小直径双侧向电极系密封结构改进.pdf

《小直径双侧向电极系密封结构改进.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、石油仪器PETR0LEUMINsTRUMENTS2011年04月·开发设计·小直径双侧向电极系密封结构改进潘静闰麦奎马颖(中国石油集团测井有限公司陕西西安)摘要：双侧向电极系在实际测井作业过程中易发生漏油、渗油现象，通过对其密封结构的分析，找出了泄漏原因，进而对电极系结构实施改进，将原有的双端面径向密封改为双端面轴向密封设计，减少或杜绝了渗漏。关键词：电极系；泄漏；端面密封；径向密封；轴向密封中图法分类号：P631．8+3文献标识码：B文章编号：1004．9134(2011)02—0012—02衡补偿，如图1所示。其轴向结构布置较为紧凑

2、。0引言弹簧座Ald电极上部电极芯棒机械密封是一种依靠弹性元件对静、动环端面密封的预紧和介质压力与弹性元件压力的压紧而达到密封的轴向端面密封装置，又称端面密封。该技术自上世纪6O年代传人我国，已广泛应用于机械、石油、化工、航空等各个行业，随着新工艺、新材料的不断出现，机械密封性能可靠、泄漏量小、使用寿命长等特点更是得到了充分的发挥⋯。图1压力平衡活塞补偿结构示意图双侧向测井仪通过测量地层的导电性质获取地质双侧向电极系在实际使用过程中存在一个较为普评价参数，在石油测井作业中得到了广泛应用。由于遍的问题，就是易漏油、渗油。特别是仪器经过反复

3、调测井仪器工作环境往往比较恶劣，因此对仪器的绝缘装和搬运，内腔填充的硅油会从端面密封处向外泄漏。性、密封性、耐腐蚀性等要求较高。电极系作为主要的由于这种泄漏量较大，已影响到施工作业以及仪器的探测部件，其机械结构直接影响仪器的使用寿命及整使用寿命，因此属于不允许的泄漏。体技术性能_2j。本文针对双侧向电极系在实际使用过经分析，双侧向电极系采用双端面轴向密封方式。程中易出现的漏油渗油问题，从密封结构设计方面分在玻璃钢隔离套与电极环接触的端面安装一个0型析其形成原因，并提出了一种改进办法，即将双端面径密封囤，依靠两边碟形弹簧的轴向作用力压紧密

4、封，使向密封改为双端面轴向密封设计，改善了双侧向电极得端面在流体压力和补偿机构弹力的作用以及辅助密系密封效果，达到了减少或杜绝渗漏，延长仪器使用寿封的配合下保持贴合从而达到密封的效果，防止流体命的目的。泄漏。1问题的提出和分析由于电极系长度较长，一般为3m～4m，当仪器在吊装和搬运过程中，上下端口为主要受力点，在重力双侧向测井仪电极系(以3700的1229玻璃钢电的作用下，电极系会沿径向产生弯曲形变，使得各个端极系为例)整体采用机械密封结构设计，是以0型密面密封处受到垂直外力的压迫，在轴向零件结合端面封圈为辅助密封，碟形弹簧为弹性元件的

5、密封装置，各产生小的间隙H，形成泄漏通道，破坏了仪器密封系统个金属电极和玻璃钢隔离套之间为轴向双端面机械静内部的压力平衡，导致漏油渗油，如图2所示。密封，内部以压力平衡活塞补偿结构进行内外压力平第一作者简介：潘静，女，1973年生，工程师，1995年毕业于西安石油学院电子仪器与测量专业，现在中国石油集团测井有限公司随钻测井中心从事机械设计工作。邮编：7100542010年第25卷第2期潘静等：小直径双侧向电极系密封结构改进Aid电极下部Aid电极YYYVYYYYVVV、，，，，7—7]，，。r、．／_-I．-Ⅳ_-H图2改进前密封结构示

6、意图图4改进后电极系密封结构图以1229电极系为例，其仪器外径为=90mm，仪器长度L=3．5Ill，机械设计手册GB1235—76规定0型密封圈压缩变形量为=0．45mm～0．6mm[3]。也就是说当间隙H>0．6mm时，密封面之间的密封圈就已经起不到密封作用了。图3所示是仪器弯曲变形的示意图，如图中所示，AAEGAACD，而EGOG，由此可以计算出电极系径向弯曲形变量。图5改进后电极系密封结构弯曲变形示意图=在设计中，并不改变电极环与地层接触面的位置与尺寸，从而保证仪器电性能不受影响。而且在仪器则X=0．6×1750／2×90=5．

7、83mm，当仪器弯曲装配的过程中，径向密封也不像轴向密封对密封件之型变量大于5．83mm时，就会出现漏油渗油(如图3间的安装偏差要求较高，使仪器更加易于装配。所示)。随着仪器外径的减小，同样长度电极系径向弯曲3试验效果形变会更大，同时泄漏通道长度减小，流体阻力相应减新设计的电极系与电子仪整体装配完成后，通过小，使得76mm仪器的泄漏问题更为突出。175~C、140MPa高温高压实验，没有出现漏油渗油现象，其对称电极之间的导通电阻为0．312，电极之间，电极与芯棒之间的绝缘电阻~>500MI2。2010年11月在重庆再次通过200~C、1

8、70MPa高温高压实验，各项技术指标均达到设计要求，试验效果良好。图3电极系密封结构弯曲变形示意图4结论2结构改进小直径双侧向电极系采用双端面径向密封结构设为解决上述问题，尝试对76mm的小直径双侧向计，解