроме того, узел состоит из нескольких деталей, выполненных из разных материалов, что нетехнологично как с точки зрения их изготовления, так и при сборке узла.

Задачей полезной модели является увеличение ресурса и упрощение конструкции нижней опоры зонда.

Поставленная задача решается тем, что в нижней опоре зонда телеметрической системы, включающей защитный кожух электронного модуля, пробку защитного кожуха и установленный в нижнем переводнике на стержне пробки с уплотнительными кольцами центратор, выполненный в виде двух соосных цилиндров с радиальными перемычками между ними, внутренний цилиндр центратора удлинен и образует в верхней части центратора стакан с фланцем для установки защитного кожуха электронного модуля, причем центратор установлен с зазором относительно пробки защитного кожуха. В зонах соединения центратора и нижнего переводника, центратора и кожуха электронного модуля установлены уплотнительные кольца

На фиг.1 изображена нижняя опора зонда телеметрической системы.

Нижняя опора зонда телеметрической системы содержит защитный кожух 1 электронного модуля 2, пробку 3, центратор 4 (4а, 4б, 4в, 4г, 4д) и нижний переводник 5. Пробка 3 имеет форму стакана, на дне которого с наружной стороны выполнен стержень 6. На наружной поверхности стакана пробки 3 выполнена резьба для соединения с кожухом 1. На стержне 6 пробки 3 установлен центратор 4. Центратор 4 выполнен в виде двух соосных цилиндров 4а и 4б с радиальными перемычками 4в между ними и связан с нижним переводником 5 резьбовым соединением. Внутренний цилиндр центратора удлинен по сравнению с наружным, и имеет на своем верхнем конце стакан 4г. Верхняя часть стакана 4г имеет цилиндрическую поверхностью для радиальной фиксации и фланец 4д для осевой фиксации кожуха 1. Нижняя часть стакана 4г имеет коническую поверхностью для плавного изменения направления потока. Высота цилиндрической части стакана 4г центратора выбрана таким образом, чтобы был обеспечен гарантированный зазор между центратором и пробкой 3.

На стержне 6 пробки 3 и в зонах соединения центратора и нижнего переводника, центратора и кожуха электронного модуля установлены уплотнительные кольца 7.

Сборка зонда осуществляется в следующей последовательности.

Вставляют электронный модуль 2 в кожух 1 и фиксируют его, завинчивая с натягом пробку 3. Затем на стержень 6 пробки 3 надевают уплотнительные кольца 7, ставят центратор 4 и вкручивают его в нижний переводник 5 с натягом, выбирая зазор с торцом кожуха 1.

В отличие от прототипа в предлагаемой конструкции отсутствует жесткая связь между центратором и пробкой: центратор связан резьбовым соединением с нижним переводником, а пробка - резьбовым соединением с кожухом электронного модуля. На стержне пробки центратор установлен на эластичных уплотнительных кольцах 7. При нахождении в скважине под действием наружного давления, которое значительно превосходит давление внутри электронного модуля, эластичные уплотнительные кольца заполняют радиальный зазор между стержнем пробки и центратором, обеспечивая герметичность электронного модуля. При этом уплотнительные кольца выполняют и амортизирующие функции, предотвращая отвинчивание пробки.

Наличие зазора 6 между дном пробки и центратором гарантирует, что при вкручивании центратора в нижний переводник будет достигнуто смыкание фланца 4д центратора с торцом кожуха 1 электронного модуля.

Таким образом, достигнуто решение поставленной задачи: упрощена конструкция нижней опоры зонда и увеличен ее ресурс за счет исключения резиновых амортизаторов.

1. Нижняя опора зонда телеметрической системы, включающая защитный кожух электронного модуля, пробку защитного кожуха и установленный в нижнем переводнике на стержне пробки с уплотнительными кольцами центратор, выполненный в виде двух соосных цилиндров с радиальными перемычками между ними, отличающаяся тем, что внутренний цилиндр центратора удлинен и образует в верхней части центратора стакан с фланцем для установки защитного кожуха электронного модуля, причем центратор установлен с зазором относительно пробки защитного кожуха.

2. Нижняя опора зонда телеметрической системы по п.1 или 2, отличающаяся тем, что в зонах соединения центратора и нижнего переводника, центратора и кожуха электронного модуля установлены уплотнительные кольца.