NO830274L

NO830274L - Foelsomt instrument for bruk i omgivelser der instrumentet utsettes for mekanisk stoet

Info

Publication number: NO830274L
Application number: NO830274A
Authority: NO
Inventors: Rand H Ii Hulsing; John A Morrow
Original assignee: Sundstrand Data Control
Priority date: 1982-01-28
Filing date: 1983-01-27
Publication date: 1983-07-29
Also published as: AU539571B2; NL8300144A; US4428123A; JPS58132616A; IT1169053B; FR2520502A1; IT8347614A0; JPH0222884B2; GB2113852A; GB8302117D0; FR2520502B1; ZA83460B; SE8300194D0; SE8300194L; CA1191447A; AU1031483A; DE3302582A1; GB2113852B

Description

Måleinstrumenter, såsom inklinometere, benyttes vanligvis

i oljeindustrien ved operasjoner nede i borehullet. Vanligvis er instrumentet anordnet i en pakke som igjen er montert i et sylindrisk beskyttelseshus. Instrumentet kan bli utsatt for store støtkrefter som, i mangel av innvendig dempning, ville kunne føre til instrumentsvikt med deravfølgende langtidig og kostbar driftsstans..

Et forsøk på å unngå dette problem er vist i US patent

nr. 4 141 153. Ifølge dette patentskrift er instrumentpakken opplagret i hver ende mellom et par skruefjærer som hovedsake-lig virker til å dempe langsgående støt. Imidlertid er der ingen angivelse av organer som kan oppta støt i radialretningen. Følgelig vil pakken, som er løst innpasset i husets åpning, kunne beveges sideveis og skure mot veggene i huset. Dessuten kan pakken stort sett dreie fritt i forhold til og mot huset, hvilket kan føre til skade på instrumentet.

Foreliggende oppfinnelse tar spesielt sikte på å løse ovennevnte problemer.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en forbedret opplagring mellom en sylindrisk pakke inneholdende et følsomt instrument, og et sylindrisk beskyttelseshus som er anordnet rundt instrumentet. Plugger er anordnet ved motsatte ender av huset, mellom hvilke pakken er innesluttet. Hver plugg innbefatter en konisk åpning eller utsparing mot den andre plugg. Pakken har avtrappede endepartier som opptas i utsparingene. En O-ring er fastklemt mellom pakkens avtrappede partier og utsparingens avsmalnende vegger.

Hovedformålet med foreliggende oppfinnelse er å innbygge i opplagringen mellom en sylindrisk instrumentpakke og et ytterhus, en evne til å isolere støt i flere retninger.

O-ringene mellom pakkens endepartier og pluggenes avsmalnende vegger opptar støt både i lengde- og radialretningen. For å bedre evnen til å oppta støt i radialretningen, er et antall fjærende sentreringse^ementer anordnet omkretsmessig rundt pakken og er sammentrykt mellom pakken og huset.

I en foretrukket utføringsform av oppfinnelsen er en trykktetningskapsel anordnet ved husets nedre ende mellom pakkens endeparti og den tilstøtende plugg. Tetningskapselen innbefatter en konisk utsparing med åpning mot den motstående plugg, hvilken utsparing opptar pakkens endeparti. En belastningsf jaer er anordnet mellom tetningskapselen og den tilstøtende plugg. Sammen med O-ringen ved pakkens ende opptar fjæren langsgående støt som virker mot husets neseparti.

Et annet formål med oppfinnelsen er å holde pakken sentrert i huset, slik at der ikke oppstår noen uønsket kontakt mellom pakken og huset.

Ovennevnte arrangement mellom pakkens endepartier og pluggenes avsmalnende vegger, som avgrenser de koniske utsparinger, holder pakkens endepartier nøyaktig sentrert i huset. I en foretrukket form er et antall fjærende sentreringselementer omkretsmessig anordnet rundt instrumentpakken. Elementene er fortrinnsvis fjærende O-ringer som fastholdes i ringformede, spor anordnet med mellomrom i pakkens lengderetning. Friksjonskreftene mellom O-ringen og pakken og huset motvirker langsgående bevegelse av pakken i forhold til huset og holder dessuten pakken sentrert i huset.

Et ytterligere formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en innretning som motvirker relativ dreiebevegelse mellom huset og pakken. For å oppnå dette er minst ett langstrakt fjærende element anordnet i lengderetningen og strekker seg i på linje anordnede boringer ved enden av pakken og den tilstøtende plugg. I en foretrukket form er elementet en spiralfjær med innbyrdes adskilte viklinger, og et antall slike elementer er anordnet omkretsmessig og med lik avstand rundt pakken og pluggene.

Oppfinnelsen er i det følgende beskrevet nærmere under hen-visning til tegningene. Figur 1 er ét lengdesnitt gjennom et hus som bærer en in-klinometerpakke og innbefatter den forbedrede opplagring ifølge foreliggende oppfinnelse, Figur 2 er et utsnitt i større målestokk av venstre ende av huset ifølge figur 1, som viser innretningen for å motvirke relativ dreiebevegelse mellom pakken og huset, og Figur 3 er et snitt langs linjen 3-3 i figur 2, gjennom innretningen, for motvirkning av dreiebevegelse.

I figur 1 er vist et inklinometer 10 som er anordnet i en sylindrisk instrumentpakke 12. En foretrukket utføringsform av opplagringen ifølge foreliggende oppfinnelse er innbefattet mellom pakken 12 og et rundt denne montert, sylindrisk beskyt telseshus 14. Pakken har en noe mindre diameter enn huset, slik at en ringformet spalte 15 dannes mellom dem. En første og annen plugg 16, 18 er anordnet nær husets henholdsvis øvre og nedre ende, inklinometeret kan f.eks. være opphengt i en kabel (ikke vist) som er festet til endepluggen 16 og nedsenket i borehullet i en oljebrønn.

Den øvre plugg 16 er opptatt innvendig i huset 14 og omfatter en ringformet ansats 20 som ligger an mot den øvre kant 22

(figur 2) av-huset 14, med pluggen fullt opptatt. Pluggen 16 omfatter en konisk utsparing 24 som åpner mot bunnen av huset og opptar et avtrappet endeparti 26 på pakken 12.

Den nedre plugg 18 er ved 28 innskrudd i huset 14. En 0-ring 30, anordnet i et ringformet spor 32, er sammentrykt og tetter mellom pluggen 18 og huset 14. Med pluggen 18 fullt opptatt ligger en ansats 35 på pluggen 18 an mot nedre kant 36 på huset. En styrepinne 38 strekker seg gjennom huset og inn i en boring 40 i pluggen 18 for fiksering av husets og pluggens stilling. Pluggen omfatter en konisk utsparing 44 med åpning mot toppen av huset. Ved pluggens nedre ende er der enhetlig utformet en avsmalnende koplingsdel 42 utstyrt med gjenger for å danne en koplingsforbindelse med en annen passende koplingsdel (ikke vist) .

En trykktetningskapsel 46 er anordnet mellom pakkens 12 nedre ende og den andre plugg 18. Tetningskapselen har et sen-tralt beliggende, nedad åpent.sylindrisk kammer 48 som trangt opptar en belastnings-spiralfjær 50. Fjæren 50 holdes mellom kammerets bunnvegg 52 og en beskyttelsesskive 54 plassert over pluggens 18 oppadvendende vegg 56 som avgrenser utsparingen 44. Den øvre del av tetningskapselen 46 omfatter en konisk utsparing 58 med åpning mot toppen av huset. En O-ring 60 omslutter tetningskapselen og danner inngrep med huset og kapselen for derved å holde kapselen nøyaktig sentrert i huset. Belastnings-fjæren 50 er anordnet mellom bunnen av pakken og den nedre plugg, for å gi ytterligere dempning av støt som husets fremre kant utsettes for ved nedsenkning i borehullet.

Pakken 12 er ved sine ender innestengt mellom pluggene 16, 18 som begrenser pakkens bevegelse i lengderetningen. For å sikre at pakken 12 og huset 14 er koaksiale, er O-ringer 62 anordnet i ringspor 64 rundt pakkens omkrets, med mellomrom i pakkens lengderetning. O-ringene 62 er samraentrykket mellom pakken og huset og ekspandert i lengderetningen inn i ring-spalten 15 og opptar en stor del av den radielle støtpåkjen-ning.

Den nedre del av pakken 12 innbefatter et avtrappet, koak-sialt boss 6 8 som strekker seg fra pakkens nedre kant 73. 0-ringer 70 og 72 er anordnet ved pakkens henholdsvis øvre og nedre avtrappede endepartier. Den nedre 0-ring 72 passer tett over pluggen 68 og ligger an mot pakkens nedadvendte vegg 73. Den øvre ring 70 er innpasset i et ringformet spor 74 og ligger an mot skråveggen 76 med pakkens endeparti 26.

O-ringene 70, 72 er tilstrekkelig tykke til at de ligger an mot og sammentrykkes mellom henholdsvis pakkens ender og de avsmalnende vegger 69, 71, for derved å danne den koniske utsparing i den første plugg 16 og i trykktetningskapselen. Når pluggdelen ,19 skrues mot øvre kant av huset, sammentrykkes fjæren 50 og belaster O-ringene 70, 72 aksielt inntil pakken er gitt den fullt belastede stilling, vist i figur 1.

For å hindre relativ dreiebevegelse mellom pakken og huset, samt for å oppta ytterligere støtbelastning i'lengde- og radialretning, er et antall langstrakte fjærende elementer 78 anordnet i lengderetningen og strekker seg i hver sin av på linje innrettede boringer 80, 82 i enden av pakken og pluggen 16. I en foretrukket utføringsform er elementene 78 skruefjærer med innbyrdes adskilte viklinger. Fjærene har en diameter som passer tett i åpningene 80, 82 og ligger an mot veggene 84, 86 ved endene av boringene, med huset sammensatt som i figur 1. Selv om bare én slik fjær vil være tilstrekkelig er fortrinnsvis fire fjærer anordnet med lik innbyrdes avstand omkretsmessig rundt pakken 12 og pluggen 16, som vist i figur 3.

Det fremgår at pakken er opphengt i det innvendige rom i huset mellom plugginnretningene 16, 18, ved samvirkning mellom O-ringene 62, 70, 72 og skruefjæren 78. O-ringene 62, 70, 72

og fjærene 50, 78 opptar støt både i lengde- og radialretning. Relativ dreiebevegelse mellom pakken og huset motvirkes av friksjonskreftene mellom O-ringene 62, 70, 72 og pakken og huset og dessuten ved at fjæren 78 er anordnet mellom pakken og pluggen 16.

Claims

1. Anordning ved et følsomt instrument for bruk i omgivelser der instrumentet utsettes for mekaniske støt, hvilket instrument har en sylindrisk instrumentpakke, et sylindrisk ytterhus og en opplagring for instrumentpakken innvendig i huset, karakterisert ved at opplagringen omfatter en første og annen plugg som er anordnet ved motsatte ender av huset og samvirker til å fastholde pakkens ender for å begrense langsgående forskyvning av pakken i forhold til huset,'en konisk utsparing i hver av pluggene, hver av hvilke utsparinger åpner mot hverandre og opptar instrumentspakkens endepartier, samt fjærende dempningselementer mellom hver plugg og tilstøtende ende av instrumentpakken som opptar støt i lengde- og radialretning og sentrerer instrumentpakken i ytterhuset.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at minst ett fjærende sentreringselement er anordnet omkretsmessig rundt pakken og sammentrykket mellom pakken og innsiden av beskyttelseshuset mellom pakkens ender for å holdes pakken sentrert radielt i huset.

3. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den første plugg er beliggende nær den nedre ende av huset og en trykktetningskapsel er anordnet mellom den første plugg og den tilstøtende ende av instrumentpakken, hvilken trykktetningskapsel omfatter en konisk utsparing som åpner mot den andre plugg og opptar instrumentspakkens tilstøtende endeparti, samt en- belastningsf jær som er anordnet mellom trykktetningskapselen og den første plugg.

4. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at de koniske utsparinger avgrenses av avsmalnende vegger i pluggene og at de fjærende dempningselementer hvert omfatter en O-ring som ligger an mot enden av instrumentpakken og de avsmalnende vegger i de .tilstøtende koniske utsparinger.

5. Anordning ved et følsomt instrument for bruk i omgivelser der instrumentet utsettes for mekaniske støt, hvilket instrument har en sylindrisk instrumentpakke, et sylindrisk ytterhus og en opplagring for instrumentpakken innvendig i huset, karakterisert ved at opplagringen omfatter en første og annen plugg som er anordnet ved motsatte ender av huset og samvirker til å fastholde pakkens ender for å begrense langsgående forskyvning av instrumentpakken i forhold til ytterhuset, og minst ett langstrakt fjærende element som er anordnet i lengderetningen og strekker seg i på linje innrettede boringer ved en ende av pakningen og den tilstøtende plugg, hvilket langstrakte fjærende element er fleksibelt både i lengde- og radialretning slik at det opptar støt i lengde- og radialretning og motvirker relativ dreiebevegelse mellom instrumentpakken og ytterhuset.

6. Anordning ifølge krav 5, karakterisert ved at den omfatter minst ett fjærende sentreringselement som er anordnet omkretsmessig rundt instrumentpakken og sammentrykket mellom instrumentpakken og innsiden av beskyttelseshuset mellom instrumentpakkens ender for å holde instrumentpakken sentrert radielt i huset og for å oppta støt i radial- og lengderetning.

7. Anordning ifølge krav 5, karakterisert ved at det langstrakte fjærende element er en skruefjær med innbyrdes adskilte viklinger.

8. Anordning ved et følsomt instrument for bruk i omgivelser der instrumentet utsettes for mekaniske støt, hvilket instrument har en sylindrisk instrumentpakke, et sylindrisk ytterhus og en opplagring for instrumentpakken innvendig i huset, karakterisert ved at opplagringen omfatter en første og annen plugg som er anordnet ved motsatte ender av huset og samvirker- til å fastholde pakkens ender for å begrense langsgående forskyvning av pakken i forhold til huset, fjærende dempningselementer som er anordnet mellom hver ende av instrumentpakken og den tilstøtende plugg og virker til å oppta støt i lengde- og radialretning, samt minst ett langstrakt fjærende element som er anordnet i lengderetningen og strekker seg i på linje innrettede boringer ved en ende av pakningen og den til-støtende plugg, hvilket langstrakte fjærende element er fleksibelt både i lengde- og radialretning slik at det opptar støt i lengde- og radialretning og motvirker relativ dreiebevegelse mellom pakken og husets

9. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at minst ett fjærende sentreringselement er anordnet omkretsmessig rundt pakken og sammentrykkes mellom pakken og innsiden av •beskyttelseshuset mellom pakkens ender for å holde pakken sentrert radielt i huset.

10. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at de koniske utsparinger er innbefattet i hver av pluggene, idet åpningen i hver utsparing vender mot den andre og opptar et endeparti av pakken.