УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ МОДУЛЕЙ БЕСКАБЕЛЬНОЙ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ КАНАЛОМ СВЯЗИ

Полезная модель относится к области геофизических исследований скважин, и может быть использовано при сборке скважинного прибора телеметрической системы.
Известен узел соединения отдельных модулей телеметрической системы по патенту РФ на полезная модель №46042, МПК E21B 47/02, заявл. 21.02.2005.
Для обеспечения взаимной ориентации один из модулей (в прототипе - корпус нижнего оголовка кабельной секции) имеет круглое отверстие, а на верхнем упорном торце второго модуля (в прототипе - электронного скважинного модуля) выполнен ответный цилиндрический штырь. На торцах модулей также расположены электрические разъемы. Оба элемента ориентации (отверстие и штырь) расположены эксцентрично разъемам для электропитания на свободных участках торцов.
Известное исполнение узла соединения применимо для электронного скважинного модуля, имеющего достаточно большой радиальный размер. В прототипе модуль диаметром 70 мм предназначен для использования в телесистемах диаметром 172 и 210 мм. В настоящее время возникла необходимость в изготовлении телесистем малого диаметра 120, 106 мм, при этом диаметр электронного скважинного модуля составляет 36 мм. При таких габаритах практически весь торец скважинного модуля занят разъемом, свободными остаются лишь узкие полоски с радиальным размером 2…4 мм). Поэтому штырь и ответное ему цилиндрическое отверстие на торцах модулей будут иметь очень небольшой диаметр (порядка 1,5…2,5 мм), что недостаточно для надежной ориентации, а при транспортировке и сочленении модулей велика вероятность повреждения штыря.
Задачей разработанного технического решения является обеспечение надежной взаимной ориентации при соединении отдельных модулей телеметрической системы малого диаметра.
Решение указанной задачи достигнуто тем, что на корпусе одного модуля выполнен шип, а на упорном торце второго модуля ответный паз. Ширина шипа и ширина паза составляют 8 мм.
На Фиг.1 представлен узел соединения отдельных модулей бескабельной телеметрической системы с электромагнитным каналом связи. На Фиг.2 представлен шип с участком корпуса модуля, на котором он выполнен, а также соответствующий шипу паз.
На торце модуля 1 с электрическим разъемом 2 выполнен шип 3. На упорном торце второго модуля 4 с ответной частью электрического разъема 5 выполнен паз 6 под шип 3. Ширина шипа 3 и ширина паза 6 составляют 8 мм.
Шип 3 выполнен как единое целое с корпусом модуля (например, фрезерованием торца корпуса модуля) и поэтому может иметь очень небольшой радиальный размер R=2…4 мм в пределах незанятой разъемом ширины торца модуля при достаточной для надежной ориентации модулей прочности на изгиб в окружном направлении.
1
1
1
2
2
Ширина шипа (паза) равная 8 мм выбрана опытным путем из следующих соображений. Корпус имеет диаметр 36 мм и толщину 2…4 мм. При увеличении ширины шипа В более 8 мм высота опорной площадки шипа h уменьшается, вплоть до получения острой кромки вместо площадки. Соответственно уменьшается и глубина паза h. Чем больше ширина шипа B, тем меньше становится его высота h, и тем меньше будет опорная глубина паза h. Уменьшение опорной площадки снижает надежность ориентации модулей друг относительно друга. При уменьшений ширины шипа B менее 8 мм высота опорной площадки h по сравнению с h увеличивается незначительно, но, одновременно уменьшается прочность и жесткость тела шипа на срез и изгиб в окружном и радиальном направлениях. Ширина шипа и паза равная 8 мм - это компромиссный вариант, при котором шип имеет достаточную прочность, а паз достаточную глубину для фиксации шипа.
Примеры конкретного исполнения.
В телеметрической системе с электромагнитным каналом связи «БТС» модуль электронный скважинный МЭС-50 (модуль 4) диаметром 36 мм соединен с оголовком кабельной секции (модулем 1).
В телеметрической системе с электромагнитным каналом связи «АБТС-ЭМ» модуль электронный скважинный МЭС-45 (модуль 4) диаметром 36 мм соединен с генератором (модулем 1).
При сборке электронный скважинный модуль 4 вставляют в охранный кожух скважинного прибора до упора в торец модуля 1. Вращают модуль 4 до совпадения положения шипа 3 и паза 6, затем перемещают модуль до сочленения электрического разъема 2-5. Положение соединенных модулей фиксируют в охранном кожухе скважинного прибора, например, пробкой.
Таким образом, до разработки данной конструкции существовала конструкция только для узла соединения электронного скважинного модуля диаметром 70 мм, который можно было использовать только в телесистемах диаметром 172 и 210 мм. Эту конструкцию узла нельзя воспроизвести на электронных скважинных модулях малого диаметра (36 мм) из-за недостаточных радиальных размеров Разработанный узел получился настолько надежным, что нет необходимости использовать в телесистемах большого диаметра электронные скважинные модули диаметром 70 мм. Это позволило унифицировать оборудование и использовать модуль электронный скважинный диаметром 36 мм не только в телесистемах диаметром 106 и 120 мм, но также и в телесистемах 172 и 210 мм, в которых ранее использовались электронные модули диаметром 70 мм.