CN106121572A - 可熔断式安全丢手接头工具 - Google Patents
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Abstract
本发明属于油气井开发完井作业设备研制领域，涉及一种可熔断式安全丢手接头工具，包括电缆固定部分及工具本体，所述电缆固定部分包括卡瓦固定螺帽、电缆卡瓦及顶丝；本体内为空腔体设计，设有电极及固定电极的电极固定栓，以及电缆切割装置，电缆切割装置包括电流控制器和内切割弹。此工具安全有效，降低打捞难度，减少电缆损耗。
Description
技术领域
本发明属于油气井开发完井作业过程中的电缆射孔、测井作业等电缆作业领域，特别是涉及一种可熔断式安全丢手接头工具，是一种在井底作业卡钻之后能实现工具在打捞头上端自动熔断从而实现丢手的一种工具。
背景技术
目前，在国内外油气田开发的电缆作业过程中，主要依靠两种方式来实现卡钻后的自动丢手，一种是安装在测井仪或射孔枪尾部的机械式（弱点拉断）丢手接头，往往在水平井或定向井施工中，由于井斜过大使电缆的摩阻过大，丢手接头设置的丢手拉力1.5T（实际上设置极不准确，且每次需要做地面拉力试验，有时拉不断或是不需要丢手时丢手），而钢丝电缆的安全拉力为5.8T，在安全的拉力下很难正常丢手；另外一种由国外研制，依靠引燃药包释放氢氟酸熔断电缆的丢手装置，该工具工作可靠度不高，尤其在高温时不稳定，释放的氢氟酸对枪尾打捞头造成腐蚀使其承受拉力下降，而且对井筒造成一定的污染。
发明内容
本发明的目的：采用工程爆破行业中的内切割弹技术和具有单向电流流通的开关二极管，通过地面控制器切换电极改变电流流向的方式引爆切割弹，在切割弹产生的高能金属射流作用下，工具打捞头上端的设计切割位置处立即熔断从而实现卡钻时的安全丢手，无需强行拉断电缆，从而减少了电缆损耗，降低井口安全隐患和打捞作业难度。
解决上述技术问题采用的方案如下：可熔断式安全丢手接头工具，包括电缆固定部分及工具本体，所述电缆固定部分包括卡瓦固定螺帽、电缆卡瓦及顶丝；所述本体是一种两端具有外螺纹，中间带锥面的短接，其内为空腔体设计，在空腔体内尾端设有部分伸出本体的电极及固定电极的电极固定栓，在空腔体内还设有电缆切割装置，所述电缆切割装置包括电流控制器和内切割弹，在本体前端外周设有外螺纹，所述的电缆固定螺帽与本体前端外螺纹配合连接，同时，在本体前端和卡瓦固定螺帽上均设有相配合的螺纹孔，顶丝与螺纹孔相配合将本体和卡瓦固定螺帽相连接，进一步防止卡瓦固定螺帽与本体脱扣；所述的电缆卡瓦为未闭合的环状设计，其前部呈斜面设计，其前部与卡瓦固定螺帽内设计的内斜面相配合，这样，使得电缆卡瓦与本体前端和卡瓦固定螺帽内底部进行端面配合，作业时电缆被电缆卡瓦卡住，卡瓦齿咬住电缆里的外包钢丝使工具整个本体形成负极。所述电缆是单行电缆，中间有一条绝缘电线，外包两层钢丝。所述电流控制器采用两个开关二极管，其中一个正向开关二极管连接尾部电极和电缆中绝缘电线，另外一个反向开关二极管连接电缆中绝缘电线和内切割弹，反向开关二极管与内切割弹串联连接，内切割弹与本体连接，正常作业时尾部电极正常通电，需丢手时，切换电缆电极则反向开关二极管流通电流引爆内切割弹，同时尾部连接的电缆仪器设备电路断路，本体被高温金属流切割形成打捞头，便于后期打捞作业打捞，所述的尾部电极由电极和电极固定栓组成，电极穿过电极固定栓并通过绝缘电线连接电流控制器中的正向二极管，上述所有连接电路均绝缘。所述本体尾端可与其它电缆作业仪器设备相连。工具中设计的电缆卡瓦是一种特殊的单向未闭合环状（C型）卡瓦。引爆内切割弹使电缆自行丢手；接头本体被切割后形成打捞头。
本发明的有益效果：依靠开关二极管控制电流流通，需要丢手时改变电流流向使内切割弹及时引爆，外切割弹爆炸时射出的高能量金属流体快速割断本体，形成打捞头，从而实现丢手。此方法安全有效，降低打捞难度，减少电缆损耗。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
附图1是本发明的主视结构示意图；附图2为电缆卡瓦的主视结构示意图；附图3为本发明的电路图。
具体实施方式
实施例1、可熔断式安全丢手接头工具，如图1-3所示，包括电缆固定部分及工具本体3，所述电缆固定部分包括卡瓦固定螺帽8、电缆卡瓦7及顶丝6；所述本体3是一种两端具有外螺纹，中间带锥面的短接，其内为空腔体设计，在空腔体内尾端设有部分伸出本体3的电极1及固定电极1的电极固定栓2，在空腔体内还设有电缆切割装置，所述电缆切割装置包括电流控制器4和内切割弹5，在本体3前端外周设有外螺纹，所述的电缆固定螺帽8与本体前端外螺纹配合连接，同时，在本体前端和卡瓦固定螺帽8上均设有相配合的螺纹孔，顶丝6与螺纹孔相配合将本体3和卡瓦固定螺帽8相连接，进一步防止卡瓦固定螺帽8与本体3脱扣；所述的电缆卡瓦7为未闭合的环状设计，其前部呈斜面设计，其前部与卡瓦固定螺帽8内设计的内斜面相配合，这样，使得电缆卡瓦7与本体前端和卡瓦固定螺帽8内底部进行端面配合，作业时电缆被电缆卡瓦7卡住，卡瓦齿咬住电缆里的外包钢丝使工具整个本体形成负极。所述电缆是单行电缆，中间有一条绝缘电线，外包两层钢丝。所述电流控制器4采用两个开关二极管，其中一个正向开关二极管连接尾部电极和电缆中绝缘电线，另外一个反向开关二极管连接电缆中绝缘电线和内切割弹5，反向开关二极管与内切割弹串联连接，内切割弹5与本体3连接，正常作业时尾部电极正常通电，需丢手时，切换电缆电极则反向开关二极管流通电流引爆内切割弹5，同时尾部连接的电缆仪器设备9电路断路，本体被高温金属流切割形成打捞头，便于后期打捞作业打捞，所述的尾部电极由电极1和电极固定栓2组成，电极1穿过电极固定栓2并通过绝缘电线连接电流控制器4的正向开关二极管，上述所有连接电路均绝缘。所述本体尾端可与其它电缆作业仪器设备9相连。工具中设计的电缆卡瓦是一种特殊的单向未闭合环状（C型）卡瓦。引爆内切割弹使电缆自行丢手；接头本体被切割后形成打捞头。
实践操作中，可熔断式安全丢手接头主要依靠电流控制器改变电流流向阻断尾部连接仪器设备电流流通，同时引爆内切割弹，使本体切割形成打捞头，从而达到安全快速丢手的目的；接头采用整体式加工，不设电缆拉断弱点，可使操作负荷提升至电缆的额定拉力，丢手后形成的大尺寸打捞头，强度高于正规打捞头，增加了打捞作业的可靠性。
Claims (5)
1.可熔断式安全丢手接头工具，包括电缆固定部分及工具本体（3），其特征在于：所述电缆固定部分包括卡瓦固定螺帽（8）、电缆卡瓦（7）及顶丝（6）；所述本体（3）是一种两端具有外螺纹，中间带锥面的短接，其内为空腔体设计，在空腔体内尾端设有部分伸出本体（3）的电极（1）及固定电极（1）的电极固定栓（2），在空腔体内还设有电缆切割装置，所述电缆切割装置包括电流控制器（4）和内切割弹（5），在本体（3）前端外周设有外螺纹，所述的电缆固定螺帽（8）与本体前端外螺纹配合连接，同时，在本体前端和卡瓦固定螺帽（8）上均设有相配合的螺纹孔，顶丝（6）与螺纹孔相配合将本体（3）和卡瓦固定螺帽（8）相连接，进一步防止卡瓦固定螺帽（8）与本体（3）脱扣；所述的电缆卡瓦（7）为未闭合的环状设计，其前部呈斜面设计，其前部与卡瓦固定螺帽（8）内设计的内斜面相配合，这样，使得电缆卡瓦（7）与本体前端和卡瓦固定螺帽（8）内底部进行端面配合，作业时电缆被电缆卡瓦（7）卡住。
2.根据权利要求1所述的可熔断式安全丢手接头工具，其特征在于：所述电缆是单行电缆，中间有一条绝缘电线，外包两层钢丝。
3.根据权利要求1所述的可熔断式安全丢手接头工具，其特征在于：所述电流控制器（4）采用两个开关二极管，其中一个正向开关二极管连接尾部电极和电缆中绝缘电线，另外一个反向开关二极管连接电缆中绝缘电线和内切割弹（5），反向开关二极管与内切割弹（5）串联连接，内切割弹（5）与本体（3）连接，正常作业时尾部电极正常通电，需丢手时，切换电缆电极则反向开关二极管流通电流引爆内切割弹（5），同时尾部连接的电缆仪器设备（9）电路断路，本体被高温金属流切割形成打捞头，便于后期打捞作业打捞，所述的尾部电极由电极（1）和电极固定栓（2）组成，电极（1）穿过电极固定栓（2）并通过绝缘电线连接电流控制器（4）的正向开关二极管，上述所有连接电路均绝缘。
4.根据权利要求1所述的可熔断式安全丢手接头工具，其特征在于：所述本体尾端可与其它电缆作业仪器设备（9）相连。
5.根据权利要求1所述的可熔断式安全丢手接头工具，其特征在于：引爆内切割弹（5）使电缆自行丢手；接头本体被切割后形成打捞头。
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