Зонд со встроенным датчиком и связанный с ним способ

Зонд со встроенным датчиком и связанный с ним способ

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение в основном относится к области зондов, используемых при проведении подземных операций, а более конкретно, к зонду, имеющему встроенный датчик давления, и к соответствующему способу.

Обычно при проведении подземных операций, таких как, например, бурение скважины, последующее расширение скважины для установки линии питания и тому подобных, применяют бурильную колонну, которая обеспечивает доставку текучей среды к подземному инструменту, который расположен на краю бурильной колонны. Текучая среда может доставляться при относительно высоком давлении при помощи бурильной колонны. Например, выпуск бурового раствора из бурового наконечника, представляющего собой расположенный под землей инструмент, может способствовать резанию подземной породы. В некоторых обстоятельствах находящаяся под высоким давлением текучая среда может приводить к возникновению проблем, поскольку возможно повышение давления по периметру инструмента в случае невозможности обратного вытекания текучей среды вверх по скважине без существенных препятствий в скважине вокруг бурильной колонны. Давление может быть столь значительным, что может вызывать возмущения, достигающие земной поверхности, что может, например, привести к повреждению дорожного полотна. Одна из форм повреждений поверхности называется "вздутие". В других случаях рост давления может привести к нежелательному проникновению текучей среды как загрязнителя, например, в питающие линии. В других случаях возможно нанесение урона чувствительным зонам окружающей среды. Контроль давления вокруг подземного инструмента может помочь избежать данных проблем.

Нижеследующие примеры носят иллюстративный характер и не накладывают ограничений на изобретение. Прочие ограничения примеров, относящихся к заявке, станут понятны специалистам в данной области техники после чтения описания изобретения и изучения чертежей.

Краткое описание изобретения

Следующие варианты осуществления изобретения и их аспекты описаны и проиллюстрированы в сочетании с системами, инструментами и способами, назначением которых является представление примеров и иллюстраций, не накладывающих ограничений на объем изобретения. В различных вариантах осуществления одна или большее число вышеописанных проблем смягчаются или устраняются, в то время как прочие варианты осуществления изобретения направлены на прочие усовершенствования.

В основном описывается зонд и связанный с ним способ, которые могут применяться в сочетании с подземным инструментом, имеющим подземный корпус инструмента, который определяет полость для подземного инструмента, таким образом, что полость подземного инструмента открыта воздействию давления окружающей среды по периметру подземного инструмента при проведении подземной операции. Зонд включает датчик давления, имеющий корпус датчика давления. Корпусной узел зонда включает внешнюю конфигурацию, которая выполнена с возможностью вставки в полость подземного инструмента, и корпусной узел зонда, по меньшей мере, частично определяет внутренний объем зонда и, кроме того, имеет конфигурацию, обеспечивающую прием корпуса датчика давления с герметизированным прилеганием, при котором внутренний объем зонда герметизирован относительно давления окружающей среды, и датчик давления создает сигнал давления по воздействию давления окружающей среды снаружи корпусного узла зонда. Электронный модуль зонда установлен в пределах внутреннего объема зонда и имеет конфигурацию, которая, по меньшей мере, обеспечивает прием сигнала давления и передачу соответствующего сигнала давления от зонда.

В другом аспекте настоящего изобретения описывается зонд и связанный с ним способ для применения в сочетании с подземным инструментом, имеющим подземный корпус инструмента, который определяет полость для подземного инструмента, таким образом, что полость подземного инструмента открыта воздействию давления окружающей среды по периметру подземного инструмента при проведении подземной операции. Узел зонда включает корпусной узел зонда, имеющий внешнюю конфигурацию, которая обеспечивает вставку в полость подземного инструмента. Корпусной узел зонда определяет внутренний объем зонда, который имеет конфигурацию, обеспечивающую прием корпуса датчика давления с герметичным прилеганием, при котором внутренний объем зонда герметизирован относительно давления окружающей среды, и датчик давления создает сигнал давления по воздействию давления окружающей среды снаружи корпусного узла зонда. Конфигурация корпусного узла также обеспечивает установку, по меньшей мере, одного электронного модуля зонда в пределах внутреннего объема зонда для приема сигнала давления.

В еще одном аспекте настоящего изобретения описывается узел торцевого колпака и связанный с ними способ для применения в качестве части зонда или самостоятельного применения в конфигурации для подземного инструмента, имеющего подземный корпус инструмента, который определяет полость подземного инструмента, таким образом, что полость подземного инструмента открыта воздействию давления окружающей среды по периметру подземного инструмента при проведении подземной операции. Зонд включает корпус зонда, определяющий открытый торец. Узел торцевого колпака включает корпус защитного колпака, который выполнен с возможностью вставки в открытый торец корпуса зонда с герметичным прилеганием к нему, и определяет отверстие датчика давления для приема корпуса датчика давления с герметичным прилеганием для выработки сигнала давления.

Помимо примеров аспектов и вариантов осуществления изобретения, описанных выше, дополнительные аспекты и варианты осуществления изобретения станут понятны специалистам в данной области техники из чертежей и нижеследующего описания.

Краткое описание чертежей

Примеры вариантов осуществления изобретения проиллюстрированы на фигурах чертежей, на которые имеются ссылки. Предполагается, что описанные в данном документе варианты осуществления изобретения и показанные на фигурах носят иллюстративный, а не ограничительный характер.

Фиг.1a - схематичный пространственный вид варианта осуществления зонда, который изготовлен в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг 1b - местный увеличенный схематичный вид одного торца зонда Фиг.1a.

Фиг.2 - схематичный вид спереди зонда, показанного на Фиг.1a и 1b, внутри подземного корпуса.

Фиг.3 - деталировка варианта осуществления узла торцевого колпака датчика давления, который может применяться, по меньшей мере, в качестве детали зонда, показанного на Фиг.1a и 1b.

Фиг.4 - другая деталировка варианта осуществления узла торцевого колпака датчика давления, который может применяться, по меньшей мере, в качестве детали зонда, показанного на Фиг.1a и 1b.

Фиг.5 - пространственный вид узла торцевого колпака датчика давления в сборе, показанного на Фиг.3 и 4.

Фиг.6 - схематичный пространственный вид варианта осуществления другого зонда, который снабжен кабелем для соединения с расположенной в трубе проводкой.

Фиг.7 - разнесенный пространственный вид другого варианта осуществления узла торцевого колпака датчика давления, который может применяться, по меньшей мере, вместо торцевого колпака датчика давления, показанного, например, на Фиг.3 и 4.

Фиг.8 - пространственный вид сзади модифицированного торцевого колпака датчика давления, который образует часть узла торцевого колпака датчика давления на Фиг.7.

Фиг.9 - пространственный вид с частичным вырезом торцевого узла датчика давления в сборе, приведенного на Фиг.7, который показан вставленным в основной корпус зонда и связанным с электронным модулем зонда.

Подробное описание изобретения

Нижеследующее описание представлено для того, чтобы обычный специалист в данной области техники смог применить изобретение. Различные модификации описанных вариантов осуществления очевидны для специалистов в данной области техники, и общие принципы, излагаемые в данном документе, могут быть применены для других вариантов осуществления изобретения. Так, предполагается, что настоящее изобретение не ограничивается приведенными вариантами его осуществления, но отвечает наиболее широкому объему, соответствующему принципам и признакам, описываемым в данном документе, включая модификации и эквиваленты, определенные в объеме прилагаемой формулы изобретения. Следует отметить, что чертежи выполнены не в масштабе и носят схематический характер и выполнены с намерением наилучшей иллюстрации рассматриваемых признаков. В данных описаниях могут применяться такие описательные термины, как, например, вверх, вниз, верхний, нижний, левый, правый, внутренний, внешний и тому подобные термины, однако данная терминология принята с целью упрощения понимания читателем, а не с целью наложения ограничений. Кроме того, фигуры выполнены не в масштабе для большей наглядности.

На фиг.1a представлен схематический пространственный вид варианта осуществления зонда, целиком обозначенного ссылочной позицией. Зонд 10 может применяться в любой соответствующей подземной операции, такой как, например, вертикальное бурение, горизонтальное бурение, операции по извлечению для установки вспомогательного оборудования, картирование, комбинации этих операций и прочих типах операций. В одном варианте осуществления изобретения зонд может содержать управляющий инструмент. Термин «зонд», применяемый в данном документе, относится к устройству, которое включает, по меньшей мере, один датчик, который создает сигнал датчика, и, по меньшей мере, обладает способностью передавать или перемещать сигнал датчика и/или один или большее число сигналов, которые сгенерированы под действием сигнала датчика.

Зонд 10 включает электронный модуль 12, который может включать, например, передатчик 20, который в некоторых вариантах осуществления может передавать локационный сигнал 22, такой как, например, дипольный локационный сигнал (показанный одиночной линией магнитной индукции) от дипольной антенны 24, хотя это не является необходимым. В некоторых вариантах осуществления изобретения электронный узел может включать вместо передатчика приемопередатчик, который может принимать электромагнитный сигнал, который генерируется другими подземными компонентами, такими как, например, устройство контроля натяжения, как описано в одновременно находящейся на рассмотрении заявке на патент США №13,035,774 под заголовком «Адаптер бурильной колонны и способ связывания сигналов под землей» на имя того же заявителя, которая включена в данный документ в качестве ссылки. В настоящем примере для целей описания предполагается, что электромагнитный сигнал представляет собой локационный сигнал в форме дипольного сигнала. Соответственно, электромагнитный сигнал может называться локационным сигналом. Следует иметь в виду, что дипольный сигнал может модулироваться, как любой другой электромагнитный сигнал, и что модулированные данные затем могут извлекаться из сигнала. Локационная функциональность сигнала зависит, по меньшей мере, частично от характерной формы линий магнитного поля и мощности его сигнала, а не от способности передавать модулированные данные. Таким образом, модуляция не является необходимой. Информация, касающаяся определенных параметров зонда, таких как, например, тангаж и крен (параметров ориентации), и температура может быть измерена соответствующим измерительным устройством 30, расположенным внутри зонда, которое может включать, например, датчик тангажа, датчик крена, температурный датчик, датчик поля переменного тока для осуществления измерений в окрестностях питающих линий, имеющих частоту 50/60 Гц, и любые другие потребные датчики, такие как, например, датчик магнитного поля постоянного тока для замера рыскания (трехосевой магнитометр с трехосевым акселерометром, образующим электронный компас для измерения ориентации по рысканию).

Следует заметить, что измерительное устройство в иллюстративных целях было показано отдельно от передатчика 20, однако, передатчик или приемопередатчик могут устанавливаться в виде узла монтажной платы, на котором непосредственно установлены и с которым сопрягаются, по меньшей мере, некоторые датчики. Электрические соединения с другими датчиками могут быть снабжены датчиком, расположены в любом подходящем месте для регистрации требуемого параметра. Приемопередатчик 20 может включать процессор. Аккумулятор 40 может быть установлен внутри зонда для снабжения электрической энергией. Аккумулятор может состоять из отдельных стандартных аккумуляторных элементов, таких как, например, сеточных элементов, базирующихся на диаметре основного звена или основного корпуса 50 зонда. Основной корпус может быть цилиндрическим с круговым поперечным сечением, а может состоять из двух цилиндрических сечений, которые примыкают одно к другому. В одном варианте осуществления изобретения корпусное звено может включать один первый участок 52 основного звена, который может быть сформирован из электроизоляционного и немагнитного материала и который может называться участком для размещения приемопередатчика или передатчика, который обеспечивает прохождение через него локационного сигнала 22. Для удобства первый участок основного звена далее называется участком размещения передатчика, хотя нужно понимать, что в него может устанавливаться любой электронный модуль, включающий передатчик или приемопередатчик, но не ограничивающийся ими. Подходящие материалы для корпуса участка передатчика включают в качестве неограничивающего примера высокопрочный пластик, такой как нейлон со стеклянным наполнителем и поликарбонат или композиционный материал, такой как стекловолокно. Второй участок 54 основного звена далее называется участком размещения аккумулятора и может формироваться из электропроводящего материала, такого как, например, нержавеющая сталь, покрытая никелем латунь или покрытая никелем нержавеющая сталь. В некоторых случаях участок размещения аккумулятора может служить электрическим проводником для передачи тока от торца аккумулятора 40, наиболее удаленного от участка размещения передатчика.

Каждый корпусной участок может иметь конфигурацию, обеспечивающую выдерживание возможного воздействия на зонд окружающей среды под землей. Отдельные электрические соединения различных компонентов зонда могут быть не показаны в целях упрощения иллюстрации, но их присутствие подразумевается. Участок размещения аккумулятора и участок размещения приемопередатчика или передатчика может собираться, например, при помощи резьбового соединения с подходящим уплотняющим материалом, нанесенным на витки резьбы и/или при помощи одного или большего числа уплотнительных элементов, таких как уплотнительные кольца. Первый и второй узлы 62 и 64 торцевого колпака применяются для закрытия противоположных торцов корпуса зонда, определенных примыкающими друг к другу участком размещения аккумулятора и участком размещения передатчика. Второй узел 64 торцевого колпака может формироваться в виде единой детали из подходящего материала, такого как, например, нержавеющая сталь, покрытая никелем латунь, покрытая никелем сталь или покрытая никелем нержавеющая сталь. Колпак второго торца может вставляться в свободный торец участка 54 размещения аккумулятора, например, с использованием резьбового соединения, посадки с натягом и/или уплотнительных материалов. Как будет описано далее, узел 62 колпака первого торца может содержать агрегат, на который устанавливается узел 100 датчика давления. Соответственно, узел колпака первого торца далее можно называть узлом торцевого колпака датчика давления.

Для иллюстрации дополнительных подробностей его конструкции обратимся к Фиг.1b и Фиг.1a, первая из которых представляет собой увеличенный схематический вид торца зона 10, который включает узел 62 торцевого колпака датчика давления. В настоящем варианте осуществления в качестве примера узел торцевого колпака датчика давления может включать узел 100 датчика давления, включающий корпус 102, который служит опорой для электрического соединения 104 на периферическом торце корпуса. Соединение 104 крепится при помощи разъемного соединения к приемному устройству 106, которое может быть установлено, например, на узле монтажной платы передатчика или приемопередатчика 20. Корпус 102 датчика может быть сформирован, например, из подходящего герметика, и удерживает на одном торце датчик давления и на противоположном торце электрическое соединение 104, между которыми проходят соответствующие электрические проводники. Следует заметить, что сам датчик давления не показан на видах Фиг.1a и 1b, но будет показан на фигурах, описание которых приводится далее. За счет конфигурации узла 62 колпака первого торца, который также может называться узлом торцевого колпака датчика, обеспечивается установка узла датчика давления с возможностью простого снятия для замены, даже в полевых условиях. В другом варианте осуществления изобретения, описание которого приводится далее, электрические подводники могут проходить от датчика давления к узлу монтажной платы и электрически соединяться с узлом монтажной платы любым подходящим способом.

Фиг.2 представляет собой вид сбоку подземного корпуса 200, который определяет противоположную пару торцевых фитингов. В настоящем примере оба торцевых фитинга являются коробчатыми фитингами и известны специалисту в данной области техники, однако, может применяться любая комбинация коробчатых и шпилечных фитингов. Периферический или подземный край 210 бурильной колонны (показанный только частично) входит в зацепление с одним краем подземного корпуса 200, а бурильная головка 220 входит в зацепление с противоположным краем подземного корпуса 200. Подземный корпус включает корпусное звено 244, которое определяет сквозной проход 228 для пропуска текучей среды (показанной стрелкой), которая может выпускаться в виде струй 232 из бурильной головки для упрощения формирования скважины 240. Текучая среда 230 может в результате оказаться зажатой и создает давление при прохождении вверх по скважине между бурильной колонной и внутренними стенками скважины таким образом, что давление по периметру подземного корпуса является индикатором состояния текучей среды. Т.е. если невозможно достаточно свободное перемещение текучей среды вверх по скважине, давление может увеличиваться до тех пор, пока скважина может выдерживать давление. Также следует учесть, что внутри самой породы может возникать давление, которое называется поровым давлением. Поровое давление может определяться, например, при отсутствии впрыска текучей среды 230.

Заявитель считает, что за счет измерения порового давления возможно определение высоты уровня грунтовых вод.

Как показано на Фиг.1a, 1b и 2, зонд 10 вставляется в корпусную полость 244 подземного корпуса 244, например, с опорой на установочные блоки 246, как будет описано далее. Крышка 250 вставляется с возможностью снятия в подземный корпус и закрывает корпусную полость 244, в которой установлен зонд. Крышка 250 дополнительно показана невидимыми линиями на виде в плане для иллюстрации паза 252, который обеспечивает испускание локационного сигнала 22. В связи с этим следует иметь в виду, что паз 252 также обеспечивает проход текучей среды 230 в корпусную полость, за счет чего на зонд 10 воздействует давление скважины. Таким образом, зонд подвержен воздействию давления окружающей среды скважины. Зонд может вставляться с ориентацией участка 52 размещения приемопередатчика в сторону бурильной головки или в сторону от бурильной головки.

На Фиг.3 и 4 приведены разнесенные и пространственные виды узла 62 узла торцевого колпака датчика давления, иллюстрирующие детали варианта осуществления изобретения, а на Фиг.5 показан пространственный вид варианта осуществления изобретения в сборе. Узел включает торцевой колпак 300, конфигурация которого такова, что у него имеется вставляемый торец 302, который может вставляться в свободный торец участка 52 размещения передатчика (см. Фиг.1a и 1b). Вставляемый край может включать витки 304 резьбы, например, для создания резьбового соединения или соединения при помощи посадки с натягом, в котором, витки 304, например, представляют собой кольцевые элементы, которые повышают натяг. Следует понимать, что подходящие уплотняющие материалы могут применяться либо самостоятельно, либо в сочетании с резьбовым соединением или соединением с натягом. В настоящем варианте осуществления изобретения уплотнительное кольцо 306 вставляется в кольцевую канавку 308 для герметизации или дополнительной герметизации стыка между торцевым колпаком и участком размещения приемника. Следует учитывать, что торцевой колпак 300 датчика давления может быть установлен при помощи неразъемного соединения на участке размещения передатчика из соображений, которые станут понятны далее. Внешний край торцевого колпака датчика давления включает грань 310, которая определяет отверстие 314 датчика, конфигурация которого обеспечивает вставку датчика давления 329 в седло отверстия, которое определено как дно отверстия датчика, расположенное по периметру сквозного прохода 322. Возможно применение любого подходящего датчика давления с соответствующим подбором конфигурации отверстия 314, однако в качестве одного подходящего датчика давления был выбрана модель 86-300А датчика, выпускаемого фирмой Measurement Specialties. Следует отметить, что отверстие датчика может быть смещено от центра грани торцевого колпака датчика давления. Грань 310 дополнительно определяет входные устья двух резьбовых отверстий 324. Датчик 320 имеет конфигурацию, обеспечивающую формирование совместно с уплотнительным кольцом 330 герметичного уплотнения на стыке с внутренней боковой стенкой отверстия 314 датчика, хотя возможно применение дополнительных уплотнительных средств. Датчик давления также включает диафрагму 334 датчика давления, которая окружена периферическим кольцом 336 датчика. От датчика давления 320 идет электрический кабель 349, такой как, например, ленточный кабель, имеющий электрические проводники, по которым может передаваться сигнал датчика давления. Следует отметить, что различные проводники ленточного кабеля могут включать, например, базовые проводники, проводники для передачи сигналов и заземление для сигнала. Фильтрующий диск 34 определяет множество фильтрующих отверстий 346, диаметр которых ограничивает попадание на диафрагму датчика загрязнений, которые могут повредить диафрагму. Фильтрующий диск имеет габаритный диаметр, который, по меньшей мере, примерно равен диаметру датчика 320 давления, за счет чего фильтрующий диск может вставляться в отверстие 314 для датчика. Последнее также имеет глубину до седла отверстия, обеспечивающую установку датчика до упора в седло отверстия при одновременном упоре фильтрующего диска 244 в периферическое кольцо 336 датчика, при этом фильтрующий диск также вставляется в отверстие для датчика. Крышка 360 датчика включает торцевую поверхность крышки 362 датчика, которая может вставляться с упором в торцевую поверхность 310 торцевого колпака датчика давления с обеспечением разъемного соединения с крышкой датчика, например, при помощи резьбовых крепежных элементов 366, проходящих через отверстия 368 крышки датчика в резьбовые отверстия 324 торцевого колпака датчика давления.

Фильтрующий диск 344 дополнительно определяет периферический обод 368 фильтрующего диска, который устанавливается с упором в торцевую поверхность 362 крышки датчика при задатии фильтрующего диска между установленной крышкой датчика и датчиком 330 давления внутри отверстия для датчика. Фильтрующий диск может быть сформирован из любого подходящего материала, включающего без наложения ограничений пластик или металл. Подходящие пластики включают ацетал, нейлон и ультравысокомолекулярный полиэтилен. Подходящие металлы включают, например, нержавеющую сталь.

Обратимся теперь к Фиг.5 в сочетании с Фиг.3 и 4, первая из которых представляет собой пространственный вид в сборе узла 62 торцевого колпака датчика давления. Крышка 360 датчика определяет одну или большее число канавок 370 (см. Фиг.4) в торцевой поверхности 362 крышки датчика, которые определяют отверстия 374 для внешней текучей среды (в особенности, см. Фиг.5) для приема текучей среды и, следовательно давления, за счет чего диафрагма 334 датчика подвергается воздействию давления среды, окружающей зонд. Следует иметь в виду, что канавки 370 и периферический обод 368 совместно обеспечивают каналы, по которым внешнее давление передается на диафрагму 334 датчика давления.

Установочный паз 380 может сопрягаться с ответным элементом одного из установочных блоков 246 (см. Фиг.2) для установки зонда 10 с выбранной ориентацией по крену. Следует иметь в виду, что каналы для передачи давления, которые могут идти снаружи от узла торцевого колпака датчика давления к диафрагме датчика давления, могут быть определены как каналы радиорелейной цепи для защиты диафрагмы датчика давления от внешних повреждений. Следует отметить, что на Фиг.1 и 3 показана температурная кнопка 386, которая является не обязательной и может содержать материал, который реагирует на воздействие определенной температуры, например, для установления того, что зонд находится под воздействием слишком высокой температуры. При необходимости возможно выполнение защиты диафрагмы 334 давления от замерзшей воды любым подходящим способом. Например, каналы, идущие от отверстий 374 к датчику давления, могут, по меньшей мере, частично заполняться соответствующей консистентной смазкой, такой как силиконовая смазка. В другом примере возможна установка между датчиком давления 330 и фильтрующим диском податливого элемента, такого как пена с замкнутыми ячейками (например, слоя пены из силикона с замкнутыми ячейками).

В свете вышеизложенного следует учесть, что датчик давления может заменяться путем снятия крышки 360 без необходимости снятия торцевого колпака 300 датчика давления с основного корпуса зонда.

Кабель 340 может быть простым образом выполнен с жесткостью, достаточной для сопряжения с соединительной розеткой, как показано на Фиг.1a для розетки 106. В другом варианте осуществления изобретения может применяться вариант конструкции, показанный на Фиг.1a и 1b, например, за счет формирования корпуса 102, который содержит в себе электрические проводники, идущие от датчика давления к соответствующему электрическому соединительному элементу. Подходящие для встраивания материалы включают герметизирующие материалы, такие как, например, полиуретан малой жесткости, любой подходящий тип материала вулканизирующегося при комнатной температуре, пригодного для электронных устройств, или эпоксидную смолу.

На Фиг.6 показан зонд, который целиком обозначен ссылочной позицией 10′ и изготовлен в соответствии с настоящим изобретением. В вышеупомянутом варианте осуществления изобретения зонд 10′ может иметь такую же конфигурацию, что и зонд 10, показанный на Фиг.1, за исключением того, что не используется аккумулятор 40 и участок 54 основного корпуса для установки аккумулятора. Кроме того, основное корпусное звено 52′ обеспечивает испускание локационного или другого электромагнитного сигнала в случае размещения соответствующего передатчика внутри зонда и/или прием электромагнитного сигнала с участка, расположенного на поверхности земли. В одном варианте осуществления изобретения кабель 600 может идти от колпака второго торца 64 и соединяться, например, с расположенной внутри трубы проводкой. Подходящая расположенная в трубе проводка описана в патентах США, 223,826, 6,655,464 и 6,845,822, также принадлежащих заявителю настоящей заявки, и которые включены в настоящий документ по ссылке. Питание может обеспечиваться от буровой установки на расположенную в трубе проводку и на кабель 600, как хорошо известно обычным специалистам в данной области техники. Расположенный в трубе проводник может применяться для передачи электрической энергии зонду, исключая тем самым потребность в аккумуляторе, и/или осуществлять передачу электрических сигналов от буровой установки и зонда, например, сигнала давления от зонда к буровой установке. В некоторых вариантах осуществления может отсутствовать потребность в передаче электромагнитного сигнала через основное звено корпуса, в этом случае основное корпусное звено 52′ может формироваться из электропроводящего материала. В другом варианте осуществления изобретения вдоль кабеля 600 может располагаться аккумулятор и аккумуляторный отсек, как показано на Фиг.1.

На Фиг.7 показан разнесенный пространственный вид другого варианта осуществления узла колпака первого торца датчика давления, который целиком обозначен ссылочной позицией 62′ и который может применяться в любом из зондов, описанных выше. Поскольку некоторые компоненты и признаки узла 62 колпака первого торца датчика давления (см. Фиг.3-5) могут также применяться на Фиг.7, повторного описания данных аналогичных компонентов и признаков для краткости не приводится. Как и в случае вышеописанного узла 62 торцевого колпака, узел 62′ торцевого колпака включает модифицированный торцевой колпак 300′ датчика давления, который выполнен как единая деталь, например, при помощи механической обработки подходящего материала, такого как, например, нержавеющая сталь, покрытая никелем латунь, покрытая никелем сталь или покрытая никелем нержавеющая сталь. Одна первая пара каналов 702 передачи давления, показанная пунктирными линиями, проходит между внешними отверстиями 374′ для текучей среды. Одна вторая пара каналов может быть сформирована напротив установочной канавки 380 относительно первого канала, но не показана на настоящей фигуре в силу ограничений, накладываемых на иллюстрации.

Если обратиться к Фиг.8 в сочетании с Фиг.7, то первая из них представляет собой пространственный вид сзади модифицированного торцевого колпака 300′ датчика давления, показанного для иллюстрации дополнительных подробностей его конструкции. В частности, видно одно входное отверстие 374′ первого канала 702, а также одно входное отверстие 374″ из другой пары входных отверстий, между которыми проходит один второй канал 704 из пары каналов. Отверстие 800 для датчика определено в дне 802 торцевого колпака, из которого наружу выходит вставной торец 302. Отверстие 800 для датчика имеет конфигурацию, обеспечивающую вставку датчика 320 давления с упором диафрагмы 334 давления в противостоящее датчику дно 804 отверстия для датчика. Первая пара вспомогательных каналов 810 для передачи давления сформирована в дне 804 отверстия для датчика и идет от дна отверстия в канал 702 передачи давления, а вторая пара вспомогательных каналов 812 для передачи давления сформирована в дне 804 отверстия для датчика и идет от дна отверстия во второй канал 704 давления.

Вспомогательные каналы передачи давления могут формироваться, например, путем сверления с ограничением по глубине. Следует принять во внимание, что конкретное расположение каналов, которые передают давление датчику, приведено в качестве примера, и что специалистами в данной области техники возможно выполнение большого множества модификаций на основании данного общего описания. Следует заметить, что вспомогательные каналы давления функционируют аналогично отверстиям 346 фильтрующего диска 368 (см. Фиг.3 и 4) путем ограничения размера пропускаемых через них загрязнений. В настоящем варианте осуществления изобретения отверстие 800 для датчика смещено в дно 802 торцевого колпака, хотя это не является необходимым, при этом рядом с отверстием 800 для датчика размещена пара резьбовых отверстий 814 (одно из которых явно обозначено).

Пара крепежных элементов 820, один из которых показан и обозначен на Фиг.7, может вставляться в отверстия 810, с захватом головкой каждого из крепежных элементов датчика 320 и обеспечением установки датчика давления с возможностью извлечения. Следует обратить внимание на то, что возможно применение прочих способов удержания датчика давления, таких как, например, применение одиночного крепежного элемента. Модифицированный торцевой колпак 300′ может быть установлен в вышеописанные звенья 52, 52′ или в другие подходящие цилиндрические звенья при помощи разъемного соединения, например, при помощи резьбового соединения или посадки с натягом, обеспечивающего возможность снятия датчика 320. Следует иметь в виду, что каналы для передачи давления, которые идут снаружи узла торцевого колпака датчика давления к диафрагме датчика давления, могут быть определены как каналы радиорелейной цепи для защиты диафрагмы датчика давления от внешних повреждений. Как описано выше, каналы давления могут быть заполнены подходящей консистентной смазкой для исключения повреждения датчика давления при обледенении и/или возможна установка подходящего пенистого диска в отверстие 800 для датчика перед вставкой датчика 320 давления.

На Фиг.9 показан пространственный вид с частичным вырезом узла 62′ торцевого колпака датчика давления в сборе, установленного в основной корпусной участок 52, который частично показан, а частично вырезан для иллюстрации подробностей конфигурации установки. В частности, датчик 320 установлен и удерживается на крепежных элементах 820, а кабель 340 подходит к гнезду на передатчике 20.

Вышеприведенное описание изобретения представлено в целях иллюстрации и описания. Оно не претендует на полноту или на ограничение изобретения изложенной конкретной формой или формами, и возможно создание других осуществлений, модификаций и вариантов изобретения в свете вышеописанных технологий, на базе которых специалисты в данной области техники могут предложить определенные модификации, изменения дополнения и их сочетания.

1. Зонд для применения в подземном инструменте, содержащем корпус, имеющий подземную полость, подверженную воздействию внешнего давления среды, окружающей подземный инструмент при проведении подземной операции, включающий в себядатчик давления, имеющий корпус,корпусной узел зонда, внешняя конфигурация которого обеспечивает установку внутри указанной подземной полости инструмента, и который, по меньшей мере, частично образует внутренний объем зонда, конфигурация которого обеспечивает вставку корпуса датчика давления с герметичным сопряжением, за счет которого внутренний объем зонда герметизирован от внешнего давления окружающей среды, под воздействием которого датчик давления генерирует сигнал, иэлектронное устройство зонда, которое установлено в пределах внутреннего объема зонда и конфигурация которого, по меньшей мере, обеспечивает прием указанного сигнала давления и передачу соответствующего сигнала давления от зонда.

2. Зонд по п. 1, в котором корпусной узел зонда включает, по меньшей мере, по существу цилиндрическое и продолговатое основное звено, имеющее первый и второй противоположные торцы.

3. Зонд по п. 2, в котором указанное основное звено включает первой участок, конфигурация которого обеспечивает установку указанного электронного устройства зонда, и второй участок, конфигурация которого обеспечивает установку аккумулятора, при этом первый участок и второй участок сопряжены с помощью герметичного уплотнения.

4. Зонд по п. 3, в котором указанный первый участок основного звена связан с указанным колпаком первого торца, а второй участок основного звена связан с указанным колпаком второго торца.

5. Зонд по п. 2, в котором указанный корпусной узел зонда включает колпаки первого и второго торцов, которые выполнены с возможностью установки в соответствующие указанные первый и второй противоположные торцы основного звена с герметичным сопряжением с основным звеном так, что конфигурация колпака первого торца обеспечивает установку указанного датчика давления с герметичным сопряжением, а конфигурация колпака второго торца обеспечивает герметизацию второго торца основного звена.

6. Зонд по п. 5, в котором указанный колпак первого торца имеет отверстие для установки датчика с возможностью извлечения и сопряжен с основным звеном с помощью г