УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ГЕОФИЗИЧЕСКОГО ПРИБОРА

Полезная модель относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использована в приборах, спускаемых в скважину с большим давлением флюида, требующим надежного уплотнения деталей приборов от проникновения флюида.
Известны различные типы устройств для уплотнения геофизического прибора в местах соединения его деталей, содержащие выполненные на сопрягаемых поверхностях деталей канавки с размещенными в них уплотнительными кольцами (В.И.Анурьев. Справочник конструктора-машиностроителя. Том 3. М.: Машиностроение, 1999, с.284-297).
Недостатком известных устройств для уплотнения геофизического прибора является то, что иногда уплотнения не выдерживают давления скважинного флюида и пропускают флюид внутрь прибора, в результате чего прибор повреждается.
Наиболее близким аналогом из известных устройств, принятым за прототип, в котором приведенный недостаток частично устранен, является устройство уплотнения геофизического прибора в местах соединения его деталей, содержащее выполненные на сопрягаемых цилиндрических и торцовых поверхностях деталей канавки с размещенными в них уплотнительными кольцами (Прострелочно-взрывная аппаратура. Справочник под ред. Л.Я.Фридляндера. М.: Недра, 1990, с.36, рис.2.3). Уплотнение торцовых поверхностей деталей увеличивает надежность уплотнения прибора.
Однако, недостатком прототипа является то, что при скачках давления флюида в скважине не выдерживают даже уплотнения на торцовых поверхностях, и флюид попадает в прибор, повреждая его.
Задачей полезной модели является устранение этого недостатка.
Техническим результатом, достигаемым при использовании предложенной полезной модели, является обеспечение уплотнения на торцовой поверхности корпуса прибора способностью выдерживать любое давление флюида в скважине при любых перепадах.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для уплотнения геофизического прибора в местах соединения его деталей, содержащем выполненные на сопрягаемых цилиндрических и торцовых поверхностях деталей канавки с размещенными в них уплотнительными кольцами, согласно полезной модели, дно канавки, расположенной на стыке цилиндрической и торцовой поверхностей корпуса прибора, выполнено параллельным
торцовой поверхности кольцевого выступа колпака, ширина кольцевого выступа колпака выполнена меньше ширины канавки для возможности входа в нее, боковые поверхности кольцевого выступа выполнены эквидистантными боковым поверхностям канавки, а глубина канавки выполнена из условия обеспечения ее объема, достаточного для создания в материале уплотнительного кольца, сдеформированного кольцевым выступом колпака, давления, превышающего максимальные давления флюида в скважине на максимальных глубинах работы прибора и при максимальных перепадах давления, для чего зазор между торцовой поверхностью корпуса и торцовой поверхностью колпака имеет расчетную фиксированную величину.
Выполнение дна канавки, расположенной на стыке цилиндрической и торцовой поверхностей корпуса прибора, параллельным торцовой поверхности кольцевого выступа колпака, обеспечивает наилучшие условия уплотнения кольца в канавке при его деформации кольцевым выступом колпака. Это создает условия для такой деформации колпака, при которой оно выдержит любые давления и перепады давления в скважине.
Выполнение ширины кольцевого выступа колпака меньше ширины канавки позволяет выступу свободно входить в канавку и свободно воздействовать на уплотнительное кольцо, сжимая его до тех пор, пока оно будет выдерживать любые давления флюида в скважине.
Выполнение боковых поверхностей кольцевого выступа эквидистантными боковым поверхностям канавки позволяет обеспечить возможность входа выступа в канавку с одинаковыми условиями на протяжении всего хода выступа, что надежно обеспечивает возможность деформации уплотнительного кольца до достижения его способности выдерживать любые давления флюида в скважине, включая и перепады давления.
Выполнение глубины канавки из условия обеспечения объема канавки, достаточного для создания в материале уплотнительного кольца, сдеформированного кольцевым выступом колпака, давления, превышающего максимальные давления флюида в скважине на максимальных глубинах работы прибора и при максимальных перепадах давления, обеспечивает возможность такой деформации кольца кольцевым выступом колпака, которая гарантирует способность кольца выдерживать любое давление флюида в скважине при любых его перепадах.
Выполнение между торцовой поверхностью корпуса и торцовой поверхностью колпака расчетного фиксированного зазора позволяет удобно зафиксировать по величине зазора тот момент, когда сдеформированное уплотнительное кольцо выдержит любое расчетное давление флюида в скважине.
Таким образом, технический результат в предложенном устройстве достигается.
Предложенное устройство изображено на чертеже, показан его местный разрез с изображением канавок, уплотнительных колец и кольцевого выступа.
Устройство для уплотнения геофизического прибора в местах соединения его деталей, например, корпуса 3, имеющего канавки, и колпака 8, имеющего кольцевые выступы, содержит сопрягаемые поверхности: цилиндрическую 1 и торцовую 2 поверхности корпуса 3 прибора, торцовую 4 и боковые 5 и 6 поверхности кольцевого выступа 7 колпака 8.
В канавке 9, имеющей дно 10 и боковые поверхности 11 и 12, размещено уплотнительное кольцо 13. Дно 10 канавки 9, расположенной на стыке цилиндрической 1 и торцовой 2 поверхностей корпуса 3 прибора, выполнено параллельным торцовой 14 поверхности кольцевого выступа 7 колпака 8. Ширина кольцевого выступа 7 колпака 8 выполнена меньше ширины канавки 9 для возможности входа в нее.
Боковые поверхности 5 и 6 кольцевого выступа 7 выполнены эквидистантыми боковым поверхностям 11 и 12 уплотнительной канавки 9.
Глубина канавки 9 выполнена из условия обеспечения объема канавки, достаточного для создания в материале уплотнительного кольца, сдеформированного кольцевым выступом колпака, давления, превышающего максимальные давления флюида в скважине на максимальных глубинах работы прибора и при максимальных перепадах давления, для чего между торцовой поверхностью 2 корпуса 3 и торцовой поверхностью 14 колпака 8 выполнен расчетный фиксированный зазор 15.
Устройство работает следующим образом.
В канавки корпуса 3 размещают уплотнительные кольца, в частности, в уплотнительную канавку 9 монтируют уплотнительное кольцо 13. Затем на корпус 3 по резьбе заворачивают колпак 8.
Кольцевой выступ 7 свободно входит в канавку 9 и деформирует уплотнительное кольцо 13, так как ширина кольцевого выступа 7 колпака 8 выполнена меньше ширины канавки 9, а боковые поверхности 5 и 6 кольцевого выступа 7 выполнены эквидистантными боковым поверхностям 11 и 12 канавки 9.
В процессе наворачивания колпака 8 на корпус 3 кольцевой выступ 7 перемещается на расчетную глубину, которую фиксируют по величине зазора 15 между торцовой поверхностью 2 корпуса 3 и торцовой поверхностью 14 колпака 8. При этом глубина канавки 9 выполнена из условия обеспечения ее объема, достаточного для создания в материале уплотнительного кольца 13, сдеформированного кольцевым выступом 7 колпака 8, давления, которое превышает максимальные давления флюида в скважине на максимальных глубинах работы прибора и при максимальных перепадах давления. Этим обеспечивается
необходимая величина деформации уплотнительного кольца 13, при которой оно выдерживает воздействие любого расчетного давления флюида в скважине.
Таким образом, после спуска устройства в скважину реализуется указанное назначение, т.е. осуществляется требуемое уплотнение геофизического прибора.