RU2169263C1

RU2169263C1 - Downhole contact unit

Info

Publication number: RU2169263C1
Application number: RU2000102797A
Authority: RU
Inventors: В.З. Скобло; А.Ю. Ропяной
Original assignee: Закрытое акционерное общество "НТ-Курс"
Priority date: 2000-02-08
Filing date: 2000-02-08
Publication date: 2001-06-20

Abstract

FIELD: drilling equipment; applicable for transmission of bottom-hole parameters through electric communication line in course of drilling. SUBSTANCE: contact unit has body located in well and provided with male contact connected with downhole measurement apparatuses, plumb-weight and electric contact connected by means of cable with surface apparatuses. Unit has rubber encasement in form of hollow cylinder with spring-loaded rod which are accommodates inside plumb-weight. Electric contacts in connection are installed for motion inside rubber encasement to form hollow round contact insulated from ambient medium. Spring-loaded rod is connected with electric contact and installed for motion along plumb-weight. EFFECT: reliable insulation of electric contact pair in conducting drilling mud with help of simple and reliable design means. 2 dwg

Description

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для передачи забойных параметров по электрической линии связи в процессе бурения. The invention relates to drilling equipment and can be used to transmit downhole parameters on an electric communication line during drilling.

Известно устройство для каротажа в процессе бурения (см. а.с. 233576, опубл. 1968, кл. E 21 В 47/12), в котором осуществлена передача информации от вращающегося контейнера, работающего в буровой жидкости. Надежная передача сигнала обеспечена благодаря подвижным электрическим соединениям, одно из которых выполнено в виде штыря, являющегося одновременно основой амортизированной оси контейнера и вращающегося внутри втулки, электрически соединенной с бурильной колонной. Другое соединение выполнено между вращающимися корпусом контейнера и корпусом бурильного снаряда. При этом электрический контакт между деталями соединения осуществлен через буровую жидкость, заполняющую зазор между корпусом контейнера и корпусом снаряда. A device for logging during drilling (see AS 233576, publ. 1968, class E 21 B 47/12), in which information is transmitted from a rotating container operating in drilling fluid. Reliable signal transmission is ensured by movable electrical connections, one of which is made in the form of a pin, which is also the basis of the shock-absorbed axis of the container and rotates inside the sleeve, electrically connected to the drill string. Another connection is made between the rotating container body and the drill body. In this case, electrical contact between the parts of the connection is made through drilling fluid filling the gap between the container body and the shell body.

Недостаток этого устройства заключается в том, что передача информации с данным контактом может осуществляться только по колонне бурильных труб. The disadvantage of this device is that the transmission of information with this contact can be carried out only through the drill pipe string.

Известно скважинное контактное устройство, содержащее корпус, контактное гнездо, контактирующее с контактным штырем, связанным с кабелем, контактное соединение расположено в жидком диэлектрике (см. а.с. 1198195, опубл. 1985, кл. E 21 В 47/12). A well-known contact device comprising a housing, a contact socket in contact with a contact pin connected to a cable, the contact connection is located in a liquid dielectric (see AS 1198195, publ. 1985, class E 21 V 47/12).

Недостаток этого устройства заключается в наличии малонадежных конструктивных элементов, обеспечивающих герметичную камеру для жидкого диэлектрика. The disadvantage of this device is the presence of unreliable structural elements that provide a sealed chamber for a liquid dielectric.

Наиболее близким техническим решением к заявленному является контактное соединение, содержащее корпус, в котором размещена контактная пара в камере, в которой помещен материал, образующий диэлектрическое газообразное вещество при взаимодействии с промывочной жидкостью, для чего предусмотрены впускной и выпускной клапаны (см. а.с. 945403 опубл. 1982, кл. E 21 B 47/12). The closest technical solution to the claimed one is a contact connection containing a housing in which a contact pair is placed in a chamber in which material is formed that forms a dielectric gaseous substance when interacting with a flushing fluid, for which an inlet and an outlet valve are provided (see.with. 945403 publ. 1982, class E 21 B 47/12).

Недостаток этого устройства заключается в сложной малонадежной конструкции, необходимой для изоляции контакта, а именно камеры для получения изоляционного газообразного вещества. The disadvantage of this device is the complex unreliable design necessary to isolate the contact, namely the chamber to obtain an insulating gaseous substance.

Целью данного изобретения является надежная изоляция электроконтактной пары в токопроводящей промывочной жидкости простыми и надежными конструктивными средствами. The aim of this invention is the reliable isolation of the electrical contact pair in the conductive flushing fluid with simple and reliable structural means.

Поставленная цель изобретения является весьма актуальной, поскольку из-за недостаточной надежности изоляции места контакта происходит утечка тока через токопроводящий буровой раствор, что препятствует надежному функционированию различных электрических приборов, расположенных в колонне бурильных труб на забое скважины, например, забойных телеметрических систем, предназначенных для контроля траектории скважины или технологических параметров бурения. The object of the invention is very relevant, because due to the lack of reliability of isolation of the contact point, current leakage occurs through the conductive drilling fluid, which prevents the reliable operation of various electrical devices located in the drill pipe string at the bottom of the well, for example, downhole telemetry systems designed to control well trajectory or drilling technological parameters.

Поставленная цель достигается тем, что в скважинное контактное устройство, содержащее размещенный в скважине корпус со штыревым электроконтактом, соединенным со скважинной аппаратурой, груз-отвес и электроконтакт, подключенный посредством кабеля к наземной аппаратуре, введены резиновая оболочка, выполненная в виде полого цилиндра, и подпружиненный шток, которые размещены внутри груза-отвеса, причем подпружиненный шток соединен с электроконтактом, при этом электроконтакты при соединении установлены с возможностью перемещения внутри резиновой обкладки, создавая изолированную от внешней среды полость вокруг электроконтактов, а шток установлен с возможностью перемещения вдоль груза-отвеса. This goal is achieved by the fact that in the downhole contact device containing a housing located in the well with a pin electrical contact connected to the downhole equipment, a load-plummet and an electrical contact connected via a cable to the ground equipment, a rubber sheath made in the form of a hollow cylinder and a spring loaded the rod, which is placed inside the load-plummet, and the spring-loaded rod is connected to the electrical contact, while the electrical contacts are connected with the possibility of movement inside rubber lining, creating a cavity isolated from the external environment around the electrical contacts, and the rod is installed with the ability to move along the load-plumb.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен груз-отвес с электроконтактом, на фиг. 2 - сочлененная электроконтактная пара. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a plumb load with an electrical contact; FIG. 2 - articulated electrical contact pair.

Скважинное контактное устройство содержит груз-отвес, выполненный в виде полого корпуса 1, внутри которого установлены резиновая обкладка 2, выполненная в виде полого цилиндра, электроконтакт 3, который через изолятор 4 соединен со штоком 5, к электроконтакту 3 прикреплен электрокабель 6, который соединен с наземной аппаратурой (на чертеже не показана), штыревой электроконтакт 7 соединен с электропроводом 8, соединенным со скважинной аппаратурой, причем штыревой электроконтакт 7 через изолятор 9 жестко соединен с корпусом 10. Кроме того, шток 5 соединен с пружиной 11, закрепленной на грузе-отвесе 1. Корпус 10 со штыревым электроконтактом 7 размещен в скважине. The downhole contact device comprises a plumb load made in the form of a hollow body 1, inside of which a rubber lining 2, made in the form of a hollow cylinder, an electrical contact 3, which through an insulator 4 is connected to a rod 5, is connected to an electrical contact 3 an electric cable 6, which is connected to ground equipment (not shown), the pin contact 7 is connected to an electric wire 8 connected to the downhole equipment, and the pin contact 7 through the insulator 9 is rigidly connected to the housing 10. In addition, the rod 5 oedinen with a spring 11 fixed on a plumb-loads 1. The housing 10 with a male electric contact 7 is placed in the well.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Для электрического соединения наземной и скважинной измерительной аппаратуры в бурильную колонну на электрокабеле 6 спускают груз-отвес 1 вместе с подпружиненным штоком 5, на конце которого закреплен электроконтакт 3. Под собственным весом груз-отвес 1 будет опускаться, электроконтакт 3 упрется в штыревой электроконтакт 7, пружина 11 начнет сжиматься, и оба электроконтакта войдут в полость резиновой обкладки 2. Движение прижатых (сомкнутых) электроконтактов 3 и 7 внутри резиновой обкладки 2 и сжатие пружины будут продолжаться до тех пор, пока груз-отвес 1 не упрется в корпус 10. Оба электроконтакта 3 и 7 укреплены на изоляторах соответственно 4 и 9, вместе с которыми имеют возможность перемещаться под действием груза-отвеса 1 внутри резиновой обкладки 2. To electrically connect the ground and borehole measuring equipment, a load-plumb 1 is lowered into the drill string on an electric cable 6 together with a spring-loaded rod 5, at the end of which an electric pin 3 is fixed. Under its own weight, the weight-plumb 1 will be lowered, the electric pin 3 will rest against the pin electric 7, the spring 11 will begin to compress, and both electrical contacts will enter the cavity of the rubber lining 2. The movement of the pressed (closed) electrical contacts 3 and 7 inside the rubber lining 2 and the compression of the spring will continue until ruz plumb-1 abuts against the body 10. Both electric contact 3 and 7 are mounted on insulators 4 and 9, together with which are able to move under the action of the load-plumb 1 inside the rubber plate 2.

Таким образом соединенные электроконтакты 3 и 7 будут располагаться внутри облегающей их обкладки 2, которая и создает закрытую со всех сторон полость вокруг них, изолируя электроконтакты от бурового раствора. Thus, the connected electrical contacts 3 and 7 will be located inside the lining 2 that surrounds them, which creates a cavity around them that is closed on all sides, isolating the electrical contacts from the drilling fluid.

Разъединение электроконтактов 3 и 7 происходит при подъеме груза-отвеса 1 на электрокабеле 6. При этом резиновая обкладка 2 совместно с грузом-отвесом 1 начинает подниматься. Электроконтакт 3 остается прижатым к электроконтакту 7 посредством пружины 11, и резиновая обкладка 2, двигаясь вверх, скользит относительно сомкнутых электроконтактов 3 и 7. Затем электроконтакт 7 выходит из резиновой обкладки 2, пружина распрямляется, электроконтакт 3 отрывается от электроконтакта 7 и поднимается совместно с грузом- отвесом 1. The disconnection of electrical contacts 3 and 7 occurs when lifting the load-plumb 1 on the electric cable 6. In this case, the rubber lining 2 together with the load-plumb 1 begins to rise. The contact 3 remains pressed to the contact 7 by means of the spring 11, and the rubber cover 2, moving upward, slides relative to the closed contact 3 and 7. Then the contact 7 leaves the rubber cover 2, the spring is straightened, the contact 3 is disconnected from the contact 7 and lifts together with the load - plumb line 1.

Таким образом обеспечивается многократное надежное соединение электроконтактов внутри бурового раствора в скважине, причем место соединения электроконтактной пары надежно изолировано от бурового раствора. This ensures multiple reliable connection of electrical contacts inside the drilling fluid in the well, and the junction of the electrical pair is reliably isolated from the drilling fluid.

Claims

A downhole contact device comprising a housing located in the well with a pin electrical contact connected to the downhole measuring equipment, a weight plumb and an electrical contact connected via cable to the ground equipment, characterized in that it is provided with a rubber lining made in the form of a hollow cylinder and a spring-loaded stem which are placed inside the plumb load, the spring-loaded rod being connected to the electrical contact, while the electrical contacts are connected with the possibility of movement inside With a rubber lining, creating a cavity isolated from the external environment around the electrical contacts, and a spring-loaded stem is installed with the possibility of movement along the weight-plumb.