Результат интеллектуальной деятельности: УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ ОТДЕЛЬНЫХ МОДУЛЕЙ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

Изобретение относится к области геофизических исследований скважин и может быть использовано при сборке скважинного прибора телеметрической системы.

Известен узел соединения отдельных модулей телеметрической системы, содержащий соединяющую модули деталь, выполненную в виде запорного кольца с выступающими наружу концами, имеющими фигурный изгиб (патент РФ №2284411, МПК Е21В 47/01, приоритет 2005.03.28). Запорное кольцо установлено в кольцевой канавке одного модуля и входит в Г-образный паз другого модуля, фиксируя модули в окружном направлении. Электрический разъем одного из модулей установлен на втулке, подпружиненной относительно гильзы. Осевое перемещение втулки ограничивают штифты, входящие в пазы гильзы, которая в свою очередь зафиксирована в модуле винтом от осевого перемещения.

Недостатком известного устройства является его низкая надежность. Соединяющее модули запорное кольцо, имеющее малую толщину и выступающие наружу концы, является уязвимым местом конструкции. Износ кольца вследствие гидроабразивного воздействия потока буровой жидкости ведет к разрушению узла соединения и выходу из строя телеметрической системы.

В качестве прототипа выбран узел соединения отдельных модулей телеметрической системы по патенту РФ №2184227, МПК Е21В 47/01, приоритет 2000.08.01. Узел содержит соединяющую модули деталь, выполненную в виде внутренней втулки с резьбой. Внутренняя втулка упирается своим торцом в полукольца упорные, удерживаемые полукольцами стопорными, зафиксированными запорным кольцом. При этом узел соединения содержит элемент, обеспечивающий осевую и окружную фиксацию модулей. Этот элемент выполнен в виде штифта, входящего в паз одного из модулей.

Недостатком устройства является наличие большого количества изготовленных с высокой точностью деталей, которые могут быть потеряны при обслуживании телеметрической системы на буровой. Фиксация взаимного расположения модулей с помощью штифта ненадежна, а просверленное и развернутое для штифта отверстие является зоной возможного проникновения бурового раствора внутрь модуля, которое приведет к выходу телеметрической системы из строя.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение надежности соединения модулей телеметрической системы и улучшение ее потребительских качеств.

Решение задачи достигнуто тем, что узел соединения отдельных модулей телеметрической системы, содержащий внутреннюю втулку с резьбой и упорные полукольца, содержит также гайку-обтекатель и профилированную втулку с фланцем. На торце профилированной втулки выполнены выступы, а на внутренней втулке с резьбой - ответные пазы, причем один из выступов профилированной втулки утолщен в радиальном направлении, а модуль, на котором установлены втулки, имеет паз и кольцевую проточку под утолщенный выступ. На фланце профилированной втулки выполнен ориентирующий паз, а на торце второго модуля выполнен ответный выступ, который входит в ориентирующий паз.

На Фиг.1 представлен узел соединения отдельных модулей телеметрической системы, на Фиг.2 - профилированная втулка.

Узел содержит первый модуль 1 и второй модуль 2, внутри модулей находятся блоки с электронными компонентами. На торцах модулей установлены электрические разъемы 3 (на Фиг.1 разъем 3 показан только для модуля 1). Для соединения модулей служат внутренняя втулка с резьбой 4, профилированная втулка 5 и гайка-обтекатель 6, установленные на концевой части первого модуля 1. Одним торцом внутренняя втулка 4 опирается на полукольца упорные 7, установленные на модуле 1 с помощью винтов 8, на другом торце внутренней втулки выполнены пазы 9, в которые при сборке модулей входят выступы 10 (10а и 10б) профилированной втулки 5. Выступы 10 имеют разную толщину: толщина одного выступа (10а) равна толщине стенки профилированной втулки 5, толщина другого выступа (10б) увеличена в радиальном направлении в сторону оси втулки. На модуле 1 выполнены паз 11 и кольцевая проточка 12 под утолщенный выступ 10б. Профилированная втулка 5 в своей средней части имеет фланец 13 для работы с установочным ключом. На фланце 13 выполнен ориентирующий паз 14, а на модуле 2 - соответствующий пазу 14 выступ 15. На цилиндрических поверхностях профилированной втулки 5 и модулей 1 и 2 установлены уплотнения 16.

Таким образом, профилированная втулка 5 имеет осевое шлицевое соединение с внутренней втулкой 4 (выступы 10 - пазы 9) и радиальное шлицевое соединение с модулем 1 (радиально утолщенный выступ 10б - паз 11). Модуль 2 имеет резьбовое соединение с втулкой 4 и шлицевое соединение с профилированной втулкой 5 (выступ 15 - паз 14). Гайка-обтекатель 6 - резьбовое соединение с модулем 1.

Процесс сборки узла делится на два этапа: предварительная сборка модуля 1 в заводских условиях и соединение модулей 1 и 2 на буровой.

Первый этап проводится предприятием-изготовителем и включает сборку модуля 1 с втулками 4 и 5, упорными полукольцами и гайкой-обтекателем. Наворачивают на модуль 1 гайку-обтекатель 6. Устанавливают профилированную втулку 5: для этого радиально утолщенный выступ 10б совмещают с пазом 11 (в другом положении втулку установить просто невозможно), обеспечивая взаимную окружную ориентацию деталей. Устанавливают внутреннюю втулку с резьбой 4, при этом в пазы 9 внутренней втулки 4 заходят выступы 10 профилированной втулки 5, обеспечивая осевую ориентацию деталей. Закрепляют с помощью винтов 8 на модуле 1 упорные полукольца 7.

Модуль 1 в собранном виде поступает на буровую, здесь к нему при необходимости присоединяют модуль 2. Соединение модулей проводят в следующей последовательности. Модуль 2 надвигают на торец модуля 1 до соприкосновения электрических разъемов 3. Внутреннюю втулку с резьбой 4 вместе с втулкой 5 отодвигают в сторону гайки-обтекателя до попадания утолщенного выступа 10б в кольцевую проточку 12, что обеспечивает возможность вращения втулок. Устанавливают на фланец 13 накидной ключ и вворачивают внутреннюю втулку 4 в резьбу модуля 2, при этом разъемы 3 модулей соединяются. Совмещают выступ 15 модуля 2 с пазом 14 на фланце втулки 5. Совмещают утолщенный выступ 10б с пазом 11. Перемещают вдоль оси модуля 1 профилированную втулку 5 и наворачивают гайку-обтекатель 6 до упора во фланец 13 втулки 5.

Предлагаемое техническое решение имеет следующие преимущества перед известными устройствами:

1. Модуль 1 поступает на буровую в собранном виде. При обслуживании телесистемы нет необходимости разбирать торцевую часть модуля, содержащую детали узла соединения. Таким образом, работа с телесистемой становится более удобной.

2. Исключена возможность проникновения бурового раствора внутрь модуля.

Предлагаемое техническое решение позволяет создать надежное соединение отдельных модулей телеметрической системы и обеспечить взаимную ориентацию и фиксацию модулей в окружном и осевом направлениях.