Погружной разъединитель

Погружной разъединитель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 250773 (2!) 1951959/03

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 673719 (5

E 2 l В 3/10 с присоединением заявки Йо

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 622.243,94. .05(088.8

Опубликовано 15.07,79, Бюллетень 4о 26 г

Дата опубликования описания 15.07.79 (72) Авторы изобретения

В. Г. Чепелев, Н.Н. Гринченко, Ю.М. Гольдштейн, В.В.Абаканович, И.Я.Меркулов и С.В.Исаков (71) Заявитель (54) ПОГРУЖНОЙ РАЗЪЕДИНИТЕЛЬ

Изобретение относитс к погружным разъединителям для двигателя электро- . бура и может быть использовано в .буровой технике для контроля сопротивления изоляции системы токоподводаобмотка двигателя электробура при питании его по схеме два провода- бурильная труба .

Известен погружной разъединитель для двигателя электробура, приводимый в действие напором промывочной жидкости, выполненный в виде герметичного контейнера, заполненного маслом, и снабженный кабельной секцией. В контейнере размещены элект-. рически соединенный с трубой подпружиненный шток с подвижным контактом, изолированный от трубы неподвижный контакт и связанная со штоком эластичная диафрагма, воспринимающая действие внутритрубного напОра промывочной жидкости (1).

Недостатком известного устройства является его низкая надежность, обусловленная тем, что в качестве вклю-. чающего усилия в нем используется воздействие на верхнюю диафрагму перепада давления, равного местныМ потерям напора, возникающим при движении потока промывочной жидкости внутри трубы на участке между верхней и нижней диафрагмами. Вследствие этого конструкция известного разъединителя должна обеспечить гидравлическое сопротивление потоку для искусственного создания потерь давления, способных при воздействии на верхнюю диаФрагму преодолеть упругие силы обеих диафрагм и возвратной пружины штока. Создание искусственных потерь в нагнетательной системе явление крайне нежелательное, так как ухудшает условия промывки скважины.

Кроме того, пуЛьсации давления приводят к значительному изменению включающего усилия, что при жесткой связи диафрагмы с контактной системой через шток вызывает обгорание контактов.

При нарушении циркуляции промывочной жидкости усилие, включающее контакты известного разъединителя, неизбежно исчезает, вследствие чего возвратная пружина размыкает контакты в то время, когда они находятся под нагрузкой, что также вызывает их, обгорание и,повреждение.

Целью изобретения является повышение надежности погружного разъединителя.

Поставленная цель достигается тем, что корпус контейнера выполнен с кольцевой проточкой и сквозным каналом, сообщающим ее с эатрубным пространством, а диафрагма вы..полнена цилиндрической и размещена в кольцевой проточке корпуса, при этом поршень выполнен с осевым отверстием и продольным пазом и снабжен пружинным контактом, установлен. ным в осевом отверстии»и подвижным контактом, также размещенным в осевом отверстии поршня, а внутренняя полость, образованная диафрагмой, сообщена с подпоршневой полостью контейнера.

На фиг. 1 — продольный разрез погружного разъединителя) на фиг.2верхний переводник в транспортном положении> на фиг. 3 - нижний йе- реводник; на фиг. 4 - схема включе-,.ния погружного разъединителя в сеть питания электробура.

Погружной разъединитель содержит поршень 1 с уплотнительными кольцами 2, установленный в продольном отверстии корпуса 3 и запертый в нем гайкой 4, диафрагму 5, втулку

6, корпус 7, гайку 8, уплотнительное кольцо 9, гайку 10, одножильную кабельную ветвь 11.

Весь этот узел вместе с эластичным компенсационным кольцом 12 и двумя концевыми опорами в виде эксцентричных колец 13 и 14, представляющий собой исполнительный механизм разъединителя, вставлен в корпус 15 до упора в кольцо 16 и заперт в нем пружинным кольцом 17. йдножильная 11 и двужильная 18 ветви образуют кабельную секцию разъединителя и подсоединены с одной стороны к трехконтактной муфте

19, а с противоположной. стороны двужильная ветвь подсоединена к двухкоитактному стержню 20.

Неподвижный контакт 21 с установленными на нем контактными пружинами 22 и 23 с помощью гайки 24 укреплен в диэлектрической втулке 25, установленной в корпусе 7 и запертой в нем с помощью дистанционной диэлектрической втулки 26 и эластичного кольца 27 гайкой 8..

Пружинный контакт 28 установлен в осевом глухом отверстии поршня 1 и поджат подвижным контактом 29, имеющим продольный сквозной паз и усйайовленным на» штифте 30. Возвратная пружина 31 расположена в поджатом состоянии между цилиндрическим уступом на поршне 1 и внутренним уступом корпуса 7..

В поршень 1 ввинчен гибкий контакт 32, противоположный конец которого прикреплен к кольцу 16 болтом

33. Корпус 15 в центральной части снабжен кольцевой проточкой со сквоз ным,каналом 34, сообщающим ее с эаттрзбным пространством. 8а втулке 6

673719

Мегометр 52, один из входов которого заземпен, =набжен автономным источником питания и соединен вторым своим входом с одной из че35 заземленных Фаз разъединителя, Погружной Разъединитель работает следующим образам. Нри включении бурового насоса 47 внутри колонны бурильных труб 48 сверху вниз движет40 ся поток промывочнсго РаствоРа и, пройдя через долото, возвращается по затрубному пространству на дневную поверхность. После того, как давление в нагнетательной системе достигнет значения, на которое настроен манометр 45, его контакты подготавливают контактор 51 к включению электробура 50 в питающую сеть.

При движении потока вследствие наличия местных потерь напора в любом сечении колонны возникает разность внутритрубного и затрубного давлений.

5

1О

30 установлены уплотнительные кольца

35, разделяющие полость кольцевой проточки и внутритрубное пространство.

Внутренняя полость Разъединителя через клапан 36 заполняется диэлектрической жидкостью, Для свинчивания с колонной бурильных труб и электробуром в корпусе 15 сверху и снизу ввинчены переводники 37 и 38.

В сухарях 39 верхнего переводника с помощью болтов 40 укреплен двухконтактный стержень 20, а в сухарях

41 нижнего переводника с помощью болтов 42 — трехконтактная муфта

19. Для транспортирования внутренняя полость разъединителя защищена колпаком 43 и заглушкой 44.

Погружной разъединитель включен в сеть питания электробура следующим образом.

Чувствительный элемент электроконтактного манометра 45 подключен ко входу 46 нагнетательной сети циркуляционной системы между насев сом 47 и колонной бурильных труб

48. Контакты манометра 45 включены в станцию управления 49, одключающую токоподвод электробур:-. 50, "остоящий иэ двухпроводного,àáàëÿ и заземленной колонны труб 48,к источнику питания с помощью контактора 51.

Благодаря тому, что поршень 1 одной своей стороной сообщен с промывочной жидкостью внутритрубного пространства, а с другой - c маслом внутренней полости разъединителя, отделенным от затрубного пространст ва эластичной диафрагмой 5„ указанная разность давлений, воздействуя на поршень, создает силу, которая сжимает пружину 28, и контакт 29 входит в гнездо контакта 21 до тех пор, пока поршень не упрется в уступ цилиндрической выточки корпуса 7.

673

Масло, вытесняемое прн движении поршня 1 заставляет эластичную диафрагму расширяться °

Пульсации давления жидкости в колонне, обусловленные режимом работы насоса 47 и некоторыми другими факторами не передаются подвиж- 5 ному контакту 29, который зажимается неподвижным контактом 21.

При замыкании подвижного и неподвижногс контакта погружного разъединителя обеспечивается надежная элек-. †.1Q рическая цепь между одним из фаэных выводов обмотки двигателя злектробура 50 с корпусом 15, что создает нормальные условия для включения и работы электродвигателя электробура.

В случае непредвиденного нарушения циркуляции промывочной жидкости, способного привести х отключению находящихся под нагрузкой контактов погружного разъединителя и подгаранию контактных поверхностей манометра 45, настроенный на минимально допустимое значение дав-. ления, выбранное из условий обеспечения надежного включения погружного разъединителя, разорвет свои контакты в станции управления 49 злектробура 50, последний обесточивается, и только после этого происходит размыкание уже обесточенных контактов пог- ЗО ружного разъединителя. Величину давления, при котором манометр отключает электробур, выбирают с некоторым запасом, при котором возможно отключение погружногс разъединителя, 35 поэтому благодаря быстродействию защиты и значительной инерции циркуляционной системы раэфыв контактов погружного разъединителя под нагрузкой исключен.

При остановках процесса бурения, вызванных необходимостью замены долота, или другими причинами, в начале производят отключение злектробура от питающей сети, а затем, после

719 6 очищения скважины от выбуренной породы, отключают буровые насосы. При этом контакты погружного разъединителя размыкаются также обесточенными, чтс предохраняет их от обгара.

При замкнутых контактах разъединителя контроль сопротивления изоляции системы токоподвод-обмотка двигателя электробура относительно заземленной колонны бурильных труб осущеставляется с поверхности с помощью мегомметра 52, обладающего автономным источником питания.

Формула изобретения

Погружной разъединитель для двигателя электробура, приводимый в действие напором промывочной жидкости, выполненный в виде снабженного кабельной секцией маслонаполненного герметичного контейнера, содержащего корпус, в котором размещены электрически соединенный с трубой поршень с подвижным контактом, изолированный от трубы неподвижный контакт и эластичная диафрагма, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения его надежности корпус контейнера выполнен с кольцевой проточкой и сквозным каналом, сообщающим ее с затрубным пространством, а диафрагма выполнена цилиндрической и размещена в кольцевой проточке корпуса, при этом поршень выполнен с осевым отверстием и продольным пазом и снабжен пружинным контактом, установленным в осевом отверстии, и подвижным контактом,также размещенным в осевом отверстии поршня,а внутренняя полость, образованная диафрагмой, сообщена с подпоршневой полостью контейнера.

Источники информации, принятйв во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 177949, кл. Н 02 С, 1964.

673719

Составитель И.Люльчак

Редактор Т,еврейчик Текре@ С Мигай корректор E. Лукач

Заказ 4036/29 Тираж 656 Подписное

ЦЯИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,. Москва, Ж-35, Раушская Йаб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4