УСТРОЙСТВО ГИБКОГО ЗВЕНА ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ

Полезная модель относится к оборудованию для исследования нефтяных и газовых скважин со сложными конструкциями стволов, а именно может быть использована при присоединении жил геофизического кабеля, зафасованного в ГНКТ, к скважинному прибору, а также при компоновке длинномерных приборов для проведения исследований в искривленных стволах скважин.
Известна герметичная муфта для присоединения скважинных приборов к каротажному кабелю, содержащая О-образные уплотнения, приборную и кабельную полумуфты, механически связанные посредством накидной гайки и снабженные штепсельными разъемами, у которой приборная полумуфта выполнена в виде головки, встроенной посредством резьбового соединения в кожух скважинного прибора, и имеет цилиндрическое углубление со штепсельным разъемом для посадки кабельной полумуфты, а кабельная полумуфта выполнена в виде малогабаритного свечного моста и имеет ниппель, в котором размещена ответная часть штепсельного разъема. (RU224632, МПК H01R 33/965, опубл. 1968-08-12).
Недостатком данного устройства является отсутствие гибкого звена в составе конструкции.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков является наконечник кабельный, имеющий в своем составе шарнир, предназначенный для подсоединения подземной части геофизического оборудования к без муфтовой длинномерной трубе (БДТ) с кабелем при проведении геофизических исследований с помощью колтюбинговой установки (Каталог выпускаемой продукции СЗАО «ФИДМАШ». Наконечник кабельный. Паспорт TN 01.92.01.000 ПС).
Недостатком известного аналога является применение, при эксплуатации расходных материалов не распространенных в практике эксплуатации геофизической техники, из-за его оригинальной конструкции, например, свечей в оригинальных корпусах и изоляторов к ним. А также применение в конструкции хрупких и мелких контактных элементов с соответствующими только к ним изоляторами, затрудняющих ремонт устройства. Эксплуатация неремонтопригодных элементов в дали от изготовителя, особенно в зимних условиях, занятие малоэффективное для исследователей нефтяных и газовых скважин.
Поставленная задача предлагаемого устройства: создание надежного гибкого соединения жил геофизического кабеля, зафасованного в ГНКТ, к скважинному прибору, а также создание гибкого соединения при компоновке длинномерных приборов для проведения исследований в искривленных стволах скважин, применением общедоступных деталей и узлов геофизической техники отечественного производства.
Технический результат совпадает с поставленной задачей и достигается за счет того, что в устройстве, выполненном встраиваемым между двумя геофизическими переводниками – верхним и нижним, содержащее шарнирное соединение со сквозными осевыми отверстиями,  шарнирные детали собраны, используя резьбовое соединение, в последовательный линейный каскад таким образом, что они, сохраняя относительную пространственную свободу (гибкость), имеют необходимую высокую нагрузочную характеристику благодаря шарам находящимся между подвижными элементами шарнирного соединения, которые образуют в каждом сочленении, подшипник насыпного типа, причем его внутренняя обойма, совмещенная элементом шарнира, выполнена сферической, с радиусом кривизны превышающей  диаметр опирающегося шара, обеспечивая меняющийся угол наклона между осями внутренней и наружной обоймы каждого узла сочленения, а их суммарный угол, зависящий и от количества узлов сочленений, составляет конечный результат, в то же время через осевой канал, образованный отверстиями на шарнирных элементах, пропущен многожильный геофизический кабель, соединяющий контактные группы верхнего и нижнего переводников, причем заделка треней оплетки и герметичность жил осуществлена штатными герметизаторами упомянутых переводников, при этом сам кабель, придавая конструкции устройства стабильность и устойчивость, основную осевую нагрузку не несет.
Поставленная задача решена тем, что устройство выполнено встраиваемым между двумя геофизическими переводниками – верхним и нижним, а именно, головкой зонда (марки ГЗБ 3-36) и наконечником кабельным (марки НКБ 3-36), обычно переходящих в геофизический кабель, с использованием при этом шарнирные соединения, имеющие сквозные осевые отверстия для многожильного кабеля и опорные шары между этими элементами.
Новым является то, что сочленение шарнирных элементов выполнено с использованием опорных шаров, образующих подшипник насыпного типа. Причем их опорная поверхность на внутренней обойме выполнена сферической и совмещена с шарнирным элементом устройства.
Достигнутым техническим результатом является то, что шарнирные элементы, пропускающие по центральному каналу геофизический кабель для соединения контактных групп переводников, собраны в линейный каскад таким образом, что они, сохраняя относительную свободу (гибкость) имеют необходимую достаточно большую осевую нагрузочную характеристику.
Таким образом, использование всех существенных признаков полезной модели позволяет достичь заявленного технического результата, а именно, создание простого по конструкции и надежного в эксплуатации устройства гибкого звена для соединения геофизических приборов.
Анализ научно-технической и патентной литературы показал, что техническое решение, совпадающее по всем признакам с заявляемой полезной моделью, не обнаружено. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности полезной модели - «новизна».
Полезная модель поясняется чертежом.
На фиг.1. показано устройство гибкого звена для геофизических приборов встроенный между двумя переводниками.
Сущность полезной модели заключается в следующем.
На крайнем элементе головки зонда ГЗБ 3-36, со стороны, откуда выходит кабель, выполнена переходная резьба, соответствующая шарнирному элементу, называемому его верхним переводником 1. На крайнем элементе кабельного наконечника НКБ 3-36, со стороны, откуда входит кабель, выполнена резьба, соответствующая шарнирному элементу, называемому его нижним переводником 2. Сами шарнирные элементы состоят из трех видов деталей: наружной обоймы 3, внутренней обоймы 4 и соединяющих эти элементы (соседних звеньев) между собой переходника 5. Внутренняя обойма 4 и переходник 5 выполнены с осевым отверстием для пропуска многожильного геофизического кабеля 6. При этом с наружной стороны внутренней обоймы 4 выполнена опорная поверхность сферической формы, а внутренняя цилиндрическая поверхность наружной обоймы 3 с одного конца заканчивается ответным опорным выступом. Для сбора одного сочленения шарнирного соединения в наружную обойму 3 установлена внутренняя обойма 4, при этом между ними размещены шары 7. Они, образуя подшипник насыпного типа, дают возможность обоймам 3 и 4 поворачивать свои оси относительно друг друга на 2-3 градуса, сохраняя высокую осевую нагрузочную характеристику. Для получения больших уклонов конечных элементов устройство выполнено из шарнирных элементов, создающих цепь последовательных сочленений, оставляя между ними деформируемую шайбу 8, например, из резины, стойкой к нефтепродуктам. На каждом резьбовом соединении предусмотрено устройство для блокирования.
Порядок выполнения подготовительных работ и сборки устройства.
К кабельному наконечнику НКБ 3-36 заделывается кусок трехжильного геофизического кабеля. Надевается на кабель 6 деформируемая шайба 8, затем пропуская этот кабель 6 через центральное отверстие собранного звена сочленения шарнирных элементов, переходник 5, с установленной стопорной шайбой 9, присоединяется к нижнему переводнику 2 (к кабельному наконечнику НКБ 3-36). Надевается на кабель 6 вторая деформируемая шайба 8 и устанавливается второе звено сочленения, присоединяется его переходник 5 к наружной обойме 3 первого звена сочленения. При этом также используется стопорная шайба 9. Таким образом устанавливается расчетное количество звеньев сочленения для получения необходимого угла поворота (искривления) и наружную обойму 3, последнего звена сочленения, присоединяется к верхнему переводнику 1 (кабельному наконечнику ГЗБ 3-36), также используя стопорную шайбу 9. Фиксация треней оболочки кабеля, герметизация жил и присоединение контактов осуществляется своими штатными элементами переводников 1 и 2. После прозвонки контактов производится блокирование всех резьбовых соединений.
Технико-экономическим преимуществом использования полезной модели является повышение надежности исследований и получение возможности осуществления исследования стволов скважин, осложненных искривленными участками применением промышленного геофизического оборудования отечественного производства.
Устройство гибкого звена для соединения геофизических приборов промышленно применимо и может быть изготовлено на стандартном оборудовании с использованием современных материалов и технологий.