CN103151755B - 提高井下仪器连接电缆可靠性的方法及结构 - Google Patents

Abstract

<b>本发明公开了一种提高井下仪器电缆接头可靠性的方法及结构。该方法的电缆接头通过由内至外的热收缩管、防水润滑脂、密封圈和挤压外管形成电缆接头的多层防护，防止井下仪器外部恶劣环境对电缆接头造成不利影响，可以提高井下仪器连接电缆的可靠性。由于铠装电缆上设有梭形套管，梭形套管与挤压外管和压紧螺母上喇叭口配合，越挤越紧可提高电缆接头处的抗拉性能。本发明的电缆位于刚性的外套管内，外套管在螺纹连接过程中，电缆不会跟着一起转动，可防止电缆在外套管内发生扭曲，或螺接过程中刮破电缆的绝缘层。本发明可保证该接头能在井下恶劣环境中工作寿命达到2年以上。</b>

Description

提高井下仪器连接电缆可靠性的方法及结构

技术领域

本发明涉及一种提高井下仪器连接电缆可靠性的方法及结构，属于井下仪器连接电缆的保护技术领域。

背景技术

油田开发到后期后，随着注水采油工艺的不断发展，油层的划分越来越精细，相邻油层之间的间隔也越来越小。为了准确调配各层注水量的大小，要求在油管内放置一支井下仪器对井下的配水量进行测量和调节。井下仪器需要通过电缆与地面设备连接，地面设备通过电缆实现对井下仪器的供电和通讯。因此电缆及接头的连接可靠性是关系到井下仪器能否在井下正常工作的关键。

井下仪器是一种特殊的仪器，为了能够适应井下的环境要求，井下仪器通常为多节管状零件通过螺纹连接构成的细长杆状，仪器内部的空间特别窄小，给电缆的连接和密封带来了诸多困难。另外井下为高温、高压的潮湿环境，同时还含有硫化氢等腐蚀性物质，会对电缆接头造成程度不同的腐蚀，影响电缆的连接可靠性，可能会影响仪器测试的准确性，或无法对井下仪器进行操控，造成测试失败。

现有井下仪器的电缆引线是与密封塞无封套一端焊接的，密封塞有封套一端与过渡导线焊接，过渡导线的另一端与连接井口的铠装电缆绞接，该绞接处称为电缆接头。目前的电缆接头密封效果不好，无法抵御井下高温、高压的潮湿环境，造成电缆接头过早被的腐蚀的情况，影响电缆连接的可靠性，造成测试失败。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种提高井下仪器连接电缆可靠性的方法及结构。该方法在电缆的连接处采用多重保护措施，可大大的提高电缆连接的可靠性，以确保井下仪器的正常工作，可克服现有技术存在的不足。

本发明的技术方案：

本发明的一种提高井下仪器连接电缆可靠性的方法是，将井下仪器的引线焊接在密封塞无封套一端，密封塞有封套一端与过渡导线焊接；过渡导线的另一端与连接井口的铠装电缆绞接形成电缆接头；电缆接头通过由内至外的热收缩管、防水润滑脂、密封圈和挤压外管形成电缆接头的多层防护，防止井下仪器外部恶劣环境对电缆接头造成不利影响，以提高井下仪器连接电缆的可靠性。

前述方法中，所述挤压外管形成电缆接头的最外层刚性防护层，挤压外管下端与井下仪器螺纹连接，挤压外管上端与压紧螺母螺纹连接，螺纹连接处设有密封圈，通过密封圈阻止地下水和腐蚀气体进入电缆接头，形成电缆接头的第二道防护层。

前述方法中，在所述电缆接头外套有热收缩管，通过加热后热收缩管收缩将电缆接头包裹在热收缩管内形成电缆接头的最内层密封。

前述方法中，在所述挤压外管内及挤压外管两端的空腔内注入防水润滑脂，通过防水润滑脂防止电缆接头在空腔内晃动，提高电缆接头抗震性能，形成电缆接头的第三道防护层。

按前述方法构成的本发明的一种井下仪器电缆接头结构为，该结构包括从井口放下来的铠装电缆，铠装电缆内的导线与引出导线绞接构成电缆接头；电缆接头位于挤压外管内；挤压外管的上端与压紧螺母下端密封螺接，挤压外管的下端与井下仪器上端密封螺接；电缆接头外套有热收缩管，热收缩管的两端用绑线绑扎。

前述结构中，所述引出导线另一端与密封塞有套端焊接，密封塞无套端与井下仪器的引线焊接。

前述结构中，所述密封塞无套端与密封塞座密封连接，密封塞座与井下仪器的出线口密封连接，密封塞座上端设有压紧螺塞，压紧螺塞与井下仪器的出线口螺接。

前述结构中，所述挤压外管的上端的内孔和压紧螺母下端的内孔均为喇叭口，位于两个喇叭口处的铠装电缆上设有梭形套管。

前述结构中，所述挤压外管内和挤压外管两端的空腔内设有防水润滑脂。

前述结构中，所述压紧螺母与铠装电缆之间设有密封垫，密封垫上端设有螺塞。

与现有技术相比，本发明的电缆接头通过由内至外的热收缩管、防水润滑脂、密封圈和挤压外管形成电缆接头的多层防护，防止井下仪器外部恶劣环境对电缆接头造成不利影响，可以提高井下仪器连接电缆的可靠性。由于铠装电缆上设有梭形套管，梭形套管与挤压外管和压紧螺母上喇叭口配合，越挤越紧可提高电缆接头处的抗拉性能。本发明的电缆位于刚性的外套管内，外套管在螺纹连接过程中，电缆不会跟着一起转动，可防止电缆在外套管内发生扭曲，或螺接过程中刮破电缆的绝缘层。本发明可保证该接头能在井下恶劣环境中工作寿命达到2年以上。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中的标记为：1-井下仪器、2-密封塞座、3-引线、4-压紧螺塞、5-密封塞、6-引出导线、7-挤压外管、8-防水润滑脂、9-绑线、10-热收缩管、11-梭形套管、12-铠装电缆、13-压紧螺母。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。

提高井下仪器连接电缆可靠性的方法，如图1所示。井下仪器的引线焊接在密封塞无封套一端，密封塞有封套一端与过渡导线焊接；过渡导线的另一端与连接井口的铠装电缆绞接形成电缆接头；电缆接头通过由内至外的热收缩管、防水润滑脂、密封圈和挤压外管形成电缆接头的多层防护，防止井下仪器外部恶劣环境对电缆接头造成不利影响，以提高井下仪器连接电缆的可靠性。挤压外管形成电缆接头的最外层刚性防护层，挤压外管下端与井下仪器螺纹连接，挤压外管上端与压紧螺母螺纹连接，螺纹连接处设有密封圈，通过密封圈阻止地下水和腐蚀气体进入电缆接头，形成电缆接头的第二道防护层。电缆接头外套有热收缩管，通过加热后热收缩管收缩将电缆接头包裹在热收缩管内形成电缆接头的最内层密封。挤压外管内及挤压外管两端的空腔内注入防水润滑脂，通过防水润滑脂防止电缆接头在空腔内晃动，提高电缆接头抗震性能，形成电缆接头的第三道防护层。

按前述方法构成的井下仪器电缆接头结构，如图1所示。包括从井口放下来的铠装电缆12，铠装电缆12内的导线与引出导线6绞接构成电缆接头；电缆接头位于挤压外管7内；挤压外管7的上端与压紧螺母13下端密封螺接，挤压外管7的下端与井下仪器1上端密封螺接；电缆接头外套有热收缩管10，热收缩管10的两端用绑线9绑扎。引出导线6另一端与密封塞5有套端焊接，密封塞5无套端与井下仪器1的引线3焊接。密封塞5无套端与密封塞座2密封连接，密封塞座2与井下仪器1的出线口密封连接，密封塞座2上端设有压紧螺塞4，压紧螺塞4与井下仪器1的出线口螺接。挤压外管7的上端的内孔和压紧螺母13下端的内孔均为喇叭口，位于两个喇叭口处的铠装电缆12上设有梭形套管11。挤压外管7内和挤压外管7两端的空腔内设有防水润滑脂8。压紧螺母13与铠装电缆12之间设有密封垫14，密封垫14上端设有螺塞15。

实施例

本发明在具体实施时，如图1所示。可将井下仪器1内部引出的引线3焊接在密封塞5无护套的一端，密封塞5通过自带的O形密封圈与密封塞座2螺纹连接。密封塞座2通过O形密封圈和压紧螺塞4密封安装在井下仪器1的出线口内，在密封塞5有护套的一端焊接引出导线6。将铠装电缆12与井下仪器1连接的一端用砂轮打磨掉钢丝外壳约5cm，将螺塞15、密封垫14、压紧螺母13依次套在铠装电缆12连接头一端。在铠装电缆12连接头一端约10cm处的内外层钢丝之间包裹上梭形套管11，之后将挤压外管7串接在铠装电缆12上，保证梭形套管11位于压紧螺母13与挤压外管7之间，通过梭形套管11将铠装电缆12挤紧，防止电缆从井下仪器中拉脱。将铠装电缆12露出的芯线与井下仪器1通过密封塞5引出的导线去除胶皮后缠绕连接在一起。缠绕连接为电缆接头。在电缆接头处套上热收缩管10，加热热收缩管10使热收缩管10紧密包裹在缠绕连接处，热缩管两端用绑线9扎紧，绑线可采用鱼线或其它尼龙线等。在密封塞座2与井下仪器1连接处的螺纹安装空间内注满CaidonFC10系列防水润滑脂8，将挤压外管7通过螺纹连接在井下仪器1上，在旋入的过程中将多余的防水润滑脂8和空气排尽。在压紧螺母13螺纹安装孔内注满CaidonFC10系列防水润滑脂8，之后通过螺纹连接在挤压外管7上，在拧紧的过程中将多余的防水润滑脂8和空气排尽，之后拧紧螺塞15将密封垫14压紧。O形密封圈及密封垫14均采用耐高温的氟橡胶加工，其它金属零件均采用抗腐蚀性能较好的不锈钢加工。这样就保证了电缆12与井下仪器1的可靠连接和工作寿命。

Claims (7)

1.一种提高井下仪器连接电缆可靠性的方法，其特征在于：将井下仪器的引线焊接在密封塞无封套一端，密封塞有封套一端与引出导线焊接；将铠装电缆与井下仪器连接的一端用砂轮打磨掉钢丝外壳约5cm，将螺塞、密封垫、压紧螺母依次套在铠装电缆连接头一端；在铠装电缆连接头一端约10cm处的内外层钢丝之间包裹上梭形套管，之后将挤压外管串接在铠装电缆上，保证梭形套管位于压紧螺母与挤压外管之间，通过梭形套管将铠装电缆挤紧，防止电缆从井下仪器中拉脱；将铠装电缆露出的芯线与井下仪器密封塞的引出导线去除胶皮后缠绕连接在一起形成电缆接头；电缆接头通过由内至外的热收缩管、防水润滑脂、密封圈和挤压外管形成电缆接头的多层防护，防止井下仪器外部恶劣环境对电缆接头造成不利影响，以提高井下仪器连接电缆的可靠性。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述挤压外管形成电缆接头的最外层刚性防护层，挤压外管下端与井下仪器螺纹连接，挤压外管上端与压紧螺母螺纹连接，螺纹连接处设有密封圈，通过密封圈阻止地下水和腐蚀气体进入电缆接头，形成电缆接头的第二道防护层。

3.根据权利要求2所述方法，其特征在于：在所述电缆接头外套有热收缩管，通过加热后热收缩管收缩将电缆接头包裹在热收缩管内形成电缆接头的最内层密封。

4.根据权利要求3所述方法，其特征在于：在所述挤压外管内及挤压外管两端的空腔内注入防水润滑脂，通过防水润滑脂防止电缆接头在空腔内晃动，提高电缆接头抗震性能，形成电缆接头的第三道防护层。

5.一种按权利要求1-4所述的任一方法构成的井下仪器电缆接头结构，包括从井口放下来的铠装电缆（12），铠装电缆（12）内的导线与引出导线（6）绞接构成电缆接头；其特征在于：电缆接头位于挤压外管（7）内；挤压外管（7）的上端与压紧螺母（13）下端密封螺接，挤压外管（7）的下端与井下仪器（1）上端密封螺接；电缆接头外套有热收缩管（10），热收缩管（10）的两端用绑线（9）绑扎；引出导线（6）另一端与密封塞（5）有套端焊接，密封塞（5）无套端与井下仪器（1）的引线（3）焊接，

密封塞（5）无套端与密封塞座（2）密封连接，密封塞座（2）与井下仪器（1）的出线口密封连接，密封塞座（2）上端设有压紧螺塞（4），压紧螺塞（4）与井下仪器（1）的出线口螺接；挤压外管（7）的上端的内孔和压紧螺母（13）下端的内孔均为喇叭口，位于两个喇叭口处的铠装电缆（12）上设有梭形套管（11）。

6.根据权利要求5所述结构，其特征在于：所述挤压外管（7）内和挤压外管（7）两端的空腔内设有防水润滑脂（8）。

7.根据权利要求6所述结构，其特征在于：所述压紧螺母（13）与铠装电缆（12）之间设有密封垫（14），密封垫（14）上端设有螺塞（15）。