Головка скважинного прибора для глубоких и сверхглубоких скважин

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик р>972448 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 28.1180 (21) 32 39029/18-25 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 071182. Бюллетень ¹ 41

Дата опубликования описания 07. 11. 82 (34) М. Ил.э

6 01 Ч Э/18

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (331УДК 550.83 (088.8) (72) Авторы изобретени я

Р.Н. Пономарев, A.È. Мухаметшин и В.Л. Нехорошков т

1 а

::М

«т, " !" ф фл.

:сФ м «1-Ът1

"" ...ь.„4

БДБЛМEZh„ ь

Ордена Трудового Красного Знамени институт геофизики

Уральского научного центра AH СССР (71) Заявитель (5.4 7 ГОЛОВКА СКВАЖИННОГО ПРИБОРА ДЛЯ ГЛУБОКИХ

И СВЕРХГЛУБОКИХ CKBAKHH

Изобретение относится к геофизическим исследованиям в скважинах глубокого и сверхглубокого бурения, когда требования к герметичности скважинных приборов возрастают в связи с ростом температур и давлений в полости скважины.

Известно устройство дЛя герметизации места стыка корпуса головки скважинного прибора и охранного кожуха скважинного прибора, s котором используются по два резиновых кольца, уложенных в канавки, с добавочными металлическими прокладками (Ц.

Недостатком этого устройства является невозможность его использования при температурах выше 400 К, а также при высоких давлениях.

Наиболее близкой к изобретению является головка скважинного прибора, предназначенная для глубоких и сверхглубоких скважин, для давлений 600 и 1000 бар, состояцая иэ корпуса и охранного кожуха скважинного прибора.

В этом устройстве герметизация стыка между корпусом головки и охранным кожухом обеспечивается тремя резиновыми кольцами, уложенными в канавки с полированной поверхностью в корпусе головки Г2 .

Однако несмотря на использование термостойкой резины, такие устройства привеенимы лишь до температур порядка 400-420 К, что недостаточно для исследований S сверхглубоких скважинах, где температура достигает 600 К, а давление - до 2000 бар.

При воздействии высоких температур и давлений, сопровождающимся агрессивным воздействием бурового раствора, резиновые уплотнения выходят из.строя и герметизация в данном месте нарушается. Кроме того, для механического соединения корпуса головки и охранного кожуха в них нарезается реэьбат затем в них проводятся канавки для укладки уплотнений и резиновых колец, что уменьшает прочность данных конструкций к воздействию высоких давлений.

Цель изобретения - упрощение конструкции .и повышение надежности гер

25 метизации в месте стыка корпуса головки и охранного кожуха скважинного прибора прн высоких температу. рах и давлениях.

Указанная цель достигается тем, З0 что в головке скважинного прибора

972448 для глубоких и сверхглубоких скважин, состоящей из корпуса и охранного кожуха скважинного прибора, корпус головки выполнен в виде стакана, опирающегося внутри на кольцевой выступ или дно цилиндрического углубления в охранном кожухе скважинного прибора, а снаружи зазор между охранным кожухом скважинного прибора и выступом головки закрыт сварным или паяным швом, при- 10 чем выступ головки, несущий шов, имеет длину, зависящую от числа вскрытий сква><инного прибора, и определяемую выражением и ° ь|, 15 где L — длина выступа головки

Р

n — число вскрытий прибора;

E. — толщина шва.

На черте»<е изображена головка скважинного прибора для глубоких и )p сверхглубоких скважин, разрез.

Головка содержит охранный кожух 1 скважинного прибора, корпус 2 головки скважинного прибора, сварной (или паяный шов 3, хвостовик 4 корпуса головки, внутреннюю полость 5 скважинного прибора, кабельный наконечник 6, каротажный кабель 7, нижнюю часть 8 охранного кожуха и цилиндрическое углубление 9 в охран- 3р ном кожухе.

Охранный кожух 1 скважинного прибора соединен с корпусом 2 головки, который опирается на дно цилиндричес" кого углубления в охранном кожухе

35 или кольцевой выступ. Соединение охранного кожуха 1 и корпуса 2 выполнено сварным или паяным швом 3.

Хвостовик 4 корпуса 2 головки служит для соединения скважинного прибора, т.е. всей данной конструкции, а также всех элементов, блоков, датчиков и т.п., размещаемых во внутренней полости 5 не показаны) через кабельный наконечник 6 с каротажным кабелем 7. Нижняя часть 8 охранно- 45 го кожуха оканчивается закруглением и отверстий не имеет. Электрические соединения, герметизация электровводов и места соединения корпуса головки прибора с кабельным наконеч- 5Q ником не показаны.

Устройство работает следующим образом.

При выполнении измерений в скважине прибор подвергается воздействию высоких температур и давлений. При этом герметизация прибора в месте стыка корпуса 2 головки и охранного кожуха 1 гарантируется качеством сварного или паяного шва 3. В случае необходимости вскрытия скважинного прибора, например для замены какого-либо устройства по внутренней полости 5, сварной шов 3 вместе с частями корпуса 2 и охранного ко- 65 жуха 1, прилегающими ко шву 3 и под, вергшимися необратимым изменениям при наложении шва 3, срезается (например, на токарном станке). При этом выступ корпуса 2 и охранный кожух 1 укорачиваются на величину среза, равную толщине шва. Поэтому число вскрытий влияет на конструктивный элемент головки> а именно на длину выступа. Следовательно, диаыазон изменений длины выступа L может быть от нуля (скважинный прибор разового пользования) до n ° а Я, где и и gE имеют указанные значения, так ка>< при каждом вскрытии прибора выступ головки укорачивается на эту величину.

В отличие от известных устройств в предлагаемой головке скважинного прибора отсутствуют резиновые кольца и прокладки. Кроме того, в стенках охранного. кожуха и корпуса головки нет ни резьбовых нарезок, ни канавок для резиновых колец или прокладок, наличие которых значительно ослабляет конструкцию.

Таким образом, для проведения геофизических работ в глубоких и сверхглубоких скважинах предлагаемая головка при одних и тех же размерах способна выдержать большие температурные давления, чем известная.

Формула изобретения

Головка скважинного прибора для глубоких и сверхглубоких скважин, состоящая из корпуса и охранного кожуха скважинного прибора, 0 тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности герметизации в месте стыка корпуса головки и охранного кожуха скважинного прибора при высоких температурах и давлениях, корпус головки выполнен в виде стакана, опирающегося внутри на кольцевой выступ или дно цилиндрического углубления в охранном кожухе скважинного прибора, а снаружи зазор между охранным кожухом скважинного прибора и выступом головки закрыт сварным или паяным швом, причем выступ головки, несущий шов, имеет длину, зависящую от числа вскрытий скважинного прибора и определеляемую выражением

1. = и ° дР, где L — длина выступа головки; и — число вскрытий прибора; ьE — толщина шва.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3453531, кл. 324-8, опублик. 1969.

2. ГОСТ 14212-69 (прототип).

972448

Составитель Н. Журавлева

Редактор Г. Безвершенко Техред И.Тепер

Корректор О. Билак

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 8510/38 Тираж 717

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5