RU1782276C - Device for sealing units of borehole instruments - Google Patents

Abstract

Использование: промыслова  геофизика , электрическа  стыковка функциональных узлов скважинных приборов. Устр-во состоит из охранного кожуха прибора, установленной в нем головки, электровводов, токопроводов со штыр ми, уп отнительнйх эластичных элементов, прокладки, прижимной шайбы, уплотнительных колец, винта и шайбы. Уплотнение обеспечивает концентрацию начального установочного усили  только по замкнутым лини м сопр жени  уплотн емых поверхностей с уплотнитель- ным элементом. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.Usage: field geophysics, electrical docking functional units of downhole tools. The device consists of a protective casing of the device, a head installed in it, electrical inputs, current conductors with pins, elastic elastic elements, gaskets, pressure washer, o-rings, screw and washer. The seal ensures the concentration of the initial installation force only along closed lines of contact between the sealing surfaces and the sealing element. 1 s.p. f-ly, 2 ill.

Description

Изобретение относитс  к промысловой геофизике и может быть использовано преимущественно при электрической стыковке функциональных узлов скважинных приборов .The invention relates to field geophysics and can be used primarily for electrical connection of functional units of downhole tools.

Известны и наиболее часто примен емы в скважинных приборах устройства дл  электрического соединени  функциональных узлов, выполненные в виде ненагруженных электровводов (конусна  свеча), установленных в конусных отверсти х ниж1- ней пробки и состо щих из токопровод ще- го стержн , запрессованного в конус из изол ционного материала, который плотно вставлен в коническое отверстие корпуса свечи, заканчивающегос  коническим хвостовиком , на котором имеетс  кольцевой паз с резиновой прокладкой, причем, к на- ружнему и внутреннему концу токопровод щего стержн  припаивают гибкий провод и изолируют место пайки резиновой лентой. В известном устройстве подпайка жилы кабел  к свече, изол ци  и герметизаци  места подпайки резиновой лентой возможны только до установки свечи в гнездо в св зи с ограниченным рассто нием между свечами. Контроль качества соединени  и герметичности электроввода практически невозможен. Плоха  изол ци  и герметизаци , обусловленна  быстрым старением резиновой ленты, может быть обнаружена только в скважине, что угрожает выводом из стро  всего прибора. Дл  устранени  вышеизложенных дефектов необходимо проводить разгерметизацию всего прибора с проведением последующего демонтажа известного устройства. С увеличением числа электрически св занных функциональныхKnown and most commonly used in downhole tools are devices for electrical connection of functional units made in the form of unloaded electrical inputs (conical plug) installed in the conical holes of the lower plug and consisting of a conductive rod pressed into the cone from material, which is tightly inserted into the conical hole of the candle body, ending with a conical shank, on which there is an annular groove with a rubber gasket, and, to the outer and inner end, the conductive rod is soldered to the flexible wire and the soldered area is insulated with rubber tape. In the known device, the soldering of the cable core to the candle, isolation and sealing of the place of soldering with rubber tape is possible only before the candle is installed in the socket due to the limited distance between the candles. Quality control of the connection and tightness of the electrical input is practically impossible. Poor insulation and sealing due to the rapid aging of the rubber tape can only be detected in the well, which threatens to destroy the entire device. In order to eliminate the foregoing defects, it is necessary to carry out depressurization of the entire device with subsequent dismantling of the known device. With the increasing number of electrically connected functional

4 004 00

к ю VIsouth vi

ОABOUT

СО With

блоков в приборе увеличиваетс  объем эксплуатационных работ.blocks in the device increases the volume of operational work.

Известны герметична  полумуфта дл  присоединени  каротажного кабел  к сква- жинным приборам, состо ща  из корпуса с личинкой дл  креплени  брони кабел , свечного моста с закрепленной на нем эластичной гидравлической камерой с самоуплотн ющимис  вводами соскового типа, электровводов и элементов дл  электрического и механического присоединени  к головке скважинного прибора, а также устройство дл  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 изол торах, и, подсоединенные к ним, токопроводы с уплотнительнымм элементами ,Known sealed coupling for connecting the logging cable to the downhole tools, consisting of a housing with a larva for fastening the armor of the cable, a candle bridge with a flexible hydraulic chamber mounted on it with self-sealing nipple-type inputs, electric inputs and elements for electrical and mechanical connection to the head downhole tool, as well as a device for sealing nodes of downhole tools containing a protective casing, a head mounted therein, made in the form of a metal cup In which the bottom of a mounted electric inputs performed in the form of tapered rods in insulators, and connected thereto with electrical conductors uplotnitelnymm elements,

В известных устройствах герметизаци  мест подпайки токопроводов к свечам производитс  одновременно на всем свечном мосте, следовательно, в случае возникновени  нарушений в электрической цепи одного канала св зи проводитс  разгерметизаци  всего известного устройства, таким образом, надежность герметизации устройства будет тем меньше, чем больше установлено электровводов. С увеличением числа электрически св занных функцио- нальных блоков в приборе возрастает объем профилактических и эксплуатационных работ по обслуживанию прибора. Громоздкость данных работ обусловлена неразъемностью стыковочного и герметизирующего соединений электровводов.In known devices, sealing places for soldering conductors to candles is carried out simultaneously on the entire candle bridge, therefore, in case of disturbances in the electrical circuit of one communication channel, the depressurization of the entire known device is carried out, thus, the reliability of sealing the device will be the less, the more electrical inputs are installed. With the increase in the number of electrically connected functional blocks in the device, the scope of preventive and operational maintenance of the device increases. The bulkiness of these works is due to the continuity of the docking and sealing joints of the electrical inputs.

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 изол торах и подсоединенные к ним токопроводы с уплотнительными элементами.The device selected for the prototype contains a protective casing, a head mounted in it, made in the form of a metal cup, in the bottom of which there are electric inputs made in the form of rods in conical insulators and conductors connected to them with sealing elements.

Недостатки прототипа аналогичны вышеописанным недостаткам известных устройств .The disadvantages of the prototype are similar to the above disadvantages of the known devices.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности герметизации мест пайки токопроводов к электровводам. Положительный эффект от применени  изобретени  заключен в увеличении концентрации начального установочного усили  только по замкнутым лини м сопр жени  уплотн емых поверхностей с уплотнительными элементами , что повышает надежность уплотнени  при незначительных внешних давлени х; улучшает услови  монтажа и демонтажа .The aim of the invention is to increase the reliability of the sealing of soldering conductors to electrical inputs. A positive effect of the application of the invention consists in increasing the concentration of the initial installation force only along the closed interface lines of the sealing surfaces with the sealing elements, which increases the reliability of the seal at low external pressures; improves installation and dismantling conditions.

Поставленна  цель достигаетс  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 изол торах и подсоединенные к ним путем пайки штыри токопроводов, каждый уплотнительный эластичный элемент , размещенный в сквозных отверсти х,This goal is achieved in that in a device containing a guard, a head mounted in it in the form of a metal cup, at the bottom of which are installed electrical inputs in the form of rods in conical insulators and connected to them by soldering the conductive pins, each sealing elastic element placed in through holes x

сопр жен с большим основанием конического изол тора электроввода и выполнен из соединенных большими основани ми усеченных конусов, стенки, ограничивающие сквозные отверсти  уплотнительных элементов , выполнены в виде последовательно размещенных усеченных конусов, один из которых сопр жен с кожухом изол тора электроввода , при этом на стенках, ограничивающих сквозные отверсти  усеченных конусов,mated to a large base of the conical insulator of the electric input and made of truncated cones connected by large bases, the walls defining the through holes of the sealing elements are made in the form of sequentially placed truncated cones, one of which is mated to the casing of the electric input insulator, while on the walls bounding the through holes of the truncated cones,

не сопр женных с коническими изол торами электроввода, с двух сторон выполнены кольцевые уступы, а меньший диаметр основани  второго усеченного конуса меньше диаметра токопровода; уплотнительные эластичныеnot connected with conical insulators of the electric input, annular ledges are made on both sides, and the smaller diameter of the base of the second truncated cone is smaller than the diameter of the current lead; sealing elastic

элементы прижаты общей шайбой со сквозными отверсти ми, при этом стенки, ограничивающие сквозные отверсти , выполнены в поперечном сечении в виде частей окружности ,the elements are pressed by a common washer with through holes, while the walls defining the through holes are made in cross section in the form of parts of a circle,

Подобное исполнение уплотнительного устройства позвол ет осуществл ть уплотнение мест пайки токопроводов к электровводам по замкнутым кольцевым лини м. Осуществление герметизации .мест пайкиSuch a design of the sealing device allows the sealing of the soldering points of the conductors to the electrical inputs through closed annular lines. Sealing.

токопроводов к электровводам по замкнутым кольцевым лини м, а не по поверхност м , как это осуществл етс  в известных устройствах, про вл ет новые свойства уплотнени , позвол ющие проводить поэтапное уплотнение, обеспечивающее максимальную концентрацию начального усили  на уплотн емых поверхност х в местах сопр жени  суплотнительным эластичным элементом, остава сь при этомconductors to electric inputs along closed annular lines, and not along surfaces, as is done in the known devices, exhibits new sealing properties that allow for phased sealing, which ensures the maximum concentration of the initial force on the sealing surfaces at the interface sealing elastic element, while remaining

незначительным по остальной части сопр гаемых поверхностей, следовательно, при незначительных внешних давлени х надежность уплотн емых поверхностей увеличена . С увеличением внешнего давлени insignificant in the rest of the mating surfaces, therefore, at low external pressures, the reliability of the sealing surfaces is increased. With increasing external pressure

увеличиваетс  сопр гаема  поверхность уплотнени , переход  на конусные и цилиндрические поверхности и продолжаетс  концентраци  усилий по установочным лини м , что, в свою очередь, повышает надежность уплотнени  при любых внешних давлени х. Прижимна  шайба обеспечивает предварительную установку уплотнительных элементов, причем, выполнение стенок сквозных отверстий в виде частейthe mating surface of the seal increases, the transition to conical and cylindrical surfaces and the concentration of forces along the installation lines continues, which, in turn, increases the reliability of the seal at any external pressure. The clamping washer provides for the preliminary installation of sealing elements, moreover, the walls of the through holes in the form of parts

окружности позвол ет снизить инструментальную погрешность от установки уплотни- тельных эластичных элементов и перераспределить осевые усили  установки в концентрированные радиальные усили , направленные по замкнутой окружности сквозных отверстий.circumference allows to reduce the instrumental error from the installation of sealing elastic elements and to redistribute the axial forces of the installation in concentrated radial forces directed along the closed circle of the through holes.

На фиг.1 представлено устройство: а) устройство в сборе; б) в процессе монтажа и демонтажа; на фиг.2 - уплотнительный элемент. Figure 1 presents the device: a) the device assembly; b) during installation and dismantling; figure 2 - sealing element.

Устройство состоит из охранного кожуха прибора 1, установленной в нем головки 2, электровводов 3, токопроводов 4, со штыр ми 5. уплотнительных элементов 6. эластичной прокладки 7. прижимной шайбы 8, уплотнительных колец 9, винта 10 и шайбы 11.The device consists of a protective casing of the device 1, the head 2 installed in it, the electric inputs 3, the current conductors 4, with the pins 5. of the sealing elements 6. the elastic strip 7. the pressure washer 8, the sealing rings 9, the screw 10 and the washer 11.

Внешн   поверхность уплотнительного элемента состоит из конусной поверхности 12,  вл ющейс  продолжением внешнего конуса электровводов, и конусной поверх- ности 13, переход щей в цилиндрическую поверхность 14, Внутренн   поверхность уплотнительного элемента состоит из конусной поверхности 15,  вл ющейс  ответным конусом изол тора электроввода, и конусной поверхности 16, на которой выполнены кольцевые убтупы 17, 18.The outer surface of the sealing element consists of a conical surface 12, which is a continuation of the outer cone of the electric inputs, and a conical surface 13, which turns into a cylindrical surface 14, The inner surface of the sealing element consists of a conical surface 15, which is a mating cone of the insulator of the electric input, and conical surface 16, on which are made annular uttupy 17, 18.

Монтаж устройства проводитс  следующим образом.Installation of the device is carried out as follows.

Токопроводы 4 пропускаютс  через прижимную шайбу 8 и эластичную прокладку 7. Уплотнительные элементы 6 надевают- с , вращающимс  по закрутке жил токопровода движением, на токопроводы 4. Токопроводы 4 через штырьки 5 подпаива- ютс  к электровводам 3, которые устанавливаютс  в гнезда головки 2. Уплотнительные элементы 6 устанавливаютс  вплотную к электровводам 3. Эластична  прокладка 7 и прижимна  шайба 8 прикручиваютс  винтом 10 с шайбой 11, при этом осуществл етс  окончательна  установка уплотнитёлТыТйх элементов в гнезда, обеспечивающа  предварительный осевой нат г на местах сопр жени  уплотн емых поверхностей с уплотн ющим эластичным элементом 6.The conductors 4 are passed through the clamping washer 8 and the elastic gasket 7. The sealing elements 6 are put on, with the rotation of the conductors twisting along the conductors, onto the conductors 4. The conductors 4 are soldered through the pins 5 to the electrical leads 3, which are installed in the sockets of the head 2. Sealing the elements 6 are installed close to the electric inputs 3. The elastic gasket 7 and the pressure plate 8 are screwed with a screw 10 with the disk 11, while the final installation of the sealing elements in the slots is carried out, providing The axial tension at the junctions of the sealing surfaces with the sealing elastic element 6.

Демонтаж устройства осуществл етс  в зависимости от вида неисправностей. В случае неисправности одного из электро- Dismantling of the device is carried out depending on the type of malfunction. In the event of a malfunction of one of the

вводов-отворачиваетс  винт 10 с шайбой 11. Выбиваетс  неисправный электроввод 3 вместе с уплотнительным элементом, эластичной прокладкой 7 и прижимной шайбой 8.the lead-in, the screw 10 with the washer 11 is turned off. The faulty electrical input 3 is knocked out together with the sealing element, the elastic gasket 7 and the pressure washer 8.

В случае неисправности контакта элек- троввод-токопровод отворачиваетс  винт 10 с шайбой 11. Вынимаетс  прижимна  шайба 8 и эластична  прокладка 7. Вращением вынимаетс  уплотнительный элемент 6, токопровод 4 отпаиваетс  от электроввода 3.In the event of a malfunction of the electric-current-lead contact, the screw 10 with the washer 11 is loosened. The clamping washer 8 is removed and the elastic gasket 7. The sealing element 6 is removed by rotation, the current-carrying conductor 4 is soldered from the electric input 3.

Claims (2)

1.Устройство дл  герметизации узлов скважинных приборов, содержащее охранный кожух, установленную в нем головку в виде металлического стакана, которого установлены электровводы в виде стержней в конических изол торах и подсоединенные к ним путем пайки штыри токопроводов, размещенных в сквозных отверсти х уплотнительных эластичных элементов , отличающеес  тем. что, с целью повышени  надежности герметизации мест пайки токопроводов к электровводам , каждый уплотнительный эластичный элемент сопр жен с большим основанием конического изол тора электроввода и выполнен из соединенных большими основани ми усеченных конусов, стенки, ограничивающие сквозные отверсти  уплотнительных элементов, выполнены в виде последовательно размещенных усеченных конусов, один из которых сопр жен с кожухом изол тора электроввода, при этом на стенках ограничивающих сквозные отверсти  усеченных конусов, не сопр женных с коническими изол торами электроввода, с двух сторон выполнены кольцевые уступы, а м еньший диаметр основани  второго усеченного конуса меньше диаметра токопровода .1. A device for sealing downhole tool assemblies, comprising a guard, a head mounted therein in the form of a metal cup, of which electrical inputs are installed in the form of rods in conical insulators and connected to them by soldering the conductors pins located in the through holes of the sealing elastic elements, different in that. that, in order to increase the reliability of sealing the places of soldering conductors to the electrical inputs, each sealing elastic element is coupled with a large base of the conical insulator of the electrical input and is made of truncated cones connected by large bases, the walls defining the through holes of the sealing elements are made in the form of sequentially placed truncated cones, one of which is interfaced with the casing of the insulator of the electric input, while the walls of the truncated cones bounding the through holes are not conjugated with conical insulators an appliance with two sides formed annular shoulders, and m enshy second base diameter less than the diameter of the truncated cone wireways. 2.Устройство по п.1, от л и ч а ю ще е- с   тем, что, оно снабжено прижимной шайбой со сквозными отверсти ми, при этом стенки, ограничивающие сквозные отверсти , выполнены в поперечном сечении в виде частей окружности.2. The device according to claim 1, moreover, the fact that it is equipped with a clamping washer with through holes, while the walls defining the through holes are made in cross section in the form of parts of a circle. «)") Фиг, 1Fig, 1 S)S) /J /4/ J / 4