КАБЕЛЬНЫЙ НАКОНЕЧНИК, А.Ф. Девятов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
к авторскому свидетельству

А.Ф. Девятов, Д.В. Белоконь, И.Х. Садыков

КАБЕЛЬНЫЙ НАКОНЕЧНИК

Заявлено 24 сентября 1974
Опубликовано 15 февраля 1977 года.

Изобретение относится к устройствам для геофизического исследования скважин.
Известна головка для каротажных кабелей, корпус которой сочленен с цилиндром, а кабельный зажим – с поршнем, размещенным в цилиндре и имеющим центральный электроввод, соединенный с жилой кабеля. В днище цилиндра встроен другой электроввод, связанный со скважинным прибором. Оба электроввода постоянно замкнуты подпружиненным контактом [1].
Недостатками головки являются ненадежность ее в работе вследствие больших сил трения, возникающих при вращении кабеля и поршня, что обусловлено расположением трущихся поверхностей в агрессивной скважинной жидкости, а также отсутствие контроля за натяжением кабеля.
Известна головка для каротажных кабелей, в корпусе которой, сочлененном с цилиндром, размещен поджимаемый пружиной верхний поршень, жестко связанный с кабельным зажимом. Встроенный в поршень электроввод соединен с жилой кабеля и через подпружиненный контакт с неподвижным индикационным контактом, встроенным в жестко сочлененную с цилиндром стойку. Ниже стойки в цилиндре размещен другой поршень с подвижным индикационным контактом, электрически соединенным со скважинным прибором [2]. Недостатками этой головки являются невозможность обеспечения работы с многожильным кабелем и недостаточная надежность вследствие больших сил трения, обусловленных расположением трущихся поверхностей в агрессивной скважинной жидкости.
Наиболее близким к предлагаемому являет¬ся кабельный наконечник, содержащий кон-тактный узел и два независимо вращающихся узла, одни из которых имеет стержень и свя¬зан с кабелем, а другой – со скваженным прибором, соединенных между собой посред¬ством опорной гайки и радиально-опорного подшипника [3]. Недостатком этого технического решения является отсутствие контроля за натяжением кабеля при спуске прибора в скважине, вследствие чего возникает опас¬ность перепуска кабеля, и возникновения по этой причине аварийных ситуации.
Цель изобретения – обеспечение контроля за натяжением кабеля и повышение надежно¬сти наконечника в работе. Для этого предла¬гаемый наконечник снабжен упругим элемен¬том, расположенным между опорной гайкой и внутренней обоймой радиально-опорного подшипника, установленного на стержне с за¬зором.
На чертеже показан описываемый кабель¬ный наконечник. Он содержит два независимо вращающихся узла, один из которых связан со скважинным прибором, а другой — с кабе¬лем. Узел, подсоединенный к скважинному прибору, содержит накидную гайку 1, электро¬вводы 2, мост 3, уплотнительное кольцо 4, обойму 5 с контактными кольцами 6. Узел, связанный с кабелем, содержит манжеты 7 для уплотнения жил 8 кабеля, кожух 9 со встроенным в него компенсатором давления 10, стержень 11 с буртом 12, токосъемные щет¬ки 13, гнезда 14, внутреннюю обойму 15 ради¬ально-опорного подшипника 16, упругий эле¬мент 17, опорную гайку 18.
Накидная гайка 1 предназначена для сое¬динения кабельного наконечника со скважин¬ным прибором, электрическое соединение ко¬торых осуществляется посредством штепсель¬ного разъема. Провода с электровводов 2 про¬ходят во внутренней полости моста 3 и соеди¬нены с контактными кольцами 6 обоймы 5, укрепленной в верхней части моста.
В другом узле кабель связан со стержнем 11 так, что передает ему усилия растяжения и возникающий в кабеле крутящий момент. Жи¬лы 8 кабеля соединены электрически с токосъемными щетками 13. Подпружиненные щет¬ки 13 расположены в изоляционных гнездах 14 в отверстиях стержня 11. На нижнем конце стержня установлена с зазором внутренняя обойма 15 радиально-опорного подшипника 16, на которую опирается упругий элемент 17, пе¬редающий усилие через опорную гайку 18 стержню 11. Бурт 12 и торец стакана гайки 18 являются упорами, ограничивающими переме¬щение стержня и вместе с ним всего связанно¬го с кабелем узла относительно подшипника 16 и узла, связанного со скважинным прибо¬ром. Кожух 9 и встроенный в него компенса¬тор давления 10, выполненный в виде эластич¬ной оболочки, ограничивает снаружи полость 19, заполненную диэлектрической жидкостью. Уплотнительное кольцо 4 отделяет эту полость от скважинной среды.
Работает кабельный наконечник следующим образом.
При появлении натяжения в кабеле от веса подвешенного на нем прибора усилие на-тяжения передается на мост 3 и далее через ролики 16 на внутреннюю обойму 15. Упругий элемент 17 деформируется под действием си¬лы веса прибора и связанный со скважинным прибором узел кабельного наконечника сме¬щается вниз относительно узла, связанного с кабелем, до упора обоймы 15 в торец стакана гайки 18. При этом контактные кольца 6 попа¬дают на соответствующие токосъемные щетки 13 и электрическая связь прибора с кабелем восстанавливается.
При остановке прибора на уступе или в слу¬чае перепуска кабеля при замедленном его продвижении упругий элемент 17 воз¬действует на опорную гайку 18, стержень 11 и смещает весь связанный с кабелем узел ка¬бельного наконечника вниз относительно узла, связанного со скважинным прибором. Это сме¬щение происходит до тех пор, пока бурт 12 стержня не дойдет до обоймы 15 подшипника 16. При этом контактные щетки 13 сдвигаются с соответствующих контактных колец 6 и элек¬трическая связь прибора с кабелем преры¬вается.
Изменяя ширину контактных колец, можно разрывать электрическую связь с прибором только одной жилы кабеля, оставляя электри¬ческую связь прибора с другими его жилами постоянной, не зависящей от наличия натяже¬ния кабеля у прибора. Это позволяет разры¬вать только слаботочную цепь индикации и благодаря этому повысить надежность работы коллектора.
Наличие упругого элемента, расположенно¬го между опорной гайкой и внутренней обой-мой радиально-опорного подшипника, уста¬новленного на стержне с зазором, обеспечива¬ет продольное смещение связанного с кабелем узла относительного узла, связанного со сква¬жинным прибором, когда отсутствует натяже¬ние кабеля у прибора. При этом по крайней мере одна контактная щетка смещается с со¬ответствующего ей контактного кольца и раз¬рывает электрическую связь одной из жил ка¬беля с прибором, вследствие чего исключается повреждение бронированного кабеля из-за его скручивания и перепуска.

Формула изобретения

Кабельный наконечник, содержащий кон¬тактный узел и два независимо вращающихся узла, один из которых имеет стержень и свя¬зан с кабелем, а другой – со скважинным при¬бором, соединенных между собой посредством опорной гайки и радиально-опорного подшип¬ника, отличающийся тем, что, с целью обеспечения контроля за натяжением кабеля и повышения надежности наконечника в рабо¬те, он снабжен упругим элементом, располо¬женным между опорной гайкой и внутренней обоймой радиально-опорного подшипника, ус¬тановленного на стержне с зазором.
Источники информации, принятые во вни¬мание при экспертизе:
1. Авт. св. № 289197, М. кл.2 Е 21В 47/00, 1969.
2. Авт. св. № 377507, М. кл.2 Е 21В 47/00, 1969.
3. Авт. св. № 274037, М. кл.2 Е 21В 47/00, 1969.