一种高温高压环境下部件的密封减震结构的制作方法

本实用新型涉及一种减震随钻仪器结构，尤其是一种高温高压环境下部件的密封减震结构，可用于密封传感器与电路，消减震动冲击。

背景技术：

减震在随钻测井与地质导向仪器中有着非常重要的意义。传统减震方式多以螺钉刚性连接配合弹簧减震，其缺点在于体积大，减震效果方向性明显。

不仅如此，很多传感器的测量性能受传感器直径影响很大，例如直径越大的Gamma传感器测量性能越优。在钻井工程领域，能够满足随钻测量前沿技术的Gamma传感器直径在φ30mm以上，并且需要在同一深度处圆周阵列安装3个。而目前，直径在φ30mm以上的Gamma传感器主要采用居中挂接式结构。将传感器（电路）放置在内径为φ42mm，外径为φ48mm的铍铜抗压筒内，然后把抗压筒居中挂接到钻铤内流道中。由于钻铤内流道空间限制，此种安装方式下在同一井深位置只能安装一个Gamma传感器，无法满足Gamma能谱等高新仪器在同一井深需要三个传感器的技术要求。有些小型的传感器虽然已经采用了侧壁开槽的安装方式，但由于没有进行力学参数优化，所能安装传感器的最大直径在28mm左右，并且减震性能非常弱。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服现有随钻仪器无法保证在同一井深处可靠安装多个大直径传感器的不足，提供一种高温高压环境下部件的密封减震结构。

本实用新型的密封减震结构能够在同一井深安装三到四个大直径传感器，大幅增加随钻仪器器件的承载能力，为新仪器的研发提供了可靠平台。同时，本实用新型中引入的减震结构为双重减震密封结构，增强传感器与电路的抗震性能，提升仪器的整体可靠性及寿命。减震骨架与钻铤插拔式连接方式简化了装配流程，降低制作成本。密封减震结构可应用于许多新仪器设计，为大直径传感器和电路的安装提供了整体解决方案。

为了解决以上技术问题，本实用新型是通过采用以下技术方案方式实现的：

一种高温高压环境下部件的密封减震结构，包括密封结构和减震骨架7；所述密封结构包含轴向分布的一个或多个，密封结构是在中空结构的柱体1外周边分布半圆柱柱体密封腔101，每个柱体密封腔101通过柔性密封盖板3密封并构成内部圆柱状空腔，在内部圆柱状空腔的一个端部设置接插件4，多个密封结构的柱体1之间以及柱体1外端均通过连接段2相连；所述减震骨架7包括依次连接的减震骨架插接件701、电路槽702和传感器蒙皮703，其中，减震骨架插接件701与接插件4构成插接配合，传感器蒙皮703和电路槽702内分别设置减震胶体706。

上述方案还包括：

所述减震骨架7还包括连接在传感器蒙皮703外端的弹性过度头705，以及设置在减震骨架插接件701、电路槽702、传感器蒙皮703和弹性过度头705连接处的减震扶正铜环704。

所述减震胶体706外层为凸楞结构；所述减震扶正铜环704内外套有密封圈。

当柔性密封盖板3装配在柱体1上时，两者装配惯性矩与连接段2的惯性矩相差不超过±15%；所述减震骨架电路槽702和传感器蒙皮703的形状相似，体积等比缩小，直线距减小1至3mm。

所述连接段2与柱体1间由12°至30°倒角过度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：扩展了钻铤对于电路及传感器的装载能力，增强了仪器对冲击震动的承受能力。对于长度相同的仪器，结构的装载能力是居中挂接式的三到四倍，能够承受10g的震动，1000g的冲击。不仅如此，相比传统结构，结构：（1）不再需要挂接抗压筒，降低了成本，同时降低了抗压筒结构冲蚀可能带来的系统性风险；（2）简化制作、安装、维护流程。电路骨架通过接插件与钻铤相连，工作效率提升二至三倍；（3）模块化程度高，扩展性强，简化新仪器设计思路。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例的总体结构图。

图2为本实用新型的柱体A-A横截面示意图

图3为本实用新型的柱体密封腔正面视图

图4为本实用新型的减震骨架结构图

图5为本实用新型的柔性密封盖板结构图

图6为本实用新型的传感器蒙皮B-B截面示意图

图7为本实用新型的减震骨架电路槽C-C截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明。

图1-7中标记说明：

1、柱体，2、连接段，3、柔性密封盖板，4、插接件，5、内流道，6、钻铤连接丝扣，7、减震骨架， 101、柱体密封腔，102、柱体密封面，103、柱体螺钉孔， 301、盖板器件腔，302、盖板密封槽，303、盖板过螺钉孔， 701、减震骨架插接件，702、减震骨架电路槽，703、传感器蒙皮，704、扶正铜环，705、弹性过度头， 706、减震胶体，707、传感器，708、电路。

本实施例的方案是：通过受力分析与仿真，针对不同尺寸的钻铤设计密封减震结构。密封减震结构主要分为两部分：密封结构与双重减震结构（即减震骨架结构）。

密封结构：结构由直径较大的柱体1和直径较小的连接段2连接构成。连接段2起到连接柱体1与柱体1或者连接柱体1与丝扣6的作用。柱体1的长度根据实际布局传感器类型做出选择，图1中给出了两种仅仅长度不同的柱体结构。柱体1外壁圆周方向均布加工二到四个（本实施例选择上下各为3个）半圆柱器件密封腔101，器件密封腔101与柔性密封盖板3配合组成减震骨架密封腔，用以放置减震骨架7。器件密封腔101外侧加工柱体密封面102，盖板器件腔301内侧加工盖板密封槽302。盖板密封槽302内装有氟橡胶密封圈，与柱体密封面102配合对装，用无磁螺钉连接盖板过螺钉孔303与柱体螺钉孔103，完成柔性密封盖板3的固定。当柔性密封盖板3按工作状态装配在柱体1上时，连接段2的横截面惯性矩与柱体1装配体截面平均惯性矩相差不得超过±15%。连接段与柱体间由12°至30°倒角过度。

柱体器件腔101内装有接插件4，用以与减震骨架接插件701连接，构成电路通路。接插件4通过柱体上打的过线孔与整体仪器传建立通讯与电源通路。

双重减震结构：第一重减震为封胶减震。直接在传感器707与电路708外层封装减震胶体706，以保护传感器707与电路708。减震胶体706形状分别与减震骨架电路槽702以及传感器蒙皮703形状相似，体积等比缩小，直线距减小1至3mm。在胶体的外层增加凸楞，凸楞为直径1.8mm的半圆柱。把封装完成的胶体装入减震骨架电路槽702以及传感器蒙皮703内固定。

第二重减震为减震骨架减震。减震骨架7包括减震骨架接插件701、减震骨架电路槽702、传感器蒙皮703与减震扶正铜环704、减震骨架过度头705。减震骨架接插件701用以与接插件4对接，减震扶正铜环704内外层套有氟橡胶密封圈，起到吸收冲击震动作用。