CN105098537B - 一种水平井测井电缆对接装置及现场使用方法 - Google Patents
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Abstract
一种水平井测井电缆对接装置及现场使用方法,属于油田水平井测井技术领域。一种水平井测井电缆对接装置由公接头总成和母接头总成组成。现场使用时,公接头总成与挺杆和测井仪器连接,预置在井下,母接头总成与电缆连接,从油管下入,在重力作用下,公接头总成和母接头总成接触后,对接锁卡与公针主体的台阶锁紧,完成机械对接;对接公针刺破装满硅油的外绝缘套及内绝缘套,进入对接母针的内孔,完成线路导通。效果是:公接头总成和母接头总成在数千米井下的油水环境中,能够对接和锁紧,实现线路导通,不短路;连接后抗拉强度不小于70kN,可以利用电缆拖动井下挺杆柱和仪器完成水平井分段测试。
Description
技术领域
本发明涉及一种水平井测井电缆对接装置及现场使用方法,属于油田水平井生产测井技术领域。
背景技术
现有的水平井测井对接工具系统大致分为两种类型:一种是美国ATLAS公司生产的7环式湿式接头对接工具系统,另一种是HALLIBURTON公司生产的7针式湿式接头对接工具系统。目前这两种类型的工具系统已实现国产化、系列化,是裸眼水平井和套管水平井测井作业中必不可少的工具,这两种工具在国内推广使用,丰富了我国的测井工艺手段。但以上对接工具主要用于水平井的完井测井,无法直接用于生产动态测井。
目前,在水平井测试工艺中,需要采用一种针对水平井动态生产测井的电缆对接装置。首先将测井仪器与挺杆连接,挺杆上部依次连接挺杆悬挂器、挺杆防顶器、水平井测井电缆对接装置公接头总成;利用悬挂器将测井仪器和挺杆柱悬挂在油管柱的底部,利用油管柱推动挺杆柱,将测试仪器输送到预定位置;在仪器到达测试位置后,利用电缆下入水平井测井电缆对接装置母接头总成,与公接头总成对接锁紧,上提电缆,使测试仪器可以上提,配合水平井举升装置,完成动态连续测试。要求电缆对接装置在高温高压井下可以实现对接、保证电路畅通、不短路;在对接过程中不能有液体进入地层、影响测井结果;对节后抗拉强度高抗拉力不小于70kN、能够带动整个挺杆柱。电缆对接装置是决定水平井测井成败的关键部件。
现有的油管(钻杆)输送电缆对接装置,要在水平段实现对接,就要泵送液体,液体进入地层,直接影响测试结果。且锁定性能(锁拉力)相对较差。
《石油仪器》杂志2012年第26卷第4期中,“一种单芯湿式接头对接工具的设计”一文中介绍了一种单芯湿式接头对接工具,由外壳、电缆鱼雷、母接头、公接头、防顶机构、放脱机构等组成,它可以在测井作业中,实现单芯电缆的井下对接,实现地面设备给井下仪器供电和实现信号传输的目的。但该对接装置是在ATLAS公司和HALLIBURTON公司7芯电缆对接工具的基础上演化得来的,该对接装置可用于直井测井或水平井的静态测井,还不能用于水平井动态测井,无法满足生产测井的要求;同时该对接装置是配合油管柱输送测井仪器,不能与挺杆柱配合完成水平井动态生产测井。
中国专利文献“水平井工具公、母接头电缆锁定器”(公开号:CN 1866624A,公开日:2006年11月22日),公开了一种电缆锁定装置,包括连接测井仪电缆的湿式公接头、连接泥浆泵系统电缆的湿式母接头及连接公母接头的锁钩,经过结构改进及工艺措施后,公、母接头电缆锁定器锁定性能(锁拉力)4.2-6kN。由于其锁拉力相对较小,不能达到70kN的抗拉要求,无法直接应用于水平井的生产动态测井。
中国专利“水平井液压泵送软对接电缆输送器”(授权公告号:CN 2793321Y,授权公告日:2006年7月5日),公开了一种用于水平井、分支井等复杂结构井钻井的水平井液压泵送软对接电缆输送器,利用它可以在水平井、多底分支井等复杂结构井内顺利完成测井、仪器故障处理、打捞等作业;该装置采用液压泵送、液压解卡。由于该对接装置需要液压泵送及解卡,工艺相对复杂,对井下地层的产液状态会造成一定的影响,无法直接应用于水平井生产动态测井工艺。
大庆油田有限责任公司的发明专利,涉及一种潜油电泵井油管内电缆的连接方法以及对接装置。应用一种具有电缆上连接体和电缆下连接体的电缆对接装置,将电缆置于油管内,利用对接装置完成井下电缆的对接。当需要提出电缆时,上提对接装置中的电缆上连接体,上连接体中母头上的卡环将母头锁定体内的锁钩拉断剪碎,从而提出电缆上连接体及上端电缆。该种方法应用后,电缆不再附着于油管之外,避免了电缆损伤。该装置在上提过程中需要将锁钩拉断剪碎,只能提出电缆,无法满足上提挺杆柱的要求,无法应用于水平井测井工艺。
武汉地震工程研究院的发明专利,公开了一种用于转动信号电缆与静止信号电缆连接的对接器,在圆形绝缘板上,从外向内依次设置有固定孔、同心铜环和滚筒转轴,第2插座通过信号电缆内的几根芯线与几个铜环分别连接,设置在触点座上的几个弹性触点的一端分别与几个铜环对应紧密接触导通,几个弹性触点的另一端、信号电缆、第2插头和人工读数仪前后依次连接。该发明能完成转动的信号电缆和固定的信号电缆之间的对接,从而实现探头自动升降测量的目的;不仅适用钻孔测斜仪自动化测量,也适用于类似的人工观测仪器的自动化测量。该装置的抗拉力无法满足70kN的抗拉要求,无法满足水平井动态测井要求。
俄罗斯学者SAFIULLIN G G等人的专利,涉及一种连接测井电缆与井口装置的防水半联轴器,防水半联轴器可以利用螺栓固定测井电缆的外层钢丝,烛式过渡桥由一个缸体和柱塞组成,其中包含一个特制的带有孔眼的衬套,能够将插头牢固地固定在上面。活塞处是电器元件的入口,此处利用密封圈为各电缆信号线建立了独立的密闭空间,电器元件入口处采用模块化设计,公插头与母插头之间采用附加密封圈和隔离套密封,可以实现电缆插头的隔离和定位。该装置适用于电缆和井口的连接,无法满足井下对接的要求,不能满足水平井动态测井的工艺要求。
俄罗斯学者TKACHUK V P等人的专利,涉及一种适用于铠装电缆的承重电缆连接,电缆连接器由主体部分、支撑桥、依据电缆芯线数目的导入部分、依附于玻璃的绝缘体、水力式自密封结构、可控法兰、防松螺母、安装电线、备紧螺母、防护帽、填料环、连接玻璃绝缘块、机械连接的电缆夹、连接外铠的连接器组成。该装置需要在井口人工连接,不能满足井下自动对接的要求。
发明内容
本发明的目的是:提供一种水平井测井电缆对接装置及现场使用方法,应于水平井产液剖面动态测试。电缆对接装置在数千米的井下可以通过重力自动对接;对接后能够达到地面设备通过电缆和挺杆内部线路给井下仪器供电和信号传输的目的;水平井测井电缆对接装置对接后,其机械抗拉力不小于70kN,能够拉动整套挺杆柱及测井仪器,完成水平井动态测井的要求。
本发明采用的技术方案是:一种水平井测井电缆对接装置,由公接头总成1和母接头总成2组成。
公接头总成1包括对接公针101、公针压帽102、公针主体103、公接头绝缘座104、公针压环105。
母接头总成2包括电缆头201、重力短节202、母针加长针203、密封塞204、拉簧销A205、拉簧206、拉簧销B 207、锁紧簧销208、锁紧簧209、对接母针210、内绝缘套211、绝缘套支撑架212、外绝缘套213、对接锁卡214、对接外筒215。
对接公针101的芯体采用硬质合金制成,对接公针101芯体全长90~100mm,按直径大小可以分为四个部分:第一部分直径3~6mm,长度10~15mm,顶端有15°~30°圆锥倒角,外部采用镀金处理;第二部分直径2~5mm,长度40~45mm;第三部分直径6~8mm,长度25~30mm;第四部分直径1~2mm,最下端与信号传输线连接;对接公针101芯体的第二部分外部、第三部分外部及第四部分外部的上半部分,采用模压工艺固化有硬塑料绝缘材料;
对接公针101外部固化的绝缘材料,从上到下,按外径大小,可以分为四个部分:第一部分位于镀金芯体的下方,外径3~6mm,长度35~40mm;第二部分外径5~7mm,长度14~16mm,在外部有密封槽,安装有“O”形密封胶圈,与公针主体103的内孔形成密封结构;第三部分外径7~9mm,长度12~14mm;第四部分外径2~4mm,长度12~14mm;
公针压帽102上部为45°圆台型,中部为圆柱形,外径22~25mm,公针压帽102内部有阶梯状通孔,上部通孔内径3~6mm,与对接公针101上部形成间隙配合,深度10~15mm;公针压帽102中部通孔内径5~7mm,下部有M15~M18内螺纹与公针主体103连接;
公针主体103长度80~120mm,公针主体103外部按直径划分,从上至下,可以分为五个部分:第一部分为M15~M18外螺纹,可以与公针压帽102连接;第二部分外径为22~25mm,第一部分和第二部分之间为直角台阶;第三部分外径17~20mm,第二部分和第三部分之间有60°~70°的挂钩槽,能够与对接锁卡214下部的挂钩形成配合,承载拉力;第四部分外径22~25mm,第三部分和第四部分之间为30°~45°倒角;第五部分外径32~38mm,第四部分和第五部分之间为30°~45°倒角;公针主体103内部有阶梯状通孔,按内径划分,从上至下可以分为四个部分:第一部分外径5~7mm,深度14~16mm;第二部分内径7~9mm,深度12~14mm;第三部分为M20~M22内螺纹,可以与公针压环105连接;第四部分为M27~M30内螺纹,可以与挺杆悬挂器连接;
公接头绝缘座104采用硬质尼龙材料制成,外部按直径大小,从上至下可以分为三个部分:第一部分外径7~9mm,长度5~6mm;第二部分外径19~21mm,长度7~9mm;第三部分外径7~9mm,长度7~9mm;公接头绝缘座104内部有直径2.5~4.5mm通孔;公接头绝缘座104套在对接公针101的下端,并安装在公针主体103的内孔里;
公针压环105采用不锈钢材料制成,外部为M20~M22外螺纹,可以与公针主体103的内螺纹连接;公针压环105中间为直径7.5~9.5mm的通孔;公针压环105底端环面上设置有两个“一”字型凹槽,两个“一”字型凹槽以所述公针压环(105)的中心对称设置,用于工具插入,旋紧螺纹;公针压环105套在公接头绝缘座104的下部;
电缆头201外径为32~38mm,下部有M27~M30外螺纹与重力短节202连接,外螺纹连接处有两个密封槽安装有“O”形密封圈;电缆头201内部采用锥套结构固定Φ11.8三铠电缆;
重力短节202长度为500~1000mm,外径为32~38mm,上部有M27~M30内螺纹与电缆头201连接,连接处有“O”形密封圈;重力短节202下部有有M27~M30外螺纹与对接外筒215连接,连接处有“O”形密封圈;重力短节202中心内径为6~10mm的圆孔,用于通过信号传输线,圆孔的上下两端有45°倒角;
母针加长针203中心为一根长度为75~85mm的金属针,在金属针外部,采用模压工艺,紧密套有一个绝缘套;母针加长针203按外径大小,从上到下可以分为七个部分:第一部分为外露的金属针,直径1~2mm,长度8~10mm,可以与信号传输线连接;第二部分为绝缘套,直径3~4mm,长度4~5mm;第三部分为绝缘套,外径4~5mm,长度4~5mm;第四部分为绝缘套,外径5~7mm,长度30~35mm;第五部分为绝缘套,外径外径8~10mm;第六部分为绝缘套,外径外径6~8mm,在外部有一个凹槽,用于捆绑丝线,固定内绝缘套211;第七部分为外露的金属针,上面有M2~M4外螺纹,可以与对接母针210连接;
密封塞204长度36~40mm,外部按直径不同,从上至下划分为三个部分:第一部分为M25~M28外螺纹,可以与对接外筒215内部螺纹连接;第二部分直径20~23mm,长度12~16mm,外部有密封槽,安装有“O”形密封胶圈,与对接外筒215的内孔形成密封结构;第三部分直径为17~20mm,长度10~14mm;在密封塞216顶部的平面上,设置有两个直径5~7mm的盲孔,两个所述盲孔以所述密封塞(216)的中心线对称设置,用于工具插入,旋紧螺纹;密封塞204内部有阶梯状通孔,上部内径5~7mm,深度30~35mm;下部内径8~10mm,内部有密封槽安装有“O”形密封胶圈,与母针加长针203形成密封结构;密封塞204套在母针加长针203的外部;
拉簧销A 205是一根金属圆杆,长度14~18mm,外径2~4mm,安装在对接外筒215上部侧面的通孔内,安装完成后,拉簧销A 205两端采用铆接工艺进行固定;
拉簧206为拉伸弹簧,弹簧中径7~10mm,弹簧丝圆截面直径0.6~1mm,有效圈数8~12圈;弹簧一端固定在拉簧销A 205上,另一端固定在拉簧销B 207上;
拉簧销B 207是一根金属圆杆,长度12~14mm,外径2~4mm;拉簧销B 207安装在对接锁卡214顶部的通孔内;安装完成后,拉簧销B 207两端采用铆接工艺与对接锁卡214固定;
锁紧簧销208是一根金属圆杆,长度14~18mm,外径2~4mm,安装在对接外筒215中部侧面的通孔内,安装完成后,锁紧簧销208两端采用铆接工艺进行固定;
锁紧簧209为扭转弹簧,弹簧中径5~6mm,弹簧丝圆截面直径0.5~0.8mm,有效圈数2~3圈;弹簧中心穿过锁紧簧销208;锁紧簧209一端固定在对接外筒215中部的凹槽内,另一端固定在对接锁卡214中部的凹槽内;
对接母针210为阶梯状圆柱,总长60~70mm;外部从上至下分为三个部分:第一部分外径6~8mm,长度7~9mm;第二部分外径5~7mm,长度25~30mm,外壁轴向上均布有6~8个溢流孔,在周向上为左右对称结构;第三部分外径6~8mm;对接母针220内部为阶梯状通孔,上部为M2~M4螺纹,深度8~10mm,可以与母针加长针203连接;下部内径3~6mm,底端有15°~30°圆锥倒角;对接母针210内部采用镀金工艺处理;对接母针210底部内孔可以和对接公针101形成紧密配合,对接公针101上部镀金部分能够完全进入对接母针210底部内孔;
内绝缘套211是一根采用乳胶材料制成的圆柱,总长度75~80mm,外径7~9mm;内部为盲孔结构,直径6~8mm,深度70~75mm;内绝缘套211套在对接母针210上,内绝缘套211内部充满硅油;内绝缘套211上部通过丝线捆绑固定在母针加长针203下部的凹槽上;
绝缘套支撑架212是一根硬质塑料制成的圆筒,长度比外绝缘套213短2~3mm,外径比外绝缘套213内径小0.2~0.4mm;外绝缘套213可以套在绝缘套支撑架212上;绝缘套支撑架212外壁周向上均布有4个宽度2~3mm的溢流栅缝,栅缝长度40~50mm;绝缘套支撑架212上部的外壁上有一个宽度2~3mm的凹槽,用于捆绑固定外绝缘套213;绝缘套支撑架212内部有阶梯状台阶,上部内径尺寸比内绝缘套211的外径大0.1~0.3mm,深度比内绝缘套212的长度长6~7mm;绝缘套支撑架212可以套在内绝缘套211上;绝缘套支撑架212下部内径比上部小1~2mm,形成一个直角台阶,用于支撑内绝缘套212;绝缘套支撑架212最底端的内孔有30°~45°倒角;
外绝缘套213是一根采用乳胶材料制成的圆柱,总长度80~100mm,外径14~16mm;内部为盲孔结构,直径10~12mm,深度78~98mm;外绝缘套213可以套在绝缘套支撑架212上,用丝线捆绑在绝缘套支撑架212上部的凹槽上;外绝缘套213内部充满硅油;
对接锁卡214为板状结构,长度110~120mm,宽12~14mm,安装在对接外筒(228)侧面的凹槽内;对接锁卡227的正面为直径32~38mm的弧面,背面有阶梯状台阶;在对接锁卡227顶部中央有一个矩形槽,槽宽2~3mm,长度8~10mm,在槽的左右两侧有通孔,用于安装拉簧销B 207;在距离顶部11~13mm处,开有一个矩形槽,槽宽6~8mm,长度14~18mm;在距离顶部11~13mm处,左右开有宽度3~4mm,长度11~13mm的贯穿槽,槽两端为圆弧,用于安装拉簧销B 207,拉簧销B 207可以在贯穿槽内上下滑动;在正面宽槽的下方有一道凹槽,槽宽3~4mm,长度15~18mm,用于安放锁紧簧销222下端扭臂;对接锁卡227正面最下端有15°~25°弧面倒角;
对接锁卡214背面按厚度不同分,从上至下分为四部分:第一部分为平面结构,厚度7~8mm,长度30~40mm;第二部分为平面结构,厚度5~6mm,长度38~42mm;在第一部和第二部分的交接处为30°~35°挂钩结构,可以和对接外筒215的挂钩槽形成紧密配合,承载拉力;第三部分为直径22~25mm内圆弧结构,厚度7~8mm,长度14~16mm;第四部分为直径17~20mm内圆弧结构,厚度11~13mm;在第三部分和第四部分的交接处为60°~70°挂钩结构,可以和公针主体103的挂钩槽形成配合,承载拉力;第四部分最下端为圆弧斜面;
对接外筒215长度260~310mm,外径32~38mm;在距顶端75~80mm的外壁上,设置有两条阶梯状槽,两条所述阶梯状槽在左右方向对称设置,按槽宽划分,自上而下分为三个部分:第一部分槽宽3~4mm,槽长7~8mm,槽深7~9mm,顶部倒圆处理,在槽的左右两侧有通孔,用于安装拉簧销A 205;第二部分槽宽8~10mm,槽长25~30mm,槽深7~9mm,顶部倒圆处理,在槽内放置有拉簧206;第三部分槽宽14~15mm,槽长120~130mm,顶部倒圆处理,槽内放置有对接锁卡214;第三部分按槽深度不同,从上至下分为上、中、下三部分:上部分槽深7~8mm,在槽的左右两侧有通孔,用于安装锁紧簧销208;中部分槽深5~6mm;在上部分和中部分之间的交接处为30°~35°挂钩槽,与对接锁卡214上部的挂钩形成配合,承载拉力;下部分为透槽,与对接外筒215内部孔连通;
对接外筒215内部有阶梯状通孔,按内径划分,从上至下分为八个部分:第一部分为密封面,与重力短节202下端“O”形密封圈形成密封结构;第二部分为M27~M30内螺纹,底部带有退刀槽,可以与重力短节202连接;第三部分为M25~M28内螺纹,底部带有退刀槽,可以与密封塞204连接;第四部分为直径20~23mm的孔,深度12~16mm;第五部分为直径17~20mm的孔,深度10~14mm;第六部分为直径15~17mm的孔;第七部分为直径11~13mm的孔,深度3~5mm,底部为直角台阶,用于托住外绝缘套213及其内部安装的组件;第八部分孔径26~28mm,与第七部分之间有30°~45°斜面过渡,第八部分孔底部有30°~45°倒角。
一种水平井测井电缆对接装置的现场使用方法:
⑴起出原井生产杆柱和管柱,起出防落物管柱;
⑵冲砂至人工井底,起出冲砂管柱;通井至人工井底,起出通井管柱;
⑶井口组装测试仪器,与挺杆连接下入井下,挺杆下入500~1000m;
⑷当挺杆下入完成后,依次将悬挂解锁装置的悬挂器、挺杆防顶器、公接头总成1与挺杆连接;
⑸用修井作业机将悬挂防顶外壳吊起;
⑹将公接头总成1、挺杆防顶器、挺杆悬挂器,依次导引进入悬挂防顶外壳的悬挂腔,完成悬挂;
⑺悬挂防顶外壳上部连接抽汲测试管柱,将测试仪器输送到预定位置;
⑻抽汲测试管柱坐封、脱节、抽汲排液;
⑼排液量达到30~50m3后,停止抽汲;母接头总成2与测试电缆连接,从油管下入;
⑽母接头总成2到达公接头总成1上部50~100m时,以2000~4000m/h的速度下放电缆,直至电缆张力减小1~5kN,停止下放电缆,保持电缆静止1~2min,完成电缆对接器的对接。
⑾以50m/h~100m/h速度上提电缆,完成挺杆悬挂器解锁;
⑿电缆上提3m~10m后,开始抽汲,抽汲稳定后,以300m/h~800m/h的速度上提电缆,边抽汲边测试,上测得到动态产液测试资料曲线。
⒀测试完成后,停止抽汲,上提电缆,依次起出全部测试电缆、水平井测井电缆对接装置、挺杆防顶器、挺杆悬挂器、挺杆和测试仪器;
⒁抽汲测试管柱对接、解封,起出井下抽汲管柱和悬挂防顶外壳。
工作原理和工作过程:
对接:对接时,母接头总成2底部向下,靠近公接头总成1;公接头总成1的对接公针101、公针压帽102及公针主体103的上半部导入母接头总成2的对接外筒215的内孔;在拉簧206的作用下,对接锁卡214上部的挂钩与对接外筒215的挂钩槽处于分离状态;在公针压帽102斜面的推动下,对接锁卡214向外张开;对接锁卡214下部的挂钩到达公针主体103挂钩槽的位置后,在锁紧簧209的作用下,对接锁卡214向内收紧,对接锁卡214下部的挂钩与公针主体103挂钩槽锁紧密配合;上提母接头总成2,对接锁卡214上部的挂钩与接外筒215内的挂钩槽形成紧密配合,承载拉力;此时,对接公针101刺破装满硅油的外绝缘套213及内绝缘套211,进入对接母针210的内孔,完成线路导通;硅油能够将对接公针101和对接母针210与井下液体隔离,对接后不短路。
分离:在不受拉力时,在拉簧206的作用下,对接锁卡214上部的挂钩与对接外筒215的挂钩槽处于分离状态;用两把螺丝刀,伸入两侧的对接锁卡214与对接外筒215安装槽之间的缝隙,将对接锁卡214下端撬起,使对接锁卡214与公针主体103分离;上提母接头总成2,使公接头总成1的公针主体103的上半部、公针压帽102、对接公针101依次导出母接头总成2的对接外筒215的内孔,完成水平井测井电缆对接装置的分离操作。
本发明的有益效果:公接头总成1和母接头总成2在数千米井下的油水环境中,能够对接和锁紧,实现线路导通,不短路;连接后抗拉强度不小于70kN,可以利用电缆拖动井下挺杆柱和仪器完成水平井分段测试。
附图说明
图1是公接头总成示意图。
图2是母接头总成示意图。
图3是公接头总成和母接头总成对接后承载拉力的示意图。
图4是对接外筒正面剖视图。
图5是对接外筒侧面视图。
图中,1.公接头总成,2.母接头总成,101.对接公针,102.公针压帽,103.公针主体,104.公接头绝缘座,105.公针压环,201.电缆头,202.重力短节,203.母针加长针,204.密封塞,205.拉簧销A,206.拉簧,207.拉簧销B,208.锁紧簧销,209.锁紧簧,210.对接母针,211.内绝缘套,212.绝缘套支撑架,213.外绝缘套,214.对接锁卡,215.对接外筒。
具体实施方式
实施例1:以一个水平井测井电缆对接装置的结构为例,对本发明作进一步详细说明。
参阅图1、图2。一种水平井测井电缆对接装置,由公接头总成1和母接头总成2组成。
公接头总成1主要由对接公针101、公针压帽102、公针主体103、公接头绝缘座104、公针压环105组成。
母接头总成2主要由电缆头201、重力短节202、母针加长针203、密封塞204、拉簧销A 205、拉簧206、拉簧销B 207、锁紧簧销208、锁紧簧209、对接母针210、内绝缘套211、绝缘套支撑架212、外绝缘套213、对接锁卡214、对接外筒215组成。
对接公针101的芯体采用硬质合金制成,对接公针101芯体全长90~100mm,按直径大小可以分为四个部分:第一部分直径3~6mm,长度10~15mm,顶端有15°~30°圆锥倒角,外部采用镀金处理;第二部分直径2~5mm,长度40~45mm;第三部分直径6~8mm,长度25~30mm;第四部分直径1~2mm,最下端与信号传输线连接;对接公针101芯体的第二部分外部、第三部分外部及第四部分外部的上半部分,采用模压工艺固化有硬塑料绝缘材料;
对接公针101外部固化的绝缘材料,从上到下,按外径大小,可以分为四个部分:第一部分位于镀金芯体的下方,外径3~6mm,长度35~40mm;第二部分外径5~7mm,长度14~16mm,在外部有密封槽,安装有“O”形密封胶圈,与公针主体103的内孔形成密封结构;第三部分外径7~9mm,长度12~14mm;第四部分外径2~4mm,长度12~14mm;
公针压帽102上部为45°圆台型,中部为圆柱形,外径22~25mm,公针压帽102内部有阶梯状通孔,上部通孔内径3~6mm,与对接公针101上部形成间隙配合,深度10~15mm;公针压帽102中部通孔内径5~7mm,下部有M15~M18内螺纹与公针主体103连接;
公针主体103长度80~120mm,公针主体103外部按直径划分,从上至下,可以分为五个部分:第一部分为M15~M18外螺纹,可以与公针压帽102连接;第二部分外径为22~25mm,第一部分和第二部分之间为直角台阶;第三部分外径17~20mm,第二部分和第三部分之间有60°~70°的挂钩槽,能够与对接锁卡214下部的挂钩形成配合,承载拉力;第四部分外径22~25mm,第三部分和第四部分之间为30°~45°倒角;第五部分外径32~38mm,第四部分和第五部分之间为30°~45°倒角;公针主体103内部有阶梯状通孔,按内径划分,从上至下可以分为四个部分:第一部分外径5~7mm,深度14~16mm;第二部分内径7~9mm,深度12~14mm;第三部分为M20~M22内螺纹,可以与公针压环105连接;第四部分为M27~M30内螺纹,可以与挺杆悬挂器连接;
公接头绝缘座104采用硬质尼龙材料制成,外部按直径大小,从上至下可以分为三个部分:第一部分外径7~9mm,长度5~6mm;第二部分外径19~21mm,长度7~9mm;第三部分外径7~9mm,长度7~9mm;公接头绝缘座104内部有直径2.5~4.5mm通孔;公接头绝缘座104套在对接公针101的下端,并安装在公针主体103的内孔里;
公针压环105采用不锈钢材料制成,外部为M20~M22外螺纹,可以与公针主体103的内螺纹连接;公针压环105中间为直径7.5~9.5mm的通孔;公针压环105底端环面上设置有两个“一”字型凹槽,两个“一”字型凹槽以所述公针压环(105)的中心对称设置,用于工具插入,旋紧螺纹;公针压环105套在公接头绝缘座104的下部;
电缆头201外径为32~38mm,下部有M27~M30外螺纹与重力短节202连接,外螺纹连接处有两个密封槽安装有“O”形密封圈;电缆头201内部采用锥套结构固定Φ11.8三铠电缆;由于电缆头结构在测井中属于常规结构,其余结构不再赘述;
重力短节202长度为500~1000mm,外径为32~38mm,上部有M27~M30内螺纹与电缆头201连接,连接处有“O”形密封圈;重力短节202下部有有M27~M30外螺纹与对接外筒215连接,连接处有“O”形密封圈;重力短节202中心内径为6~10mm的圆孔,用于通过信号传输线,圆孔的上下两端有45°倒角;
母针加长针203中心为一根长度为75~85mm的金属针,在金属针外部,采用模压工艺,紧密套有一个绝缘套;母针加长针203按外径大小,从上到下可以分为七个部分:第一部分为外露的金属针,直径1~2mm,长度8~10mm,可以与信号传输线连接;第二部分为绝缘套,直径3~4mm,长度4~5mm;第三部分为绝缘套,外径4~5mm,长度4~5mm;第四部分为绝缘套,外径5~7mm,长度30~35mm;第五部分为绝缘套,外径外径8~10mm;第六部分为绝缘套,外径外径6~8mm,在外部有一个凹槽,用于捆绑丝线,固定内绝缘套211;第七部分为外露的金属针,上面有M2~M4外螺纹,可以与对接母针210连接;
密封塞204长度36~40mm,外部按直径不同,从上至下划分为三个部分:第一部分为M25~M28外螺纹,可以与对接外筒215内部螺纹连接;第二部分直径20~23mm,长度12~16mm,外部有密封槽,安装有“O”形密封胶圈,与对接外筒215的内孔形成密封结构;第三部分直径为17~20mm,长度10~14mm;在密封塞216顶部的平面上,设置有两个直径5~7mm的盲孔,两个所述盲孔以所述密封塞(216)的中心线对称设置,用于工具插入,旋紧螺纹;密封塞204内部有阶梯状通孔,上部内径5~7mm,深度30~35mm;下部内径8~10mm,内部有密封槽安装有“O”形密封胶圈,与母针加长针203形成密封结构;密封塞204套在母针加长针203的外部;
拉簧销A 205是一根金属圆杆,长度14~18mm,外径2~4mm,安装在对接外筒(215)上部侧面的通孔内,安装完成后,拉簧销A 205两端采用铆接工艺进行固定;
拉簧206为拉伸弹簧,弹簧中径7~10mm,弹簧丝圆截面直径0.6~1mm,有效圈数8~12圈;弹簧一端固定在拉簧销A 205上,另一端固定在拉簧销B 207上;
拉簧销B 207是一根金属圆杆,长度12~14mm,外径2~4mm;拉簧销B 207安装在对接锁卡214顶部的通孔内;安装完成后,拉簧销B 207两端采用铆接工艺与对接锁卡214固定;
锁紧簧销208是一根金属圆杆,长度14~18mm,外径2~4mm,安装在对接外筒215中部侧面的通孔内,安装完成后,锁紧簧销208两端采用铆接工艺进行固定;
锁紧簧209为扭转弹簧,弹簧中径5~6mm,弹簧丝圆截面直径0.5~0.8mm,有效圈数2~3圈;弹簧中心穿过锁紧簧销208;锁紧簧209一端固定在对接外筒215中部的凹槽内,另一端固定在对接锁卡214中部的凹槽内;
对接母针210为阶梯状圆柱,总长60~70mm;外部从上至下分为三个部分:第一部分外径6~8mm,长度7~9mm;第二部分外径5~7mm,长度25~30mm,外壁轴向上均布有6~8个溢流孔,在周向上为左右对称结构;第三部分外径6~8mm;对接母针220内部为阶梯状通孔,上部为M2~M4螺纹,深度8~10mm,可以与母针加长针203连接;下部内径3~6mm,底端有15°~30°圆锥倒角;对接母针210内部采用镀金工艺处理;对接母针210底部内孔可以和对接公针101形成紧密配合,对接公针101上部镀金部分能够完全进入对接母针210底部内孔;
内绝缘套211是一根采用乳胶材料制成的圆柱,总长度75~80mm,外径7~9mm;内部为盲孔结构,直径6~8mm,深度70~75mm;内绝缘套211套在对接母针210上,内绝缘套211内部充满硅油;内绝缘套211上部通过丝线捆绑固定在母针加长针203下部的凹槽上;
绝缘套支撑架212是一根硬质塑料制成的圆筒,长度比外绝缘套213短2~3mm,外径比外绝缘套213内径小0.2~0.4mm;外绝缘套213可以套在绝缘套支撑架212上;绝缘套支撑架212外壁周向上均布有4个宽度2~3mm的溢流栅缝,栅缝长度40~50mm;绝缘套支撑架212上部的外壁上有一个宽度2~3mm的凹槽,用于捆绑固定外绝缘套213;绝缘套支撑架212内部有阶梯状台阶,上部内径尺寸比内绝缘套211的外径大0.1~0.3mm,深度比内绝缘套212的长度长6~7mm;绝缘套支撑架212可以套在内绝缘套211上;绝缘套支撑架212下部内径比上部小1~2mm,形成一个直角台阶,用于支撑内绝缘套212;绝缘套支撑架212最底端的内孔有30°~45°倒角;
外绝缘套213是一根采用乳胶材料制成的圆柱,总长度80~100mm,外径14~16mm;内部为盲孔结构,直径10~12mm,深度78~98mm;外绝缘套213可以套在绝缘套支撑架212上,用丝线捆绑在绝缘套支撑架212上部的凹槽上;外绝缘套213内部充满硅油;
对接锁卡214为板状结构,长度110~120mm,宽12~14mm,安装在对接外筒228侧面的凹槽内;对接锁卡227的正面为直径32~38mm的弧面,背面有阶梯状台阶;在对接锁卡227顶部中央有一个矩形槽,槽宽2~3mm,长度8~10mm,在槽的左右两侧有通孔,用于安装拉簧销B 207;在距离顶部11~13mm处,开有一个矩形槽,槽宽6~8mm,长度14~18mm;在距离顶部11~13mm处,左右开有宽度3~4mm,长度11~13mm的贯穿槽,槽两端为圆弧,用于安装拉簧销B 207,拉簧销B 207可以在贯穿槽内上下滑动;在正面宽槽的下方有一道凹槽,槽宽3~4mm,长度15~18mm,用于安放锁紧簧销222下端扭臂;对接锁卡227正面最下端有15°~25°弧面倒角;
对接锁卡214背面按厚度不同分,从上至下分为四部分:第一部分为平面结构,厚度7~8mm,长度30~40mm;第二部分为平面结构,厚度5~6mm,长度38~42mm;在第一部和第二部分的交接处为30°~35°挂钩结构,可以和对接外筒215的挂钩槽形成紧密配合,承载拉力;第三部分为直径22~25mm内圆弧结构,厚度7~8mm,长度14~16mm;第四部分为直径17~20mm内圆弧结构,厚度11~13mm;在第三部分和第四部分的交接处为60°~70°挂钩结构,可以和公针主体103的挂钩槽形成配合,承载拉力;第四部分最下端为圆弧斜面;
对接外筒215长度260~310mm,外径32~38mm;在距顶端75~80mm的外壁上,设置有两条阶梯状槽,两条所述阶梯状槽在左右方向对称设置,按槽宽划分,自上而下分为三个部分:第一部分槽宽3~4mm,槽长7~8mm,槽深7~9mm,顶部倒圆处理,在槽的左右两侧有通孔,用于安装拉簧销A 205;第二部分槽宽8~10mm,槽长25~30mm,槽深7~9mm,顶部倒圆处理,在槽内放置有拉簧206;第三部分槽宽14~15mm,槽长120~130mm,顶部倒圆处理,槽内放置有对接锁卡214;第三部分按槽深度不同,从上至下分为上、中、下三部分:上部分槽深7~8mm,在槽的左右两侧有通孔,用于安装锁紧簧销208;中部分槽深5~6mm;在上部分和中部分之间的交接处为30°~35°挂钩槽,与对接锁卡214上部的挂钩形成配合,承载拉力;下部分为透槽,与对接外筒215内部孔连通;
对接外筒215内部有阶梯状通孔,按内径划分,从上至下分为八个部分:第一部分为密封面,与重力短节202下端“O”形密封圈形成密封结构;第二部分为M27~M30内螺纹,底部带有退刀槽,可以与重力短节202连接;第三部分为M25~M28内螺纹,底部带有退刀槽,可以与密封塞204连接;第四部分为直径20~23mm的孔,深度12~16mm;第五部分为直径17~20mm的孔,深度10~14mm;第六部分为直径15~17mm的孔;第七部分为直径11~13mm的孔,深度3~5mm,底部为直角台阶,用于托住外绝缘套213及其内部安装的组件;第八部分孔径26~28mm,与第七部分之间有30°~45°斜面过渡,第八部分孔底部有30°~45°倒角。
实施例2:以一个公接头总成1的组装为例,对本发明作进一步详细说明。
参阅图1。首先,将对接公针1的下端与导线连接导线的另一端连接挺杆内的芯线,将对接公针1密封槽内安装“O”形密封圈;其次,将对接公针1从公针主体103的下部孔内插入,用公针压帽102与公针主体103上部的螺纹进行连接;再其次,公接头绝缘座104从公针主体103的下部孔内塞入;最后,公针压环105与公针主体103下部的内螺纹进行连接,旋紧,完成公接头总成1的组装。
实施例3:以一个母接头总成2的组装为例,对本发明作进一步详细说明。
参阅图2。首先,利用拉簧销B 207将拉簧206固定在对接锁卡214上部的凹槽内,拉簧销B 207两端采用铆接工艺与对接锁卡214固定;将拉簧销A 205穿过拉簧206的上端,固定在对接外筒215上部的侧面通孔内,拉簧销A 205两端采用铆接工艺与对对接外筒215固定;
其次,将锁紧簧209一端穿过对接锁卡214的贯穿槽,放置在对接外筒215的安装槽内,将锁紧簧209另一端放置在对接锁卡214的凹槽内;下拉对接锁卡214,将对接锁卡214放置在对接外筒215的安装槽内;将锁紧簧销208穿过锁紧簧209,利用铆接工艺,使对接锁卡214固定在对接外筒215的安装槽内;此时,拉簧206处于拉伸状态,对接锁卡214上部的挂钩与对接外筒215的挂钩槽处于分离状态;锁紧簧209处于扭转状态,在弹簧力量的作用下,对接锁卡214紧贴在对接外筒215的安装槽内;
再其次,将母针加长针203的上端与导线连接导线的另一端连接测井电缆的芯线;将母针加长针203的下端与对接母针210进行螺纹连接;内绝缘套211内注入硅油,套在对接母针210上;内绝缘套211的顶部利用丝线固定在母针加长针203底部的凹槽上;
再其次,绝缘套支撑架212套在内绝缘套211上;外绝缘套213内注入硅油,套在绝缘套支撑架212上,外绝缘套213上部用丝线固定在绝缘套支撑架212上部的凹槽内;
再其次,密封塞204内部和外部的密封槽内全部安装“O”形密封圈;将母针加长针203上部连接的导线从密封塞204底部的内孔穿过,将母针加长针203塞入密封塞204的内孔中,压紧;组装完成后,将组合体带有外绝缘套213的一端,从对接外筒215的上部塞入内孔中,密封塞204的外螺纹与对接外筒215的内螺纹旋紧;
最后,将导线从重力短节202的底部穿入,重力短节202的底部与对接外筒215的上部进行螺纹连接;电缆头201与测井电缆进行铠装;将电缆头201内的电缆芯线与重力短节202中心孔穿出的导线进行连接;将电缆头201与重力短节202进行螺纹连接,旋紧,完成母接头总成2的组装。
实施例4:以一个水平井测井电缆对接装置在地面的对接和分离方法为例,对本发明作进一步详细说明。
参阅图3。
地面对接方法:将公接头总成1带有对接公针101的一端朝上;提起母接头总成2,底部向下靠近公接头总成1;使公接头总成1的对接公针101、公针压帽102及公针主体103的上半部导入母接头总成2的对接外筒215的内孔,对接锁卡214与公针主体103锁紧,完成水平井测井电缆对接装置的对接操作。
地面分离方法:在不受拉力的情况下,用两把螺丝刀,分别伸入两侧对接锁卡214与对接外筒215安装槽的缝隙中,将对接锁卡214下端撬起,上提母接头总成2,使公接头总成1的公针主体103的上半部、公针压帽102、对接公针101依次导出母接头总成2的对接外筒215的内孔,完成水平井测井电缆对接装置的分离操作。
实施例5:以一个水平井测井电缆对接装置现场使用方法为例,对本发明作进一步详细说明。
⑴起出原井生产杆柱和管柱,起出防落物管柱;
⑵冲砂至人工井底,起出冲砂管柱;通井至人工井底,起出通井管柱;
⑶井口组装测试仪器,与挺杆连接下入井下,挺杆下入500~1000m;
⑷当挺杆下入完成后,依次将悬挂解锁装置的悬挂器、挺杆防顶器、公接头总成1与挺杆连接;
⑸用修井作业机将悬挂防顶外壳吊起;
⑹将公接头总成1、挺杆防顶器、挺杆悬挂器,依次导引进入悬挂防顶外壳的悬挂腔,完成悬挂;
⑺悬挂防顶外壳上部连接抽汲测试管柱,将测试仪器输送到预定位置;
⑻抽汲测试管柱坐封、脱节、抽汲排液;
⑼排液量达到30~50m3后,停止抽汲;母接头总成2与测试电缆连接,从油管下入;
⑽母接头总成2到达公接头总成1上部50~100m时,以2000~4000m/h的速度下放电缆,直至电缆张力减小1~5kN,停止下放电缆,保持电缆静止1~2min,完成电缆对接器的对接。
⑾以50m/h~100m/h速度上提电缆,完成挺杆悬挂器解锁;
⑿电缆上提3m~10m后,开始抽汲,抽汲稳定后,以300m/h~800m/h的速度上提电缆,边抽汲边测试,上测得到动态产液测试资料曲线。
⒀测试完成后,停止抽汲,上提电缆,依次起出全部测试电缆、水平井测井电缆对接装置、挺杆防顶器、挺杆悬挂器、挺杆和测试仪器;
⒁抽汲测试管柱对接、解封,起出井下抽汲管柱和悬挂防顶外壳。
Claims (3)
1.一种水平井测井电缆对接装置,其特征在于由公接头总成(1)和母接头总成(2)组成;所述的公接头总成(1),包括对接公针(101)、公针压帽(102)、公针主体(103)、公接头绝缘座(104)、公针压环(105);所述的母接头总成(2),包括电缆头(201)、重力短节(202)、母针加长针(203)、密封塞(204)、拉簧销A(205)、拉簧(206)、拉簧销B(207)、锁紧簧销(208)、锁紧簧(209)、对接母针(210)、内绝缘套(211)、绝缘套支撑架(212)、外绝缘套(213)、对接锁卡(214)、对接外筒(215);
对接公针(101)的芯体采用硬质合金制成,对接公针(101)芯体全长90~100mm,按直径大小可以分为四个部分:第一部分直径3~6mm,长度10~15mm,顶端有15°~30°圆锥倒角,外部采用镀金处理;第二部分直径2~5mm,长度40~45mm;第三部分直径6~8mm,长度25~30mm;第四部分直径1~2mm,最下端与信号传输线连接;对接公针(101)芯体的第二部分外部、第三部分外部及第四部分外部的上半部分,采用模压工艺固化有硬塑料绝缘材料;
对接公针(101)外部固化的绝缘材料,从上到下,按外径大小,可以分为四个部分:第一部分位于镀金芯体的下方,外径3~6mm,长度35~40mm;第二部分外径5~7mm,长度14~16mm,在外部有密封槽,安装有“O”形密封胶圈,与公针主体(103)的内孔形成密封结构;第三部分外径7~9mm,长度12~14mm;第四部分外径2~4mm,长度12~14mm;
公针压帽(102)上部为45°圆台型,中部为圆柱形,外径22~25mm,公针压帽(102)内部有阶梯状通孔,上部通孔内径3~6mm,与对接公针(101)上部形成间隙配合,深度10~15mm;公针压帽(102)中部通孔内径5~7mm,下部有M15~M18内螺纹与公针主体(103)连接;
公针主体(103)长度80~120mm,公针主体(103)外部按直径划分,从上至下,可以分为五个部分:第一部分为M15~M18外螺纹,可以与公针压帽(102)连接;第二部分外径为22~25mm,第一部分和第二部分之间为直角台阶;第三部分外径17~20mm,第二部分和第三部分之间有60°~70°的挂钩槽,能够与对接锁卡(214)下部的挂钩形成配合,承载拉力;第四部分外径22~25mm,第三部分和第四部分之间为30°~45°倒角;第五部分外径32~38mm,第四部分和第五部分之间为30°~45°倒角;公针主体(103)内部有阶梯状通孔,按内径划分,从上至下可以分为四个部分:第一部分外径5~7mm,深度14~16mm;第二部分内径7~9mm,深度12~14mm;第三部分为M20~M22内螺纹,可以与公针压环(105)连接;第四部分为M27~M30内螺纹,可以与挺杆悬挂器连接;
公接头绝缘座(104)采用硬质尼龙材料制成,外部按直径大小,从上至下可以分为三个部分:第一部分外径7~9mm,长度5~6mm;第二部分外径19~21mm,长度7~9mm;第三部分外径7~9mm,长度7~9mm;公接头绝缘座(104)内部有直径2.5~4.5mm通孔;公接头绝缘座(104)套在对接公针(101)的下端,并安装在公针主体(103)的内孔里;
公针压环(105)采用不锈钢材料制成,外部为M20~M22外螺纹,可以与公针主体(103)的内螺纹连接;公针压环(105)中间为直径7.5~9.5mm的通孔;公针压环(105)底端环面上设置有两个“一”字型凹槽,两个“一”字型凹槽以所述公针压环(105)的中心对称设置,用于工具插入,旋紧螺纹;公针压环(105)套在公接头绝缘座(104)的下部。
2.根据权利要求1所述的一种水平井测井电缆对接装置,其特征在于:
电缆头(201)外径为32~38mm,下部有M27~M30外螺纹与重力短节(202)连接,外螺纹连接处有两个密封槽安装有“O”形密封圈;电缆头(201)内部采用锥套结构固定Φ11.8三铠电缆;
重力短节(202)长度为500~1000mm,外径为32~38mm,上部有M27~M30内螺纹与电缆头(201)连接,连接处有“O”形密封圈;重力短节(202)下部有有M27~M30外螺纹与对接外筒(215)连接,连接处有“O”形密封圈;重力短节(202)中心内径为6~10mm的圆孔,用于通过信号传输线,圆孔的上下两端有45°倒角;
母针加长针(203)中心为一根长度为75~85mm的金属针,在金属针外部,采用模压工艺,紧密套有一个绝缘套;母针加长针(203)按外径大小,从上到下可以分为七个部分:第一部分为外露的金属针,直径1~2mm,长度8~10mm,可以与信号传输线连接;第二部分为绝缘套,直径3~4mm,长度4~5mm;第三部分为绝缘套,外径4~5mm,长度4~5mm;第四部分为绝缘套,外径5~7mm,长度30~35mm;第五部分为绝缘套,外径外径8~10mm;第六部分为绝缘套,外径外径6~8mm,在外部有一个凹槽,用于捆绑丝线,固定内绝缘套(211);第七部分为外露的金属针,上面有M2~M4外螺纹,可以与对接母针(210)连接;
密封塞(204)长度36~40mm,外部按直径不同,从上至下划分为三个部分:第一部分为M25~M28外螺纹,可以与对接外筒(215)内部螺纹连接;第二部分直径20~23mm,长度12~16mm,外部有密封槽,安装有“O”形密封胶圈,与对接外筒(215)的内孔形成密封结构;第三部分直径为17~20mm,长度10~14mm;在密封塞(216)顶部的平面上,设置有两个直径5~7mm的盲孔,两个所述盲孔以所述密封塞(216)的中心线对称设置,用于工具插入,旋紧螺纹;密封塞(204)内部有阶梯状通孔,上部内径5~7mm,深度30~35mm;下部内径8~10mm,内部有密封槽安装有“O”形密封胶圈,与母针加长针(203)形成密封结构;密封塞(204)套在母针加长针(203)的外部;
拉簧销A(205)是一根金属圆杆,长度14~18mm,外径2~4mm,安装在对接外筒(215)上部侧面的通孔内,安装完成后,拉簧销A(205)两端采用铆接工艺进行固定;
拉簧(206)为拉伸弹簧,弹簧中径7~10mm,弹簧丝圆截面直径0.6~1mm,有效圈数8~12圈;弹簧一端固定在拉簧销A(205)上,另一端固定在拉簧销B(207)上;
拉簧销B(207)是一根金属圆杆,长度12~14mm,外径2~4mm;拉簧销B(207)安装在对接锁卡(214)顶部的通孔内;安装完成后,拉簧销B(207)两端采用铆接工艺与对接锁卡(214)固定;
锁紧簧销(208)是一根金属圆杆,长度14~18mm,外径2~4mm,安装在对接外筒(215)中部侧面的通孔内,安装完成后,锁紧簧销(208)两端采用铆接工艺进行固定;
锁紧簧(209)为扭转弹簧,弹簧中径5~6mm,弹簧丝圆截面直径0.5~0.8mm,有效圈数2~3圈;弹簧中心穿过锁紧簧销(208);锁紧簧(209)一端固定在对接外筒(215)中部的凹槽内,另一端固定在对接锁卡(214)中部的凹槽内;
对接母针(210)为阶梯状圆柱,总长60~70mm;外部从上至下分为三个部分:第一部分外径6~8mm,长度7~9mm;第二部分外径5~7mm,长度25~30mm,外壁轴向上均布有6~8个溢流孔,在周向上为左右对称结构;第三部分外径6~8mm;对接母针(220)内部为阶梯状通孔,上部为M2~M4螺纹,深度8~10mm,可以与母针加长针(203)连接;下部内径3~6mm,底端有15°~30°圆锥倒角;对接母针(210)内部采用镀金工艺处理;对接母针(210)底部内孔可以和对接公针(101)形成紧密配合,对接公针(101)上部镀金部分能够完全进入对接母针(210)底部内孔;
内绝缘套(211)是一根采用乳胶材料制成的圆柱,总长度75~80mm,外径7~9mm;内部为盲孔结构,直径6~8mm,深度70~75mm;内绝缘套(211)套在对接母针(210)上,内绝缘套(211)内部充满硅油;内绝缘套(211)上部通过丝线捆绑固定在母针加长针(203)下部的凹槽上;
绝缘套支撑架(212)是一根硬质塑料制成的圆筒,长度比外绝缘套(213)短2~3mm,外径比外绝缘套(213)内径小0.2~0.4mm;外绝缘套(213)可以套在绝缘套支撑架(212)上;绝缘套支撑架(212)外壁周向上均布有4个宽度2~3mm的溢流栅缝,栅缝长度40~50mm;绝缘套支撑架(212)上部的外壁上有一个宽度2~3mm的凹槽,用于捆绑固定外绝缘套(213);绝缘套支撑架(212)内部有阶梯状台阶,上部内径尺寸比内绝缘套(211)的外径大0.1~0.3mm,深度比内绝缘套(212)的长度长6~7mm;绝缘套支撑架(212)可以套在内绝缘套(211)上;绝缘套支撑架(212)下部内径比上部小1~2mm,形成一个直角台阶,用于支撑内绝缘套(212);绝缘套支撑架(212)最底端的内孔有30°~45°倒角;
外绝缘套(213)是一根采用乳胶材料制成的圆柱,总长度80~100mm,外径14~16mm;内部为盲孔结构,直径10~12mm,深度78~98mm;外绝缘套(213)可以套在绝缘套支撑架(212)上,用丝线捆绑在绝缘套支撑架(212)上部的凹槽上;外绝缘套(213)内部充满硅油;
对接锁卡(214)为板状结构,长度110~120mm,宽12~14mm,安装在对接外筒(228)侧面的凹槽内;对接锁卡(227)的正面为直径32~38mm的弧面,背面有阶梯状台阶;在对接锁卡(227)顶部中央有一个矩形槽,槽宽2~3mm,长度8~10mm,在槽的左右两侧有通孔,用于安装拉簧销B(207);在距离顶部11~13mm处,开有一个矩形槽,槽宽6~8mm,长度14~18mm;在距离顶部11~13mm处,左右开有宽度3~4mm,长度11~13mm的贯穿槽,槽两端为圆弧,用于安装拉簧销B(207),拉簧销B(207)可以在贯穿槽内上下滑动;在正面宽槽的下方有一道凹槽,槽宽3~4mm,长度15~18mm,用于安放锁紧簧销(222)下端扭臂;对接锁卡(227)正面最下端有15°~25°弧面倒角;
对接锁卡(214)背面按厚度不同分,从上至下分为四部分:第一部分为平面结构,厚度7~8mm,长度30~40mm;第二部分为平面结构,厚度5~6mm,长度38~42mm;在第一部和第二部分的交接处为30°~35°挂钩结构,可以和对接外筒(215)的挂钩槽形成紧密配合,承载拉力;第三部分为直径22~25mm内圆弧结构,厚度7~8mm,长度14~16mm;第四部分为直径17~20mm内圆弧结构,厚度11~13mm;在第三部分和第四部分的交接处为60°~70°挂钩结构,可以和公针主体(103)的挂钩槽形成配合,承载拉力;第四部分最下端为圆弧斜面;
对接外筒(215)长度260~310mm,外径32~38mm;在距顶端75~80mm的外壁上,设置有两条阶梯状槽,两条所述阶梯状槽在左右方向对称设置,按槽宽划分,自上而下分为三个部分:第一部分槽宽3~4mm,槽长7~8mm,槽深7~9mm,顶部倒圆处理,在槽的左右两侧有通孔,用于安装拉簧销A(205);第二部分槽宽8~10mm,槽长25~30mm,槽深7~9mm,顶部倒圆处理,在槽内放置有拉簧(206);第三部分槽宽14~15mm,槽长120~130mm,顶部倒圆处理,槽内放置有对接锁卡(214);第三部分按槽深度不同,从上至下分为上、中、下三部分:上部分槽深7~8mm,在槽的左右两侧有通孔,用于安装锁紧簧销(208);中部分槽深5~6mm;在上部分和中部分之间的交接处为30°~35°挂钩槽,与对接锁卡(214)上部的挂钩形成配合,承载拉力;下部分为透槽,与对接外筒(215)内部孔连通;
对接外筒(215)内部有阶梯状通孔,按内径划分,从上至下分为八个部分:第一部分为密封面,与重力短节(202)下端“O”形密封圈形成密封结构;第二部分为M27~M30内螺纹,底部带有退刀槽,可以与重力短节(202)连接;第三部分为M25~M28内螺纹,底部带有退刀槽,可以与密封塞(204)连接;第四部分为直径20~23mm的孔,深度12~16mm;第五部分为直径17~20mm的孔,深度10~14mm;第六部分为直径15~17mm的孔;第七部分为直径11~13mm的孔,深度3~5mm,底部为直角台阶,用于托住外绝缘套(213)及其内部安装的组件;第八部分孔径26~28mm,与第七部分之间有30°~45°斜面过渡,第八部分孔底部有30°~45°倒角。
3.根据权利要求1所述的一种水平井测井电缆对接装置的现场使用方法,其特征在于含有以下步骤:
⑴起出原井生产杆柱和管柱,起出防落物管柱;
⑵冲砂至人工井底,起出冲砂管柱;通井至人工井底,起出通井管柱;
⑶井口组装测试仪器,与挺杆连接下入井下,挺杆下入500~1000m;
⑷当挺杆下入完成后,依次将悬挂解锁装置的悬挂器、挺杆防顶器、公接头总成(1)与挺杆连接;
⑸用修井作业机将悬挂防顶外壳吊起;
⑹将公接头总成(1)、挺杆防顶器、挺杆悬挂器,依次导引进入悬挂防顶外壳的悬挂腔,完成悬挂;
⑺悬挂防顶外壳上部连接抽汲测试管柱,将测试仪器输送到预定位置;
⑻抽汲测试管柱坐封、脱节、抽汲排液;
⑼排液量达到30~50m3后,停止抽汲;母接头总成(2)与测试电缆连接,从油管下入;
⑽母接头总成(2)到达公接头总成(1)上部50~100m时,以2000~4000m/h的速度下放电缆,直至电缆张力减小1~5kN,停止下放电缆,保持电缆静止1~2min,完成电缆对接器的对接;
⑾以50m/h~100m/h速度上提电缆,完成挺杆悬挂器解锁;
⑿电缆上提3m~10m后,开始抽汲,抽汲稳定后,以300m/h~800m/h的速度上提电缆,边抽汲边测试,上测得到动态产液测试资料曲线;
⒀测试完成后,停止抽汲,上提电缆,依次起出全部测试电缆、水平井测井电缆对接装置、挺杆防顶器、挺杆悬挂器、挺杆和测试仪器;
⒁抽汲测试管柱对接、解封,起出井下抽汲管柱和悬挂防顶外壳。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |