ЗОНД ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

Полезная модель относится к области геофизических исследований и может быть использована в телеметрических системах для крепления электронного модуля.
Известен зонд телеметрической системы с электромагнитным каналом связи, включающий электронный модуль, размещенный на шасси в защитном кожухе, и центратор, фиксирующий положение защитного кожуха в нижнем переводнике (патент РФ №2232888, МПК Е21В 47/12, опубл. 2004 г.).
Известен зонд телеметрической системы, включающий электронный модуль в защитном кожухе, пробку защитного кожуха, выполненную в виде гайки с наружной и внутренней резьбой, внутри которой установлен винт. В нижнем переводнике разделителя электронный модуль крепится с помощью центратора, представляющего собой полый цилиндр с окнами для прохождения бурового раствора, отделенными друг от друга перемычками. На внутренней поверхности центратора выполнена полка, служащая опорой для кожуха электронного модуля. Центратор соединен с нижним переводником резьбовым соединением (патент на полезную модель №52101, МПК 7 Е21В 47/12, заявл. 2005 г. - прототип).
В известных конструкциях электронный модуль соединен с генератором кабельной секцией. Кожух электронного модуля соединен с нижним кабельным наконечником, положение которого зафиксировано в разделителе с помощью крестовины. Кабельный наконечник имеет цилиндрическую форму и установлен в цилиндрическом отверстии крестовины. Ориентация осуществляется по схеме выступ крестовины - паз наконечника кабеля. Для предотвращения осевого биения между крестовиной и нижним кабельным наконечником установлен резиновый амортизатор. Амортизатор демпфирует осевые перемещения электронного модуля, однако полностью исключить биение не удается. Буровой раствор попадает под амортизатор и происходит постепенный промыв и разрушение кабельного наконечника и крестовины, особенно в месте расположения ориентирующих флажков. Биение кожуха передается на центратор и нижний переводник разделителя, вызывая их разрушение. Существенным недостатком конструкций также 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, особенно в тупиковых зонах. 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.
Задачей полезной модели является увеличение срока службы деталей зонда.
Решение поставленной задачи достигнуто тем, что центратор зонда телеметрической системы выполнен в виде двух соосных цилиндров с радиальными перемычками между ними, при этом внутренний цилиндр удлинен и образует в верхней части центратора стакан с фланцем для установки кожуха электронного скважинного модуля, пробка защитного кожуха выполнена в виде специальной гайки с полым стержнем и соединена с центратором винтом, установленным в осевое отверстие центратора. Кабельный наконечник соединен с крестовиной по конической поверхности. Зоны соединения кабельного наконечника и крестовины, центратора и нижнего переводника, центратора и кожуха электронного скважинного модуля, центратора и винта уплотнены резиновьми кольцами. Резьбовые соединения специальная гайка - защитный кожух, центратор - нижний переводник и винт - специальная гайка имеют разный шаг резьбы.
На фиг.1 изображен зонд телеметрической системы.
Зонд телеметрической системы включает электронный модуль 1, установленный в защитном кожухе 2, специальную гайку 3, центратор 4, винт 5 и нижний переводник 6. Специальная гайка 3 имеет форму стакана, на дне которого с наружной стороны выполнен полый стержень 7. На наружной поверхности стакана пробки выполнена резьба для соединения с кожухом 2. Центратор 4 выполнен в виде двух соосных цилиндров с радиальными перемычками 8 между ними и связан с нижним переводником 6 резьбовым соединением. Внутренний цилиндр центратора удлинен по сравнению с наружным, и имеет на своем верхнем конце стакан 9 с конической и цилиндрической поверхностями для крепления кожуха 2 электронного модуля. На стакане 9 выполнен фланец 10 для упора кожуха 2.
Верхняя часть электронного модуля соединена с кабельным наконечником 11, закрепленным в крестовине 12. Крестовина и кабельный наконечник соединены по конической поверхности.
Зоны соединения кабельного наконечника и крестовины, центратора и нижнего переводника, центратора и кожуха электронного модуля, центратора и винта уплотнены
резиновыми кольцами 13. Резьбовые соединения специальная гайка 3 - защитный кожух 2, центратор 4 - нижний переводник 6 и винт 5 - специальная гайка 3 на чертеже показаны, но не выделены отдельными позициями.
Сборка зонда осуществляется в следующей последовательности.
Вставляют кабель в кожух 2 электронного модуля и соединяют их гайкой. Устанавливают кабельную сборку (кожух вместе кабелем) в разделитель, при этом конический кабельный наконечник 11 размещают в коническом отверстии крестовины 12. Вставляют электронный модуль 1 в кожух 2 и фиксируют его, завинчивая с натягом специальную гайку 3. Затем ставят центратор 4 с уплотнительными кольцами 13 и вкручивают его в нижний переводник 6 с натягом, выбирая все зазоры. При этом осуществляют натяг за счет осевого перемещения и кабельный наконечник 11 плотно входит в отверстие крестовины 12, образуя коническое соединение. Стакан 9 на верхнем конце центратора 4 имеет цилиндрическую поверхность для радиальной и фланец 10 для осевой фиксации кожуха 2 и коническую поверхность для плавного изменения направления потока. Устанавливают винт 5 со стопорной шайбой 14, завинчивают его и фиксируют положение, отогнув кромку шайбы.
Резьбовые соединения специальная гайка - защитный кожух, центратор - нижний переводник и винт - специальная гайка имеют разный шаг резьбы, что препятствует их самопроизвольному разворачиванию.
Таким образом, получена жесткая единая конструкция, не допускающая возможность осевого перемещения составляющих ее элементов относительно друг друга.
Отличие предлагаемой конструкции зонда от известной заключается в том, что центратор имеет радиальные перемычки, размещенные внутри него. Таким образом, устранены наружные цилиндрические перемычки, которые с одной стороны сами являлись уязвимым, быстро изнашивающимся местом конструкции, а с другой стороны уменьшали диаметр проходного сечения, увеличивали турбулентность потока, что способствовало разрушению нижнего переводника. Стакан на верхнем конце центратора фиксирует положение защитного кожуха в радиальном и осевом направлении и имеет коническую поверхность для плавного изменения направления потока, уменьшая его воздействие на элементы конструкции. Другим важным отличием является коническое соединение кабельного наконечника и крестовины, осуществленное с натягом, что позволяет отказаться от амортизатора и предотвратить разрушение элементов конструкции от промыва потоком бурового раствора.