КАБЕЛЬНЫЙ РАЗЪЕМ ДЛЯ РАБОТЫ В ПРОВОДЯЩЕЙ СРЕДЕ

Область техники
Полезная модель относится к бурению глубоких разведочных и эксплуатационных скважин, в частности к проведению измерений геофизических и технологических параметров в процессе бурения.
Уровень техники
Известен кабельный разъем для работы в проводящей среде, состоящий из штыревой и гнездовой частей с контактными элементами внутри них и мембраной. Гнездовая часть выполнена в виде цилиндрического корпуса. Внутренняя полость которого, выполнена в виде упругих разрезных колец, закрепленных на гибких траверсах. Эластичная мембрана расположена со стороны сочленения со штыревой частью и подпружиненным уплотняющим кольцом, установленным в корпусе с возможностью перемещения. Внутренняя полость гнездовой части заполнена изоляционной жидкостью. Штыревая часть выполнена цилиндрической, с конусообразным концом. Диаметр цилиндрической части штыря больше внутреннего диаметра уплотняющего кольца. (см. патент РФ №40542 МПК H 01 R 13/52 бюл. №25, 2004 г.)
Недостатками известного разъема является недостаточная надежность из-за возможности замыкания на корпус, однократное использование в связи с применением в конструкции мембраны.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому решению является кабельный разъем для работы в проводящей среде, содержащий немагнитный цилиндрический корпус, состоящий из штыревой и гнездовой частей с контактными элементами внутри них. Гнездовая часть выполнена в виде коаксиальных внешнего и внутреннего цилиндров. Контактные элементы разъема выполнен в виде первого и второго магнитопроводов и первой, второй, третьей и четвертой обмоток. Первый и второй магнитопроводы с размещенными на них соответственно первой и второй обмотках установлены в штыревой части корпуса. Третья и четвертая обмотки размещены в полости гнездовой части корпуса разъема. Принцип взаимодействия контактных элементов разъема основан на действии электромагнитной индукции, вызванной переменным током, поступающим по каротажному кабелю к первой обмотке, (см. патент РФ №2030042 МПК H 01 R 13/52 бюл. №2, 1995 г.) Данное устройство взято за прототип.
Недостатками разъема прототипа является недостаточная надежность и передаваемая мощность.
Раскрытие полезной модели
Задачей создания полезной модели является разработка конструкции кабельного разъема, позволяющего увеличить КПД устройства в целом, повысить эксплуатационную надежность кабельного разъема в проводящей среде.
Поставленная задача решается с помощью признаков указанных в формуле полезной модели общих с прототипом, таких как кабельный разъем, для работы в проводящей среде, включающий цилиндрический корпус, состоящий из штыревой и гнездовой частей с контактными элементами внутри них выполненными в виде магнитопроводов с обмотками, и отличительных, существенных признаков, таких как магнитопроводы выполнены в виде набора ферритовых колец с кольцевыми прокладками из магнитного материала, а обмотки, залиты полимерным компаундом, при этом разъем снабжен устройством удержания штыревой части, содержащей разрезное кольцо с пружиной, взаимодействующее с канавкой на штыревой части.
Технический результат - в предлагаемом техническом решении обмотки контактирующих элементов обеих частей герметично изолированы в корпусе. Это исключает соприкосновение обмоток с проводящей средой и соответственно исключает возникновение утечек тока. Наличие трех магнитопроводов с обмотками по типу трансформаторов обеспечивает больший КПД устройства, а устройства удержания штыревой части - увеличивает надежность работы разъема.
Указанные выше отличительные признаки каждый в отдельности и все совместно направлены на решение поставленной задачи и являются существенными. Использование предлагаемого сочетания существенных отличительных признаков в известном уровне техники не обнаружено, следовательно предлагаемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности «новизна».
Единая совокупность новых существенных признаков с общими, известными обеспечивает решение поставленной задачи, является не очевидной для специалистов в данной области техники и свидетельствует о промышленной применимости заявленного технического решения.
Краткое описание чертежей
На фиг. показан кабельный разъем для работы в проводящей среде в состыкованном состоянии.
Осуществление полезной модели
Кабельный разъем для работы в проводящей среде (фиг.) содержит цилиндрический корпус, состоящий из гнездовой 1 и штыревой 2 частей. В штыревой части 2 размещены коаксиально корпусу магнитопроводы 3, 4 и 5, выполненные в виде набора ферритовых, прилегающих друг к другу, колец с прокладками из магнитного материала 9 и 10. На частях меньшего диаметра магнитопроводов 3, 4 и 5 размещены обмотки 6, 7 и 8 соответственно, залитые полимерным компаундом 19. В гнездовой части 1 размещены магнитопроводы 11, 12 и 13, выполненные в виде набора ферритовых, прилегающих друг к другу, колец разного размера, с прокладками из магнитного материала 14 и 15. Внутри магнитопроводов 11, 12 и 13 размещены соответственно обмотки 16, 17 и 18, также залитые полимерным компаундом 19. Обмотки 6, 7, 8 и 16, 17, 18, разнесены относительно друг
друга вдоль продольной оси корпуса таким образом, что при стыковке гнездовой части 1 со штыревой частью 2 обмотки 6, 7 и 8 находятся напротив обмоток 16, 17 и 18, а также верхние и нижние ферритовые кольца магнитопроводов 3, 4 и 5 находятся напротив соответственно верхних и нижних ферритовых колец магнитопроводов 11, 12 и 13. Гнездовая часть 1 разъема технологически изготовлена как приборный наконечник геофизического прибора. Обмотки 6, 7 и 8 штыревой части 2 разъема с помощью проводов (на чертеже не показаны) соединены с жилами каротажного кабеля. Обмотки 16, 17 и 18 соединены с электрической схемой геофизического прибора. Кабельный разъем снабжен устройством удержания штыревой части 2, содержащей разрезное кольцо 20 с пружиной 21, которое при стыковке технологически расположено напротив канавки 22 на штыревой части 2.
Работа с предлагаемым кабельным разъемом осуществляется следующим образом.
На бурильных трубах в скважину спускают геофизический прибор (на чертеже не показан) с герметично установленной в верхней его части гнездовой частью 1 разъема. Последняя, центрирована по оси бурильных труб. На каротажном кабеле внутрь бурильных труб спускают штыревую часть 2 разъема таким образом, чтобы при погружении она вошла внутрь корпуса гнездовой части 1 и зафиксировалась в ней при помощи устройства удержания. При этом, как показано на фиг., магнитопроводы 3, 4 и 5 остановятся против магнитопроводов 11, 12 и 13. По одной жиле каротажного кабеля подается переменный электрический ток, который вокруг обмотки 6 индуцирует магнитное поле, передаваемое посредством магнитопровода 3 и 11 обмотке 16 гнездовой части 1 разъема. В обмотке 16 индуцируется электрический ток, который идет на питание электрической схемы геофизического прибора. В виде переменного электрического тока информация от геофизического прибора поступает на обмотки 17 и 18, и индуцирует магнитное поле, которое посредством магнитопроводов 4, 5, 12 и 13 передается обмоткам 7 и 8. В обмотках 7 и 8 индуцируется переменный электрический ток, несущий информацию от геофизического прибора по каротажному кабелю на поверхность.
Предложенный кабельный разъем для работы в проводящей среде эффективен в эксплуатации, так как позволяет производить стыковку каротажного кабеля с геофизическим прибором в глубоких и горизонтальных скважинах при помощи устройства удержания (захваты, фиксаторы), которое необходимо при работе в наклонных и горизонтальных скважинах. Конструкция разъема и принцип осуществления электрических контактов между его частями, а также устройство удержания, обеспечивает высокую надежность в эксплуатации.