關于玻璃鋼電極絕緣套管的改進

  【摘 要】針對一種測井儀器的玻璃鋼雙側向電極系在某基地使用時,發現其玻璃鋼絕緣套管存在裂紋事件,通過對其結構進行分析找出問題的根本原因。并提出一種玻璃鋼絕緣套管的改進設計,保證該儀器在高溫高壓下工作的安全與穩定性,從而有效避免儀器在井下作業時因玻璃鋼套管裂紋而發生測井事故。
  【關鍵詞】玻璃鋼 絕緣套管 裂紋 雙側向 電極
  對于完成產業化生產的各種測井儀器而言,在交給用戶之前,出廠檢驗是必不可少的。這對于驗證儀器是否能在符合技術指標下的工況中正常作業非常重要,尤其是對于玻璃鋼絕緣套管的檢驗。近期,一種測井儀器的玻璃鋼下絕緣套管在某基地使用時出現了裂紋,發現此現象之后,立即對儀器的上絕緣套管進行檢查,發現上絕緣套管也有裂縫。
  圖1所示為該儀器的玻璃鋼電極系的上、下絕緣套管發生裂縫的圖片。如果這樣的儀器在高溫高壓井進行測井作業的話,極有可能出現由于儀器斷裂而造成的儀器墜井事故。針對出現的這一問題,找到儀器絕緣套管破裂的原因并改進其設計迫在眉睫。
  1 查找原因
  1.結構分析
  對儀器玻璃鋼絕緣套管的結構進行分析,發現發生破裂的地方是在儀器上部的主軸接頭處(如圖2所示)和下部的中間接頭處(如圖3所示)。主軸接頭上留有卡六方扳手的位置,中間接頭上有三個定位螺釘的螺紋孔。
  此兩處出現裂縫,原因在于絕緣套筒和配合的零部件兩端都裝有O型密封圈,導致泥漿不能進入內部,內外部不能連通,內部零件(主軸接頭和中間接頭)和絕緣套筒之間有空隙,因此在壓力的作用下使得玻璃鋼絕緣套管在大空隙部位發生變形,終導致在該處破裂。
  2 改進方案
  2.1 裝配的選擇
  在裝配該儀器的時候,不裝絕緣套筒及與其配合零部件兩端的O型密封圈;
  2.2 設計的改進
  將儀器玻璃鋼絕緣套管內的六方定位螺釘改為一字螺釘,長度適當增加,以保證安裝后與絕緣套筒的間隙盡可能小。將主軸接頭打六方扳手的六個凹面改為兩個,并設計兩個金屬或者復合材料塊安裝在這兩個凹面處,將空隙用硅脂填滿,以彌補內部空間不承壓的弱點;
  2.3 對出現裂紋的零件及時進行更換
  3 現場使用驗證
  將改進好玻璃鋼絕緣套筒的新雙側向儀器放入某基地現場使用,使用一年后,通過外觀檢查與探傷檢查后,儀器玻璃鋼絕緣套筒完好無損。證明新設計改進的玻璃鋼絕緣套筒完全滿足使用要求。另需要特別說明的是,在玻璃鋼絕緣套筒出現一點裂紋之后,只要不是大塊缺損、脫落,就不會影響正常的測井作業。
  4 結束語
  本文針對相關問題,對一種測井儀器的玻璃鋼絕緣套筒進行了相應的結構分析和設計的改進,并利用現場試用一段時間進行驗證,證實改進方法具有相當的可靠性和穩定性,達到了預期效果,保證了儀器下井作業時的正常工作。