Устройство соединения отдельных модулей телеметрической системы

 

Изобретение относится к технологии обеспечения бурения под нефть, газ и для других целей. Задачей изобретения является обеспечение надежного крепления, ускорение монтажа и демонтажа модулей, исключение повреждения сопрягаемых с модулями деталей. Устройство соединения отдельных модулей телеметрической системы содержит соединяющую модули деталь, выполненную в виде внутренней втулки с резьбой, упирающейся своим торцом в полукольца упорные, которые удерживаются полукольцами стопорными, зафиксированными запорным кольцом. В одном из модулей установлен элемент, обеспечивающий осевую фиксацию и предотвращающий проворот модулей. Полукольца упорные содержат выступ, который входит под втулку. Модули уплотнены между собой и с внутренней втулкой. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к технологии обеспечения бурения под нефть, газ и для других целей. Конкретно, изобретение может применяться для надежного крепления генератора или отдельных частей скважинного прибора в составе забойной телеметрической системы.

Известно устройство соединения отдельных модулей телеметрической системы (узел крепления генератора в телеметрической системе) [1].

Устройство соединения отдельных модулей системы совмещено с узлом регулирования расхода бурового раствора. Это механизм достаточно сложный и содержит много деталей. Кроме того, он нетехнологичный в изготовлении и сборке. Такая конструкция уменьшает проходное сечение бурового раствора, что приводит к увеличению скоростей бурового раствора и быстрому абразивному износу деталей, предназначенных для фиксации генератора.

Известно устройство соединения отдельных модулей системы (узел соединения генератора) [2] , содержащее установленные в охранном кожухе генератора переводник и крепежную деталь, смонтированную на торце переводника посредством фланцевого соединения с одной стороны и сопряженную с генератором с другой стороны.

Недостатки этого устройства: - низкая надежность соединения модулей, входящих в состав телеметрической системы, - сложность соединения модулей, - возникновение кавитации вследствие изменения гидравлического сечения при прохождении бурового раствора, - уменьшение проходного сечения, что приводит к увеличению гидравлического сопротивления и интенсивному абразивному износу, - необходимость применения больших усилий для демонтажа. В связи с этим, для разборки соединения требуется специальный съемник, а при демонтаже модуля не исключена возможность повреждения сопрягаемых деталей: уплотнений и разъемов электрических соединений.

В качестве ближайшего аналога выбрано устройство соединения отдельных модулей телеметрической системы [3]. Соединение обеспечивается посредством соединяющей модули детали, включающей внутреннюю переходную втулку, уплотнения и фланцевое соединение.

Недостатки этого устройства практически повторяют недостатки предыдущего.

Задачами создания изобретения являются обеспечение надежного крепления (с обеспечением осевой и окружной фиксации модулей), уменьшение его диаметральных габаритов, ускорение монтажа и демонтажа модуля, исключение повреждения сопрягаемых с модулем деталей.

Указанные задачи достигнуты за счет того, что в устройстве соединения отдельных модулей телеметрической системы, содержащем соединяющую модули деталь, включающую внутреннюю втулку, соединяющая модули деталь снабжена полукольцами стопорными, полукольцами упорными и запорным кольцом, при этом внутренняя втулка выполнена с резьбой и упирающейся своим торцом в полукольца упорные, удерживаемые полукольцами стопорными, зафиксированными запорным кольцом, а в одном из модулей установлен элемент, обеспечивающий осевую фиксацию и предотвращающий проворот модулей. При этом полукольца упорные могут содержать выступ, который входит под втулку.

Модули могут быть уплотнены между собой и с внутренней втулкой.

Предложенное техническое решение обладает новизной, промышленной применимостью и изобретательским уровнем, т.е. удовлетворяет критериям изобретения.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг. 1 приведена схема узла соединения модулей телеметрической системы, на фиг.2 приведены полукольца упорные 7, на фиг.3 - полукольца стопорные 8, на фиг.4 - запорное кольцо 9.

Устройство соединения отдельных модулей телеметрической системы содержит установленные в колонне бурильных труб 1 первый модуль 2 и второй модуль 3. Внутри модулей 2 и 3 установлены электронные блоки 4. На торце модуля 2 установлен электрический соединительный разъем 5. Соединяющая модули деталь выполнена в виде внутренней втулки с резьбой 6, упирающейся своим торцом в полукольца упорные 7 (фиг.2), которые удерживаются полукольцами стопорными 8 и зафиксированы запорным кольцом 9. Внешний бурт внутренней втулки с резьбой 6 приспособлен для работы с ключом. Полукольца упорные 7, полукольца стопорные 8 (фиг. 3) и запорное кольцо 9 (фиг.4) установлены в кольцевой проточке 10, выполненной на первом модуле 2. На втором модуле 3 установлен элемент, обеспечивающий осевое направление и предотвращение проворота. Этот элемент может быть выполнен в виде штифта 11, входящего в паз 12, расположенный на первом модуле 2. Полукольца упорные 7 содержат выступ 13, которым входят под внутреннюю втулку с резьбой 6. Внутренняя втулка с резьбой 6 уплотнена по цилиндрическим поверхностям модулей 2 и 3 уплотнениями 14. Модули 2 и 3 уплотнены также кольцами 15.

Соединение модулей 2 и 3 осуществляется следующим образом. Предварительно устанавливают уплотнения 14 и кольца 15. На первый модуль 2 устанавливают внутреннюю втулку с резьбой 6. В кольцевую проточку 10 устанавливают полукольца упорные 7 (фиг.2), таким образом, чтобы их выступы 13 входили под внутреннюю втулку с резьбой 6. Полукольца упорные 7 фиксируются полукольцами стопорными 8 (фиг.3), сжатыми запорным кольцом 9 (фиг.4). После чего первый модуль 2 вставляется во второй модуль 3 и они стягиваются внутренней втулкой с резьбой 6.

Работает устройство следующим образом. При прохождении бурового раствора между колонной бурильных труб 1 и устройством, вследствие того, что первый, второй модули 2, 3 и внутренняя втулка с резьбой 6 выполнены одинакового диаметра и собраны без уступов, уменьшается гидравлическое сопротивление и абразивный износ деталей. Это улучшит условия работы забойного двигателя, использующего энергию бурового раствора (на фиг. не показано).

Применение изобретения позволило:
1. Обеспечить надежность монтажа модулей в телеметрической системе и их фиксацию в окружном и осевом направлениях.

2. Ускорить и облегчить монтаж и демонтаж модулей.

3. Улучшить условия эксплуатации системы.

4. Предотвратить повреждение сопрягаемых с модулями деталей, в том числе соединительного электрического разъема.

5. Предотвратить поворот модулей при сборке, что позволило обеспечить сборку электрического соединительного разъема без закручивания проводов.

6. Уменьшить гидравлическое сопротивление и абразивный износ за счет неизменного сечения для прохождения бурового раствора и малых диаметральных габаритов устройства.

Источники информации
1. RU 2109940 C1, МПК Е 01 В 47/00, опубл. 27.04.1996.

2. SU 1006738 A, МПК Е 21 В 47/022, опубл. 23.03.1983.

3. Молчанов А.А., Измерение геофизических и технологических параметров в процессе бурения скважин, М., Недра, 1983, с. 150.

Формула изобретения

1. Устройство соединения отдельных модулей телеметрической системы, содержащее соединяющую модули деталь, включающую внутреннюю втулку, отличающееся тем, что соединяющая модули деталь снабжена полукольцами стопорными, полукольцами упорными и запорным кольцом, при этом внутренняя втулка выполнена с резьбой и упирающейся своим торцом в полукольца упорные, удерживаемые полукольцами стопорными, зафиксированными запорным кольцом, а в одном из модулей установлен элемент, обеспечивающий осевую фиксацию и предотвращающий проворот модулей.

2. Устройство соединения по п. 1, отличающееся тем, что полукольца упорные содержат выступ, который входит под втулку.

3. Устройство соединения по п. 1 или 2, отличающееся тем, что модули уплотнены между собой и с внутренней втулкой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4