CN107611918B - 插入式电缆密封装置 - Google Patents

Abstract

插入式电缆密封装置，包括相连接的液压盘根电缆密封机构和阻流管电缆密封机构，液压盘根电缆密封机构包括：环形的上接头；活塞套，上接头安装在活塞套的上端；筒状的活塞，安装在活塞套内、并处于上接头的下方，且上接头和活塞之间安装有弹簧，活塞下端的内侧面上凸出有限位部，活塞的侧壁和活塞套的侧壁之间形成有容积可变且封闭的液压腔；和可发生弹性形变的筒状的盘根，安装在活塞内；其中，活塞套上设置有与液压腔相通的液压口、处于活塞和阻流管电缆密封机构之间的回脂口以及与阻流管电缆密封机构的内部相通的注脂口。该插入式电缆密封装置保护了钻井平台的顶驱设备的安全，保护了电缆的安全，为爆破松扣作业提供了安全可靠的作业通道。

Description

插入式电缆密封装置

技术领域

本文涉及但不限于充填设备领域，尤指一种插入式电缆密封装置。

背景技术

进行93.95度井斜的水平井爆破松扣作业，作业时需要高压泥浆泵送才能到位，在高压的作用下泥浆由顶驱鹅颈管电缆入口位置喷出，喷出的泥浆会损坏顶驱电气设备，维修顶驱时间长(多达四天)，会影响整个作业中心。

爆破松扣作业时电缆滑轮倾斜于井口，电缆入井时角度较大导致电缆磨损，特别是17/32”凯米莎电缆下井后工具串张力增加至4000磅以上，会加剧电缆与简易密封堵头之间的摩擦，作业后简易密封堵头孔眼造成的电缆磨损增大了一倍；如：LD10-1-2井，XJ-32-1-1井的爆破松扣作业时凯米莎电缆外层钢丝严重磨损和扭曲，导致电缆跳丝而报废，经济损失巨大。

发明内容

为了解决上述技术问题中的至少之一，本文提供了一种插入式电缆密封装置，保护了钻井平台的顶驱设备的安全，保护了电缆的安全，为爆破松扣作业提供了安全可靠的作业通道。

为了达到本文目的，本文提供了一种插入式电缆密封装置，包括相连接的液压盘根电缆密封机构和阻流管电缆密封机构，所述液压盘根电缆密封机构和所述阻流管电缆密封机构上具有用于穿装电缆的贯通孔，所述液压盘根电缆密封机构包括：环形的上接头；活塞套，所述上接头安装在所述活塞套的上端；筒状的活塞，安装在所述活塞套内、并处于所述上接头的下方，且所述上接头和所述活塞之间安装有弹簧，所述活塞下端的内侧面上凸出有限位部，所述活塞的侧壁和所述活塞套的侧壁之间形成有容积可变且封闭的液压腔；和可发生弹性形变的筒状的盘根，安装在所述活塞内，所述活塞向上移动压紧所述盘根发生形变来抱紧密封电缆；其中，所述活塞套上设置有液压口、回脂口和注脂口，所述液压口与所述液压腔相通，所述回脂口处于所述活塞和所述阻流管电缆密封机构之间，所述注脂口与所述阻流管电缆密封机构的内部相通。

可选地，所述液压盘根电缆密封机构还包括：环形的弹簧压紧件，位于所述活塞和所述上接头之间，所述弹簧的上端压紧在所述弹簧压紧件上。

可选地，所述液压盘根电缆密封机构还包括：环形的上压紧件，位于所述弹簧压紧件和所述盘根之间，用于与所述盘根的上端相配合；和环形的下压紧件，位于所述盘根和所述限位部之间，用于与所述盘根的下端相配合。

可选地，所述阻流管电缆密封机构包括：环形的流管卡套螺丝，位于所述回脂口和所述注脂口之间、并固定在所述活塞套内；流管组，其上端伸入所述活塞套内、并与所述流管卡套螺丝固定连接；外管组，其上端与所述活塞套的下端相连接，所述流管组位于所述外管组内；和环形的压紧螺母，固定在所述外管组的下端，且所述流管组、所述流管卡套螺丝和所述外管组之间形成有封闭的辅助注脂腔室，所述注脂口与所述辅助注脂腔室相通。

可选地，所述流管组包括多个流管，相邻所述流管之间通过流管卡套相连接，位于最上端的所述流管的上端与所述流管卡套螺丝相连接，位于最下端的所述流管的下端也安装有流管卡套。

可选地，所述外管组包括多个双公接头和多个双母接头，相邻所述双公接头之间通过所述双母接头相连接，位于最上方的所述双公接头与所述活塞套的下端相连接，位于最下方的所述双公接头的下端也安装有所述双母接头，多个所述流管卡套一一对应位于多个所述双母接头内，所述压紧螺母安装在位于最下方的所述双母接头内，且位于最下端的所述双母接头和所述流管卡套之间相密封、来实现封闭所述辅助注脂腔室的下端。

可选地，所述插入式电缆密封装置还包括：导向滑轮组件，安装在所述液压盘根电缆密封机构的上端，用于导向电缆垂直穿装入所述液压盘根电缆密封机构内。

可选地，所述插入式电缆密封装置还包括：环形的安装件，固定在所述上接头内，所述导向滑轮组件固定在所述安装件上。

可选地，所述安装件上还自下至上穿装有T形环状的压块。

可选地，所述导向滑轮组件包括导向滑轮和安装所述导向滑轮的滑轮座，所述滑轮座固定在所述安装件上。

与现有技术相比，本发明提供的插入式电缆密封装置，解决了大斜度井或者水平钻井中爆破松扣作业时，需要井口泵送高压泥浆推动井下测井爆破松扣工具时的井口泄露问题，消除了高压泥浆侵入损坏钻井顶驱电气设备的风险，其实用性显著。

而且，导向滑轮组件保护了测井电缆作业时进入顶驱严重磨损电缆的危险，为作业增加了时效，增加了测井电缆作业的安全性。

本文的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本文而了解。本文的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本文技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本文的技术方案，并不构成对本文技术方案的限制。

图1为本发明一个实施例所述的插入式电缆密封装置的剖视结构示意图；

图2至图4为图1所示插入式电缆密封装置的局部结构示意图；

图5为图1中的活塞套的结构示意图；

图6为导向滑轮组件在安装件上安装好之后的结构示意图。

其中，图1至图6中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

100液压盘根电缆密封机构，101上接头，102活塞套，103活塞，104弹簧，105液压腔，106盘根，107液压口，108回脂口，109注脂口，110弹簧压紧件，111上压紧件，112下压紧件，200阻流管电缆密封机构，201流管卡套螺丝，202流管组，203外管组，204压紧螺母，205辅助注脂腔室，206流管，207流管卡套，208双公接头，209双母接头，210压紧圆环，211底堵铜块，300贯通孔，401安装件，402压块，500导向滑轮组件。

具体实施方式

为使本文的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本文的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本文，但是，本文还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本文的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面结合附图描述本文一些实施例的插入式电缆密封装置。

本发明提供的插入式电缆密封装置，如图1至图4所示，包括相连接的液压盘根电缆密封机构100和阻流管电缆密封机构200，所述液压盘根电缆密封机构100和所述阻流管电缆密封机构200上具有用于穿装电缆的贯通孔300，所述液压盘根电缆密封机构100包括：环形的上接头101；活塞套102(如图5所示)，所述上接头101安装在所述活塞套102的上端；筒状的活塞103，安装在所述活塞套102内、并处于所述上接头101的下方，且所述上接头101和所述活塞103之间压紧有弹簧104，所述活塞103下端的内侧面上凸出有限位部，所述活塞103的侧壁和所述活塞套102的侧壁之间形成有容积可变且封闭的液压腔105；和可发生弹性形变的筒状的盘根106(材质如为橡胶、硅胶等)，安装在所述活塞103内，所述活塞103向上移动压紧所述盘根106发生形变来抱紧电缆实现密封；其中，所述活塞套102上设置有液压口107、回脂口108和注脂口109，所述液压口107与所述液压腔105相通，所述回脂口108处于所述活塞103和所述阻流管电缆密封机构200之间，所述注脂口109与所述阻流管电缆密封机构200的内部相通。

本发明提供的插入式电缆密封装置，解决了大斜度井或者水平钻井中爆破松扣作业时，需要井口泵送高压泥浆推动井下测井爆破松扣工具时的井口泄露问题，消除了高压泥浆侵入损坏钻井顶驱电气设备的风险，其实用性显著。

液压盘根电缆密封机构100可通过液压泵连接液压管线，实现自液压口107注液压油进入液压腔105内，推动活塞103向上移动来挤压盘根106发生弹性形变而抱紧盘根106内穿过的电缆以实现密封。

自液压口107注入高压的液压油，液压油进入液压腔105，推动活塞103上行，活塞103带动内部的盘根106上行，弹簧104被压缩，活塞103挤压盘根106，盘根106形变后抱紧电缆实现密封。液压口107释放压力后，活塞103受弹簧104的弹力而下行，盘根106和活塞103复位，液压油自液压口107被挤出。

具体地，如图1和图2所示，所述液压盘根电缆密封机构100还包括：环形的弹簧压紧件110，位于所述活塞103和所述上接头101之间，所述弹簧104的上端压紧在所述弹簧压紧件110上；所述液压盘根电缆密封机构100还包括：环形筒状的上压紧件111，位于所述弹簧压紧件110和所述盘根106之间、并处于所述活塞103的侧壁围成的区域内，用于与所述盘根106的上端相配合；和环形的下压紧件112，位于所述盘根106和所述限位部之间，用于与所述盘根106的下端相配合。其中上压紧件111和下压紧件112的材质优选为金属铜，使用寿命更久。

再者，如图1至图4所示，所述阻流管电缆密封机构200包括：环形的流管卡套螺丝201，位于所述回脂口108和所述注脂口109之间、并固定在所述活塞套102内；流管组202，其上端伸入所述活塞套102内、并与所述流管卡套螺丝201固定连接；外管组203，其上端与所述活塞套102的下端相连接，所述流管组202位于所述外管组203内；和环形的压紧螺母204，固定在所述外管组203的下端，且所述流管组202、所述流管卡套螺丝201和所述外管组203之间形成有封闭的辅助注脂腔室205，所述注脂口109与所述辅助注脂腔室205相通。

其中，所述流管组202包括多个流管206，相邻所述流管206之间通过流管卡套207相连接，位于最上端的所述流管206的上端与所述流管卡套螺丝201相连接，位于最下端的所述流管206的下端也安装有流管卡套207。所述外管组203包括多个双公接头208和多个双母接头209，相邻所述双公接头208之间通过所述双母接头209相连接，位于最上方的所述双公接头208与所述活塞套102的下端相连接，位于最下方的所述双公接头208的下端也安装有所述双母接头209，多个所述流管卡套207一一对应位于多个所述双母接头209内，所述压紧螺母204安装在位于最下方的所述双母接头209内，且位于最下端的所述双母接头209和所述流管卡套207之间相密封、来实现封闭所述辅助注脂腔室205的下端。

压紧圆环210是转换接头，可通过变换不同扣型实现插入式电缆密封装置的多用途使用，能够接入多种油井设备，实现密封电缆带压作业使用。例如：加工成石油平台顶驱上鹅颈管维修口的扣型，由此接入在顶驱上使用。也可制作成油井管柱的3 1/2”扣型，插入3 1/2”管中使用，由此实现该机构的多用途功能。

阻流管电缆密封机构200可由注脂林肯泵自注脂口109注入高压的密封脂进入辅助注脂腔室205内，实现动态高压密封入井的电缆。密封脂由注脂口109进入辅助注脂腔室205，自流管卡套207进入流管206与电缆之间的微小间隙实现高压密封，流动后的密封脂上行沿流管206上端由回脂口108进行回收，下行进入油井设备内。阻流管电缆密封机构200内部的流管卡套207为两种开关组件，实现插入密封注入过程，开关组件分别是关闭和常开状态，是阻流管电缆密封机构200的核心组件，装入多个流管卡套207能实现注入密封脂进入电缆的不同路径段。该开关组件视井口压力而定，可选择至少两根流管206和两个开关组件，或者多根流管206和多个开关组件实现电缆动态高压密封。阻流管电缆密封机构200的环形的底堵铜块211能够进一步防止电缆接触到双母接头209，具有扶正电缆的功能，起到防磨居中的作用，底堵铜块211通过压紧螺母204进行定位。

再者，如图6所示，所述插入式电缆密封装置还包括：导向滑轮组件500，安装在所述液压盘根电缆密封机构100的上端，用于导向电缆垂直穿装入所述液压盘根电缆密封机构100内。

具体地，所述插入式电缆密封装置还包括：环形的安装件401，固定在所述上接头101内，所述导向滑轮组件500固定在所述安装件401上。所述安装件401上还自下至上穿装有T形环状的压块402，压块402的下端抵压在弹簧压紧件110的上端面上，可扶正电缆。

其中，所述导向滑轮组件500包括导向滑轮和安装所述导向滑轮的滑轮座，所述滑轮座固定在所述安装件401上。

导向滑轮组件500保护了测井电缆作业时进入顶驱严重磨损电缆的危险，为作业增加了时效，增加了测井电缆作业的安全性。

综上所述，本发明提供的插入式电缆密封装置，解决了大斜度井或者水平钻井中爆破松扣作业时，需要井口泵送高压泥浆推动井下测井爆破松扣工具时的井口泄露问题，消除了高压泥浆侵入损坏钻井顶驱电气设备的风险，其实用性显著。

而且，导向滑轮组件保护了测井电缆作业时进入顶驱严重磨损电缆的危险，为作业增加了时效，增加了测井电缆作业的安全性。

在本文的描述中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本文中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本文的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

虽然本文所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本文而采用的实施方式，并非用以限定本文。任何本文所属领域内的技术人员，在不脱离本文所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本文的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种插入式电缆密封装置，其特征在于，包括相连接的液压盘根电缆密封机构和阻流管电缆密封机构，所述液压盘根电缆密封机构和所述阻流管电缆密封机构上具有用于穿装电缆的贯通孔，所述液压盘根电缆密封机构包括：

环形的上接头；

活塞套，所述上接头安装在所述活塞套的上端；

筒状的活塞，安装在所述活塞套内、并处于所述上接头的下方，且所述上接头和所述活塞之间安装有弹簧，所述活塞下端的内侧面上凸出有限位部，所述活塞的侧壁和所述活塞套的侧壁之间形成有容积可变且封闭的液压腔；和

可发生弹性形变的筒状的盘根，安装在所述活塞内，所述活塞向上移动压紧所述盘根发生形变来抱紧密封电缆；

其中，所述活塞套上设置有液压口、回脂口和注脂口，所述液压口与所述液压腔相通，所述回脂口处于所述活塞和所述阻流管电缆密封机构之间，所述注脂口与所述阻流管电缆密封机构的内部相通。

2.根据权利要求1所述的插入式电缆密封装置，其特征在于，所述液压盘根电缆密封机构还包括：

环形的弹簧压紧件，位于所述活塞和所述上接头之间，所述弹簧的上端压紧在所述弹簧压紧件上。

3.根据权利要求2所述的插入式电缆密封装置，其特征在于，所述液压盘根电缆密封机构还包括：

环形的上压紧件，位于所述弹簧压紧件和所述盘根之间，用于与所述盘根的上端相配合；和

环形的下压紧件，位于所述盘根和所述限位部之间，用于与所述盘根的下端相配合。

4.根据权利要求1所述的插入式电缆密封装置，其特征在于，所述阻流管电缆密封机构包括：

环形的流管卡套螺丝，位于所述回脂口和所述注脂口之间、并固定在所述活塞套内；

流管组，其上端伸入所述活塞套内、并与所述流管卡套螺丝固定连接；

外管组，其上端与所述活塞套的下端相连接，所述流管组位于所述外管组内；和

环形的压紧螺母，固定在所述外管组的下端，且所述流管组、所述流管卡套螺丝和所述外管组之间形成有封闭的辅助注脂腔室，所述注脂口与所述辅助注脂腔室相通。

5.根据权利要求4所述的插入式电缆密封装置，其特征在于，所述流管组包括多个流管，相邻所述流管之间通过流管卡套相连接，位于最上端的所述流管的上端与所述流管卡套螺丝相连接，位于最下端的所述流管的下端也安装有流管卡套。

6.根据权利要求5所述的插入式电缆密封装置，其特征在于，所述外管组包括多个双公接头和多个双母接头，相邻所述双公接头之间通过所述双母接头相连接，位于最上方的所述双公接头与所述活塞套的下端相连接，位于最下方的所述双公接头的下端也安装有所述双母接头，多个所述流管卡套一一对应位于多个所述双母接头内，所述压紧螺母安装在位于最下方的所述双母接头内，且位于最下端的所述双母接头和所述流管卡套之间相密封、来实现封闭所述辅助注脂腔室的下端。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的插入式电缆密封装置，其特征在于，还包括：

导向滑轮组件，安装在所述液压盘根电缆密封机构的上端，用于导向电缆垂直穿装入所述液压盘根电缆密封机构内。

8.根据权利要求7所述的插入式电缆密封装置，其特征在于，还包括：

环形的安装件，固定在所述上接头内，所述导向滑轮组件固定在所述安装件上。

9.根据权利要求8所述的插入式电缆密封装置，其特征在于，所述安装件上还自下至上穿装有T形环状的压块。

10.根据权利要求8所述的插入式电缆密封装置，其特征在于，所述导向滑轮组件包括导向滑轮和安装所述导向滑轮的滑轮座，所述滑轮座固定在所述安装件上。