CN109356552B - 井下电加热电缆用的悬挂机构以及悬挂解卡方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了井下电加热电缆用的悬挂机构以及悬挂解卡方法，其中井下电加热电缆用的悬挂机构包括下连接部、上连接部以及卡瓦机构，下连接部的下部具有用于和空心杆连接的连接部，下连接部具有供电加热电缆穿过并且自上而下贯通的第一贯通孔，下连接部具有朝上敞开的腔室；上连接部具有供电加热电缆穿过并且自上而下贯通的第二贯通孔；其中，下连接部的上端和上连接部的下端能通过螺纹连接，上连接部的下部能通过磁性与卡瓦机构连接，卡瓦机构设置在腔室内。本发明实施例提供一种井下电加热电缆用的悬挂机构以及悬挂解卡方法，在悬挂过程中，电加热电缆的锁紧程度高；该悬挂机构的解卡容易；该悬挂机构的拆装方便快捷。

Description

井下电加热电缆用的悬挂机构以及悬挂解卡方法

技术领域

本申请涉及油田应用领域，具体而言，涉及一种井下电加热电缆用的悬挂机构以及悬挂解卡方法。

背景技术

油井电加热应用于油田采油举升，它是油井举升系统中，辅助举升应用最常见的一种油田专用配套设备，从采出原油至原油输送至计量站的整个集输过程，需要使用油井电加热设备，可降低原油粘度，提高原油的流动性，防止冬季管线冻堵。

油井电加热完井后需要在空心杆内下入加热电缆，在应用该技术过程中，由于电缆长期频繁使用，部分油井下入空心杆内的加热电缆长度不够，电缆只能悬挂在空心杆内，遇到该种情况，现场操作人员临时采取的电缆打卡子固定解决办法，该装置拆装不方便，增加了员工的劳动强度。同时易发生高空坠落伤人事故隐患。

目前油田电加热关键技术及专利方法研究主要集中在：通过发明专利检索，目前电加热技术领域的研究主要集中在中频控制柜的自动化控制和加热电缆节能等方式方法研究。因此本发明内容在设计构思、方法，填补了该技术的空白。

通过检索得知，“电加热抽油井空心杆电缆安装接头”发明专利(发明人：庄栋等-CN 202197078U)，其内容主要是：避免电缆下井过程中的磨损、提高加热电缆使用寿命、同时具有电缆导向作用等。上述研究过程中，未提及有关在井下加热电缆悬挂方面的技术内容。

发明内容

本申请实施例中提供一种井下电加热电缆用的悬挂机构以及悬挂解卡方法，其能解决上述问题中的至少一种。

为实现上述目的，本申请提供了一种井下电加热电缆用的悬挂机构，包括下连接部、上连接部以及卡瓦机构，所述下连接部的下部具有用于和空心杆连接的连接部，所述下连接部具有供电加热电缆穿过并且自上而下贯通的第一贯通孔，所述下连接部具有朝上敞开的腔室；所述上连接部具有供电加热电缆穿过并且自上而下贯通的第二贯通孔；

其中，所述下连接部的上端和所述上连接部的下端能通过螺纹连接，所述上连接部的下部能通过磁性与所述卡瓦机构连接，所述卡瓦机构设置在所述腔室内。

优选地，所述卡瓦机构包括多个卡瓦，多个所述卡瓦沿圆周方向间隔排布，任两个所述卡瓦之间设置有弹性元件。

优选地，所述腔室具有横截面自上而下逐渐变小的锥形腔。

优选地，所述上连接部和所述卡瓦机构之间设置有垫圈。

优选地，所述卡瓦机构的下部的横截面自上而下逐渐变小，从而与所述锥形腔适配。

优选地，所述上连接部具有外螺纹，所述下连接部具有与外螺纹适配的第一内螺纹。

优选地，所述上连接部的下端具有多个磁吸部，多个所述磁吸部分别与多个所述卡瓦一一对应。

优选地，所述悬挂机构具有解卡状态和锁紧状态，在所述解卡状态时，所述上连接部位于第一工作位置，在所述锁紧状态时，所述上连接部处于第二工作位置，所述第一工作位置高于所述第二工作位置。

优选地，所述锥形腔内设置有具有供电缆穿过的通孔的橡胶体，在卡瓦锁紧电缆过程中，所述卡瓦机构对橡胶体进行压缩，以使所述橡胶体对电缆进行密封。

本申请实施例公开了一种井下电加热电缆用的悬挂机构的锁紧方法，采用了如上述的井下电加热电缆用的悬挂机构，所述锁紧方法包括以下步骤，将卡瓦机构通过磁性吸附在上连接部上，将下连接部依靠螺纹连接固定在空心杆的上端，将上连接部通过螺纹连接在下连接部上，当电缆下到底后，开始将上连接部旋紧至下连接部，从而带动卡瓦机构向下运动，进入锥形腔内，从而锁紧电加热电缆。

本申请实施例公开了一种井下电加热电缆用的悬挂机构的解卡方法，采用了如上述的井下电加热电缆用的悬挂机构，所述解卡方法包括以下步骤，旋出上连接部，起出电加热电缆，由此电加热电缆带动卡瓦机构一起上提并吸附在上连接部的底部的磁吸部上，从而使卡瓦机构逐渐向外扩张进而解卡。

本发明实施例提供一种井下电加热电缆用的悬挂机构以及悬挂解卡方法，在悬挂过程中，电加热电缆的锁紧程度高；该悬挂机构的解卡容易；该悬挂机构的拆装方便快捷。

参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据本申请实施例中的井下电加热电缆用的悬挂机构的结构示意图。

图2示出了根据本申请实施例中的卡瓦机构的结构示意图。

以上附图的附图标记为：1、上连接部；2、垫圈；3、卡瓦机构；4、下连接部；5、磁吸部。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参照图1所示，本申请实施例公开了一种井下电加热电缆用的悬挂机构，包括下连接部4、上连接部1以及卡瓦机构3，所述下连接部4的下部具有用于和空心杆连接的连接部，所述下连接部4具有供电加热电缆穿过并且自上而下贯通的第一贯通孔，所述下连接部4具有朝上敞开的腔室；所述上连接部1具有供电加热电缆穿过并且自上而下贯通的第二贯通孔；其中，所述下连接部4的上端和所述上连接部1的下端能通过螺纹连接，所述上连接部1的下部能通过磁性与所述卡瓦机构3连接，所述卡瓦机构3设置在所述腔室内。

具体的，所述下连接部4大体呈环状。下连接部4的上端具有用于和上连接部1连接的第一内螺纹孔。下连接部4的内侧壁的中部具有向内凸起的突出部，该突出部形成有自上而下贯通的第一贯通孔(如圆孔)。下连接部4的下端具有第二内螺纹孔，从而用于形成用于和空心杆通过螺纹连接的连接部。

所述下连接部4在第一内螺纹孔和第一贯通孔之间具有锥形腔。所述锥形腔的横截面自上而下逐渐变小。所述第一内螺纹孔和所述锥形腔形成腔室。

所述上连接部1的下部具有外螺纹，该外螺纹可以与第一内螺纹适配，从而使所述上连接部1和所述下连接部4通过螺纹连接。

所述上连接部1的内部具有第二贯通孔。在所述上连接部1和所述下连接部4通过螺纹连接时，所述第一贯通孔和所述第二贯通孔可以相对设置，即，第一贯通孔和第二贯通孔可以连通，从而供电加热电缆穿过。

在所述腔室内设置有卡瓦机构3。卡瓦机构3可以根据需要对电加热电缆解卡和锁紧。参照图2所示，在本实施方式中，所述卡瓦机构3包括多个卡瓦，多个所述卡瓦沿圆周方向间隔排布，任两个所述卡瓦之间设置有弹性元件。所述卡瓦机构3的下部的横截面自上而下逐渐变小，从而与所述锥形腔适配。

所述上连接部1的下部能通过磁性与所述卡瓦机构3连接。所述上连接部1的下端具有多个磁吸部5，多个所述磁吸部5分别与多个所述卡瓦一一对应。

为了避免上连接部1在抵压所述卡瓦机构3的过程中造成磨损，优选地，所述上连接部1和所述卡瓦机构3之间可以设置有垫圈2。

优选地，所述锥型腔的底部设置有大致呈锥形体的橡胶体。该橡胶体具有供电缆穿过的通孔。当电缆带动卡瓦机构3向下移动时，在卡瓦机构3锁紧电缆过程中，由于卡瓦机构下移挤压位于其下方的橡胶体，使得橡胶体收缩变形，达到橡胶体密封电缆效果，进而可以防止因空心杆磨漏井液上返，从空心杆上部渗出污染井口，至此该装置设计达到电缆悬挂及密封一体化结构。

所述悬挂机构具有解卡状态和锁紧状态，在所述解卡状态时，所述上连接部1位于第一工作位置，在所述锁紧状态时，所述上连接部1处于第二工作位置，所述第一工作位置高于所述第二工作位置。

在需要对电加热电缆进行悬挂时，先将下连接部4依靠螺纹连接固定在空心杆的上端，之后将上连接部1通过螺纹连接在下连接部4上。在该过程中，下连接部4与卡瓦机构3的上部通过磁吸部5吸住。卡瓦机构3随着上连接部1下入的同时下入下连接部4内。完成上述操作后，开始利用缆车下入电加热电缆，当电缆下到底后，开始将上连接部1旋紧至下连接部4，从而带动卡瓦机构3向下运动，进入锥形腔内，卡瓦机构3发生径向的收缩，从而锁紧电加热电缆，完成电加热电缆锁紧操作。

当需要起出电加热电缆时，首先旋出上连接部1，然后开始起电加热电缆，当上提电加热电缆时，电加热电缆带动卡瓦机构3一起上提并吸附在上连接部1的底部的磁吸部5上，此时，由于卡瓦机构3在向上运动过程中，卡瓦机构3逐渐向外扩张，从而解卡。继续上提电加热电缆直至起出全部井下电加热电缆，从光杆顶部旋出下连接部4完成起电缆操作过程。

本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。

除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。

Claims (8)

1.一种井下电加热电缆用的悬挂机构，其特征在于，包括下连接部、上连接部以及卡瓦机构，所述下连接部的下部具有用于和空心杆连接的连接部，所述下连接部具有供电加热电缆穿过并且自上而下贯通的第一贯通孔，所述下连接部具有朝上敞开的腔室；所述上连接部具有供电加热电缆穿过并且自上而下贯通的第二贯通孔；所述卡瓦机构包括多个卡瓦，多个所述卡瓦沿圆周方向间隔排布；

其中，所述下连接部的上端和所述上连接部的下端能通过螺纹连接，所述上连接部的下部能通过磁性与所述卡瓦机构连接，所述卡瓦机构设置在所述腔室内；所述上连接部的下端具有多个磁吸部，多个所述磁吸部分别与多个所述卡瓦一一对应。

2.根据权利要求1所述的井下电加热电缆用的悬挂机构，其特征在于，所述腔室具有横截面自上而下逐渐变小的锥形腔，所述锥形腔内设置有具有供电缆穿过的通孔的橡胶体，在卡瓦锁紧电缆过程中，所述卡瓦机构对橡胶体进行压缩，以使所述橡胶体对电缆进行密封。

3.根据权利要求1所述的井下电加热电缆用的悬挂机构，其特征在于，所述上连接部和所述卡瓦机构之间设置有垫圈。

4.根据权利要求2所述的井下电加热电缆用的悬挂机构，其特征在于，所述卡瓦机构的下部的横截面自上而下逐渐变小，从而与所述锥形腔适配。

5.根据权利要求1所述的井下电加热电缆用的悬挂机构，其特征在于，所述上连接部具有外螺纹，所述下连接部具有与外螺纹适配的第一内螺纹。

6.根据权利要求1所述的井下电加热电缆用的悬挂机构，其特征在于，所述悬挂机构具有解卡状态和锁紧状态，在所述解卡状态时，所述上连接部位于第一工作位置，在所述锁紧状态时，所述上连接部处于第二工作位置，所述第一工作位置高于所述第二工作位置。

7.一种井下电加热电缆用的悬挂机构的锁紧方法，其特征在于，采用了如权利要求1至6任一项所述的井下电加热电缆用的悬挂机构，所述锁紧方法包括以下步骤，将卡瓦机构通过磁性吸附在上连接部上，将下连接部依靠螺纹连接固定在空心杆的上端，将上连接部通过螺纹连接在下连接部上，当电缆下到底后，开始将上连接部旋紧至下连接部，从而带动卡瓦机构向下运动，进入锥形腔内，从而锁紧电加热电缆。

8.一种井下电加热电缆用的悬挂机构的解卡方法，其特征在于，采用了如权利要求1至6任一项所述的井下电加热电缆用的悬挂机构，所述解卡方法包括以下步骤，旋出上连接部，起出电加热电缆，由此电加热电缆带动卡瓦机构一起上提并吸附在上连接部的底部的磁吸部上，从而使卡瓦机构逐渐向外扩张进而解卡。

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