CN109869118A - 传导装置及井口装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及天然气和石油开采技术领域，公开了一种传导装置及井口装置。在本申请实施例提供的传导装置及井口装置中，导线沿着螺旋弹簧延伸，导线能够随着螺旋弹簧运动，螺旋弹簧起维持导线形态的作用，使得导线的形态与螺旋弹簧基本一致，当螺旋弹簧发生形变时，导线的形态也能够随之改变。传导装置可以被设置在两个能够相互靠近或远离的物体之间，以传递能量或信号。当两个物体相互靠近时，螺旋弹簧被压缩，导线随着螺旋弹簧运动。当两个物体相互远离时，螺旋弹簧伸展，导线同样随着螺旋弹簧运动。这样，导线能够始终被维持在螺旋形态，导线各处的位置可控，能够避免两个物体在相互靠近或远离时，导线被挤压或过度弯折的情况发生。

Description

传导装置及井口装置

技术领域

本申请涉及天然气和石油开采技术领域，尤其涉及一种传导装置及井口装置。

背景技术

在一些油气井的井口管路中设置有动作执行机构。动作执行机构可轴向活动的设置在井口管路内。动作执行机构通过延伸至井口管路内的导线提供能量，动作执行机构与外部设备的通信业通过延伸至井口管路内的导线实现。由于动作执行机构能够在井口管路内轴向活动，因此，导线是软的，能够弯曲，以适应动作执行机构的运动。本申请发明人经过研究发现，由于导线是软的，导线各处在井口管路中的位置不受控制，当动作执行机构运动时，有可能挤压导线，导致导线损坏。或者使导线发生过度的弯折，导致导线折断。

发明内容

本申请的实施例提供一种传导装置，其能够避免导线被挤压或过度弯折。

本申请的实施例还提供一种应用上述传导装置的井口装置。

为了实现上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案。

第一方面，本申请的实施例提供了一种传导装置，包括：

螺旋弹簧；以及

沿着所述螺旋弹簧延伸的至少一条导线；

其中，所述导线被构造为能够随着所述螺旋弹簧运动。

在本实施方式中，导线沿着螺旋弹簧延伸，导线能够随着螺旋弹簧运动，螺旋弹簧起维持导线形态的作用，使得导线的形态与螺旋弹簧基本一致，当螺旋弹簧发生形变时，导线的形态也能够随之改变。传导装置可以被设置在两个能够相互靠近或远离的物体之间，以传递能量或信号。当两个物体相互靠近时，螺旋弹簧被压缩，导线随着螺旋弹簧运动。当两个物体相互远离时，螺旋弹簧伸展，导线同样随着螺旋弹簧运动。这样，导线能够始终被维持在螺旋形态，导线各处的位置可控，能够避免两个物体在相互靠近或远离时，导线被挤压或过度弯折的情况发生。

在一种实施方式中，还包括软管，所述软管沿着所述螺旋弹簧延伸，所述螺旋弹簧和所述导线被容纳在所述软管内。

设置软管，一方面能够限定导线和螺旋弹簧的相对位置，使得导线能够随着螺旋弹簧运动，另一方面能够对导线起防护作用，避免导线受泥沙等异物的摩擦而受损。

在一种实施方式中，所述软管为波纹管。

在一种实施方式中，所述导线包括导电芯和包裹在所述导电芯上的绝缘层，所述绝缘层由聚四氟乙烯构成。

聚四氟乙烯能够有效抗硫化氢的腐蚀，当本申请实施例提供的传导装置用于硫化氢含量高的环境时，聚四氟乙烯构成的绝缘层能够有效避免导电芯被硫化氢腐蚀。

在一种实施方式中，所述导线缠绕在所述螺旋弹簧上。

在一种实施方式中，还包括连接在所述导线端部的密封端头。

在一种实施方式中，所述密封端头包括基体、弹性密封件和压紧机构；

所述基体的一端开设有工作孔，所述工作孔的底部开设有贯穿至所述基体的另一端的第一通孔；

所述弹性密封件设置在所述工作孔内，所述弹性密封件上开设有与所述第一通孔一一对应的第二通孔；

所述压紧机构上开设有一个第三通孔；所述导线依次贯穿所述第三通孔、所述第二通孔和所述第一通孔；

所述压紧机构与所述基体螺纹连接，并挤压所述弹性密封件，以使所述弹性密封件与工作孔的内壁之间形成密封，并使所述导线与所述第二通孔的内壁之间形成密封。

在一种实施方式中，所述压紧机构包括连接部件、压紧弹簧和压紧体；所述连接部件与所述基体螺纹连接，所述第三通孔开设在所述连接部件上；所述压紧弹簧一端与所述连接部件连接，另一端与所述压紧体连接；所述压紧体上开设有与所述第二通孔对应的第四通孔；所述第四通孔被所述导线贯穿；所述压紧体被所述压紧弹簧压紧在所述弹性密封件上。

在一种实施方式中，所述弹性密封件由多个层叠的弹性密封片构成。

在一种实施方式中，所述第三通孔与所述压紧机构的旋转轴线同轴。

第二方面，本申请实施例还提供一种井口装置，包括：

井口管路；

可活动的设置在所述井口管路内的动作执行机构；以及

如上任意一项所述的传导装置；

其中，所述螺旋弹簧一端连接在所述井口管路的顶端，所述螺旋弹簧的另一端与所述动作执行机构连接；所述导线的一端贯穿所述井口管路的顶部向外延伸，所述导线的另一端与动作执行机构连接。

附图说明

为了更清楚的说明本申请实施例的技术方案，下面对实施例中需要使用的附图作简单介绍。应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施方式，不应被看作是对本申请范围的限制。对于本领域技术人员而言，在不付出创造性劳动的情况下，能够根据这些附图获得其他附图。

图1为本申请实施例1提供的传导装置的结构示意图；

图2为本申请实施例1提供的传导装置的局部剖面结构示意图；

图3为本申请实施例1提供的传导装置中，导线的剖面结构示意图；

图4为本申请实施例1提供的传导装置中，密封端头的剖面结构示意图；

图5为本申请实施例2提供的井口装置的结构示意图。

图中：01-井口装置；010-传导装置；020-井口管路；030-动作执行机构；100-螺旋弹簧；200-导线；210-导电芯；220-绝缘层；300-软管；400-密封端头；410-基体；411-第一通孔；412-工作孔；420-弹性密封件；421-第二通孔；430-压紧机构；431-第三通孔；432-连接部件；433-压紧弹簧；434-压紧体；435-第四通孔。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的部分实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

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和技术方案可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，这类术语仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

本申请的描述中，“油气井”可以指石油井，也可以指天然气井。当“油气井”为天然气井时，其可以是用于采集常规天然气的天然气井，也可以是用于采集非常规天然气(页岩气、煤层气等)的天然气井。

实施例1：

本实施例提供一种传导装置010。图1为本申请实施例1提供的传导装置010的结构示意图。图2为本申请实施例1提供的传导装置010的局部剖面结构示意图。请结合参照图1和图2，传导装置010包括螺旋弹簧100和导线200。在本实施例中，存在两条导线200。在其他实施例中，导线200的数量可以根据实际需要进行设定。导线200沿着螺旋弹簧100延伸，并被构造为能够随着螺旋弹簧100运动。

在本实施例中，导线200沿着螺旋弹簧100延伸，导线200能够随着螺旋弹簧100运动，螺旋弹簧100起维持导线200形态的作用，使得导线200的形态与螺旋弹簧100基本一致。当螺旋弹簧100发生形变时，导线200的形态也能够随之改变。传导装置010可以被设置在两个能够相互靠近或远离的物体之间，以传递能量或信号。当两个物体相互靠近时，螺旋弹簧100收缩或被压缩，导线200随着螺旋弹簧100运动。当两个物体相互远离时，螺旋弹簧100被拉伸或伸展，导线200同样随着螺旋弹簧100运动。这样，导线200能够始终被维持在螺旋形态，导线200各处的位置可控，能够避免两个物体在相互靠近或远离时，导线200被挤压或过度弯折的情况发生。

为了实现导线200沿着螺旋弹簧100延伸的同时，能够随着螺旋弹簧100运动，可以采用多种形式。例如，导线200沿着螺旋弹簧100延伸的同时，采用粘胶将导线200与螺旋弹簧100粘接在一起。又如，导线200沿着螺旋弹簧100延伸的同时，通过扎带将导线200和螺旋弹簧100捆在一起。再如，导线200沿着螺旋弹簧100延伸的同时，缠绕在螺旋弹簧100上。在本实施例中，通过设置软管300，实现导线200沿着螺旋弹簧100延伸的同时，能够随着螺旋弹簧100运动。具体的，软管300沿着螺旋弹簧100螺旋形延伸。螺旋弹簧100和导线200均被容纳在软管300中。这样，通过软管300即可限定螺旋弹簧100和导线200的相对位置，使得导线200沿螺旋弹簧100螺旋形延伸的同时，能够随着螺旋弹簧100运动。软管300还能够对导线200起防护作用，避免导线200因泥沙等异物的摩擦而受损。

软管300可以为金属编织管、波纹管或橡胶管等。软管300的形式可以根据传导装置010的使用环境进行选择，本实施例对此不做限定。

图3为本申请实施例1提供的传导装置010中，导线200的剖面结构示意图。请参照图3，在本实施例中，导线200包括导电芯210和包裹在所述导电芯210上的绝缘层220。导电芯210由导电金属构成，例如铜。绝缘层220由聚四氟乙烯构成。聚四氟乙烯能够有效抗硫化氢的腐蚀，当本施例提供的传导装置010用于硫化氢含量高的环境时，聚四氟乙烯构成的绝缘层220能够有效避免导电芯210被硫化氢腐蚀。

当传导装置010被设置在两个能够相互靠近或远离的物体之间，并且两个物体之间的控制需要被密封时，如果导线200直接贯穿上述两个物体，有可能导致密封失效。为此，在本实施例中，传导装置010还包括连接在导线200上的密封端头400。螺旋弹簧100的螺旋长度大于软管300的长度，螺旋弹簧100的两端位于软管300外，螺旋弹簧100的两端分别与上述的两个物体连接。当两个物体相互靠近时，螺旋弹簧100收缩或被压缩，当两个物体相互远离时，螺旋弹簧100伸展或被拉伸。导线200的长度大于螺旋弹簧100的螺旋长度，导线200的两端位于软管300外，并且独立于螺旋弹簧100。密封端头400连接在导线200位于软管300外且独立于螺旋弹簧100的部位上。

图4为本申请实施例1提供的传导装置010中，密封端头400的剖面结构示意图。在本实施例中，密封端头400包括基体410、弹性密封件420和压紧机构430。基体410为圆柱状，基体410的外周面设置有外螺纹。基体410的一端开设有工作孔412。工作孔412是沉孔。在工作孔412的底部开设有贯穿至基体410的另一端的第一通孔411。第一通孔411可以是一个。也可以根据导线200的数量确定第一通孔411的数量。弹性密封件420设置在工作孔412内，弹性密封件420上开设有与第一通孔411一一对应的第二通孔421。第一通孔411和与其相对的第二通孔421连通。在压紧机构430上开设有第三通孔431。压紧机构430与工作孔412螺纹连接。导线200依次贯穿第三通孔431、第二通孔421以及第一通孔411。通过不断拧紧压紧机构430，使得压紧机构430挤压弹性密封件420，弹性密封件420发生形变并与工作孔412的内壁之间形成密封，并且第二通孔421的内壁与导线200之间形成密封。如此，即实现了密封端头400与导线200之间的密封。将基体410与物体上开设有螺纹孔螺纹连接，形成密封。如此即可确保导线200在贯穿物体时，物体被贯穿处能够实现良好密封。

进一步的，在本实施例中，工作孔412具有容纳压紧机构430的大直径端，以及容纳弹性密封件420的小直径段。

进一步的，在本实施例中，弹性密封件420由多个层叠的弹性密封片构成。当弹性密封件420受压紧机构430的挤压时，各个弹性密封片能够发生较为均匀的形变，使得弹性密封件420各处与工作孔412内壁之间能够较为均匀的接触，实现更好的密封。同样的，由于各个弹性密封片能够发生较为均匀的形变，使得第二通孔421的内壁与导线200之间能够较为均匀的接触，实现更好的密封。

进一步的，在本实施例中，压紧机构430包括连接部件432、压紧弹簧433和压紧体434。连接部件432为圆柱状，连接部件432的外周面设置有外螺纹，工作孔412的内壁设置有内螺纹，连接部件432与工作孔412螺纹连接。第三通孔431开设在连接部件432上。为了避免连接部件432在旋转时对导线200产生影响，在本实施例中第三通孔431与连接部件432的旋转轴线同轴。压紧弹簧433和压紧体434均位于工作孔412内，压紧弹簧433一端与连接部件432连接，压紧弹簧433的另一端与压紧体434连接。压紧体434上开设有与第二通孔421对应的第四通孔435。第四通孔435可以为一个孔，也可以为与第二通孔421一一对应的多个。第四通孔435被导线200贯穿。压紧体434与弹性密封件420面接触。随着不断拧紧连接部件432，压紧弹簧433被不断压缩，压紧体434不断挤压弹性密封件420，使弹性密封件420产生形变，最终实现密封。

实施例2：

图5为本申请实施例2提供的井口装置01的结构示意图。本实施例提供一种井口装置01。井口装置01包括井口管路020、动作执行机构030以及实施例1中记载的传导装置010。动作执行机构030可沿井口管路020的轴线运动的设置在井口管路020中。动作执行机构030包括圆柱状的外壳，设置在外壳内的捕捉机构以及密封设置在外壳内的电机。捕捉机构用于捕捉或释放井下工具，电机用于驱动捕捉机构运动。传导装置010将外部的电能输送至动作执行机构030的外壳内，为电机供电，并传递信号。传导装置010设置在井口管路020的顶部与动作执行机构030之间。螺旋弹簧100的一端连接在井口管路020的顶端，螺旋弹簧100的另一端与动作执行机构030连接。导线200的一端贯穿井口管路020的顶端向外延伸，导线200的另一端贯穿动作执行机构030的外壳并与外壳内的电机连接。

当井下工具上行至井口管路020内时，在惯性的作用下井下工具冲击动作执行机构030，使动作执行机构030上行。此时，螺旋弹簧100被压缩，导线200随着螺旋弹簧100运动。当动作执行机构030下行时，螺旋弹簧100被拉伸或伸展，导线200同样随着螺旋弹簧100运动。这样，导线200能够始终被维持在螺旋形态，导线200各处的位置可控，能够避免两个物体在相互靠近或远离时，导线200过度弯折或被动作执行机构030挤压的情况发生。当动作执行机构030受井下工具的冲击上行时，螺旋弹簧100能够起缓冲作用。如果螺旋弹簧100的弹性力大，传导装置010和动作执行机构030还能共同起防喷器的作用，这样就无需另行设置防喷器。

在本实施例中，处于密封的考虑，导线200的两端均设置有密封端头400。在井口管路020的顶端以及动作执行机构030的外壳的顶端均开设有螺纹孔，两个密封端头400分别与两个螺纹孔螺纹连接。如此，在实现导线200的供能和信号传递的功能的同时，避免了井口管路020中的流体进入动作执行机构030的外壳内从而影响电机正常工作的情况发生，还避免了井口管路020内的流体向外泄露的情况发生。

以上所述仅为本申请的部分实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.传导装置，其特征在于，包括：

螺旋弹簧；以及

沿着所述螺旋弹簧延伸的至少一条导线；

其中，所述导线被构造为能够随着所述螺旋弹簧运动。

2.根据权利要求1所述的传导装置，其特征在于：

还包括软管，所述软管沿着所述螺旋弹簧延伸，所述螺旋弹簧和所述导线被容纳在所述软管内。

3.根据权利要求2所述的传导装置，其特征在于：

所述软管为波纹管。

4.根据权利要求1所述的传导装置，其特征在于：

所述导线包括导电芯和包裹在所述导电芯上的绝缘层，所述绝缘层由聚四氟乙烯构成。

5.根据权利要求1所述的传导装置，其特征在于：

所述导线缠绕在所述螺旋弹簧上。

6.根据权利要求1所述的传导装置，其特征在于：

还包括连接在所述导线上的密封端头。

7.根据权利要求6所述的传导装置，其特征在于：

所述密封端头包括基体、弹性密封件和压紧机构；

所述基体的一端开设有工作孔，所述工作孔的底部开设有贯穿至所述基体的另一端的第一通孔；

所述弹性密封件设置在所述工作孔内，所述弹性密封件上开设有与所述第一通孔一一对应的第二通孔；

所述压紧机构上开设有一个第三通孔；所述导线依次贯穿所述第三通孔、所述第二通孔和所述第一通孔；

所述压紧机构与所述基体螺纹连接，并挤压所述弹性密封件，以使所述弹性密封件与工作孔的内壁之间形成密封，并使所述导线与所述第二通孔的内壁之间形成密封。

8.根据权利要求7所述的传导装置，其特征在于：

所述压紧机构包括连接部件、压紧弹簧和压紧体；所述连接部件与所述基体螺纹连接，所述第三通孔开设在所述连接部件上；所述压紧弹簧一端与所述连接部件连接，另一端与所述压紧体连接；所述压紧体上开设有与所述第二通孔对应的第四通孔；所述第四通孔被所述导线贯穿；所述压紧体被所述压紧弹簧压紧在所述弹性密封件上。

9.根据权利要求7所述的传导装置，其特征在于：

所述弹性密封件由多个层叠的弹性密封片构成。

10.根据权利要求7所述的传导装置，其特征在于：

所述第三通孔与所述压紧机构的旋转轴线同轴。

11.井口装置，其特征在于，包括：

井口管路；

可活动的设置在所述井口管路内的动作执行机构；以及

权利要求1-10中任意一项所述的传导装置；

其中，所述螺旋弹簧一端连接在所述井口管路的顶端，所述螺旋弹簧的另一端与所述动作执行机构连接；所述导线的一端贯穿所述井口管路的顶部向外延伸，所述导线的另一端与动作执行机构连接。