CN114725880A - 注水井钢管电缆密封装置及其密封方法 - Google Patents

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王宇琦
赵立帅
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Abstract

本发明公开了一种注水井钢管电缆密封装置及其密封方法。本注水井钢管电缆密封装置包括密封主体以及密封机构，密封主体内设有通孔以供电缆穿过，每一密封机构均包括套于密封主体端部外且与其螺纹连接的压帽、支承于密封主体通孔上的金属套环以及套于金属套环外部的锥套，其中，金属套环朝向对应的锥套的头部外侧为上窄下宽的锥形结构，金属套环为至少两瓣式结构以套于电缆外部，至少两瓣式结构内部形成通孔结构以供电缆穿过，锥套内侧壁为锥形结构以与金属套环的头部锥形结构对应设置，转动压帽带动锥套向金属套环挤压，从而使金属套环将其内侧的电缆抱紧。本发明提出的注水井钢管电缆密封装置，可在高压注水环境下，实现对电缆的长期密封。

Description

注水井钢管电缆密封装置及其密封方法
技术领域
本发明涉及电缆密封技术领域，尤其涉及一种注水井钢管电缆密封装置及其密封方法。
背景技术
油田注水开发中采用的有缆分注工艺，需要在井下分层处及井口处穿越电缆，同时保证在高压水环境下，水不会渗入仪器筒内，井筒内的水不溢出井口。对高压环境下水的密封要求尤其高，一旦密封性能失效，仪器筒内进水或井口有水溢出，整套有缆分注工艺即失败。
因此，需要一种装置可以在高压注水环境下，也能够对电缆实现长期密封。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种注水井钢管电缆密封装置，旨在当高压注水环境下，实现对电缆的长期密封。
为实现上述目的，本发明提供一种注水井钢管电缆密封装置，包括密封主体以及分别位于密封主体两端的密封机构，其中，所述密封主体内设有通孔以供电缆穿过，每一密封机构均包括套于密封主体端部外且与其螺纹连接的压帽、支承于密封主体通孔上的金属套环以及套于金属套环外部的锥套，其中，金属套环朝向对应的锥套的头部外侧为上窄下宽的锥形结构，金属套环为至少两瓣式结构以套于电缆外部，至少两瓣式结构内部形成通孔结构以供电缆穿过，锥套内侧壁为锥形结构以与金属套环的头部锥形结构对应设置，转动压帽带动锥套向金属套环挤压，从而使金属套环将其内侧的电缆抱紧。
优选地，所述密封机构还包括位于安装于密封主体通孔内的密封组件。
优选地，所述密封主体的两端均设置有密封组件。
优选地，所述密封主体的通孔其上下两端均形成有凹槽以容纳密封组件。
优选地，所述密封组件包括依次设置的金属挡圈、柔性挡圈和橡胶盘根。
优选地，所述密封主体端部一侧开设有开槽，开槽中安装有抵环，抵环将密封组件的端部相抵接。
优选地，所述压帽包括内部中空设置的套筒本体以及沿套筒本体端部向其孔内方向延伸的挡圈，套筒本体上设有内螺纹，锥套容纳于套筒本体的中空腔室内部且其头部与挡圈相抵接。
优选地，所述密封主体外侧壁上设有多个用于容纳密封胶圈以与连接筒配合的盘根槽；所述金属套环的尾部与密封主体端面相抵接。
优选地，所述金属套环的至少两瓣式结构各分瓣结构其形状和尺寸均相同。
本发明进一步提出一种注水井钢管电缆密封装置的密封方法，包括以下步骤：
将电缆穿过密封主体内部，在电缆与密封主体两端均安装密封组件后，再安装对应的抵环以防止密封组件相对于密封主体松脱；
将电缆的两端均套上金属套环，再依次套上锥套，最后在锥套外部套上压帽，转动压帽的过程中，锥套向靠近密封组件一侧移动使多瓣式结构的金属套环向内夹紧，从而将电缆夹紧。
本发明提出的注水井钢管电缆密封装置，具有结构简单、体积小、长期密封性好的优点，在高压注水环境下，实现了对电缆的长期密封，进而保证了有缆分注工艺的长期可靠。同时，本密封装置同时具有夹持及密封两种功能，且夹持及密封均双重设计，配合密封组件，整体密封性能好，保证钢管电缆在井下分层穿越及井口穿越时上下两端的密封，即使在高压水环境下依然能够保证钢管电缆上下两端水不连通，能够起到很好的密封作用。对于注水井有缆分注工艺起着至关重要的作用。
附图说明
图1为本发明注水井钢管电缆密封装置优选实施例的结构示意图。
图中，1-密封主体，2-压帽，3-金属套环，4-锥套，5-密封组件，6-抵环，7-电缆。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明提出一种注水井钢管电缆密封装置。
参照图1，本优选实施例中，一种注水井钢管电缆密封装置，包括密封主体1以及分别位于密封主体1两端(上下两端)的密封机构，其中，密封主体1内设有通孔以供电缆7穿过，每一密封机构均包括套于密封主体1端部外且与其螺纹连接的压帽2、支承于密封主体1通孔上的金属套环3以及套于金属套环3外部的锥套4，其中，金属套环3朝向对应的锥套4的头部外侧为上窄下宽的锥形结构，金属套环3为至少两瓣式结构以套于电缆7外部(可设置为两瓣式分体结构，两瓣式分体结构指的是一整个套环均分成两片)，至少两瓣式结构连接后其内部形成通孔结构以供电缆7穿过，锥套4内侧壁为锥形结构以与金属套环3的头部锥形结构对应设置，转动压帽2带动锥套4向金属套环3挤压，从而使金属套环3将其内侧的电缆7抱紧。
进一步地，密封主体1两端的密封机构其形状和尺寸均相同，以便于安装和制作。
进一步地，密封机构还包括位于安装于密封主体1通孔内的密封组件5，密封组件5用于套于电缆7外部，从而进一步提高了本注水井钢管电缆密封装置的密封性能。
进一步地，密封主体1的两端均设置有密封组件5，从而进一步提高了本注水井钢管电缆密封装置的密封组件5。
具体地，密封主体1的通孔其上下两端均形成有凹槽以容纳密封组件5。密封组件5包括依次设置的金属挡圈、柔性挡圈(可采用聚四氟乙烯挡圈)和橡胶盘根。
通过设置金属挡圈，能够保证密封组件5不发生横向移动，柔性挡圈能够保护橡胶盘根完整性，使整体密封性能更好，保证密封组件5长期密封性能。
进一步地，密封主体1端部一侧开设有开槽，开槽中安装有抵环6，抵环6将密封组件5的端部相抵接。通过设置抵环6，一方面便于安装密封组件5，另一方面使密封组件5安装后不容易松脱。开槽位于密封主体1通孔外侧。
本实施例中，压帽2包括内部中空设置的套筒本体以及沿套筒本体端部向其孔内方向延伸的挡圈，套筒本体上设有内螺纹，锥套4容纳于套筒本体的中空腔室内部且其头部与挡圈相抵接。金属套环3的尾部与密封主体1端面相抵接。
进一步地，密封主体1外侧壁上设有多个用于容纳密封胶圈以与连接筒配合的盘根槽，从而便于对密封主体与连接筒之间的密封连接。
具体地，金属套环3的至少两瓣式结构各分瓣结构其形状和尺寸均相同，如金属套环3可设置成两瓣式结构或三瓣式结构，各分瓣结构其形状和尺寸均相同，从而便于加工和制作。
本注水井钢管电缆密封装置的工作原理如下。
将电缆7穿过密封主体1内部，在电缆7的两端安装密封组件5后，再安装对应的抵环6，从而防止密封组件5相对于密封主体1松脱。随后，将电缆7的两端均套上金属套环3，再依次套上锥套4，最后在锥套4外部套上压帽2，转动压帽2的过程中，锥套4向靠近密封组件5一侧移动使多瓣式结构的金属套环3向内夹紧，从而将电缆7夹紧。
本实施例提出的注水井钢管电缆密封装置，具有结构简单、体积小、长期密封性好的优点，在高压注水环境下，实现了对电缆的长期密封，进而保证了有缆分注工艺的长期可靠。同时，本密封装置同时具有夹持及密封两种功能，且夹持及密封均双重设计，配合密封组件5，整体密封性能好，保证钢管电缆在井下分层穿越及井口穿越时上下两端的密封，即使在高压水环境下依然能够保证钢管电缆上下两端水不连通，能够起到很好的密封作用。对于注水井有缆分注工艺起着至关重要的作用。
本发明进一步提出一种注水井钢管电缆的密封方法。
本优选实施例中，一种基于上述注水井钢管电缆密封装置的密封方法，包括以下步骤：
将电缆穿过密封主体内部，在电缆与密封主体两端均安装密封组件后，再安装对应的抵环以防止密封组件相对于密封主体松脱；
将电缆的两端均套上金属套环，再依次套上锥套，最后在锥套外部套上压帽，转动压帽的过程中，锥套向靠近密封组件一侧移动使多瓣式结构的金属套环向内夹紧，从而将电缆夹紧。
本发明提出的注水井钢管电缆的密封方法，即使在高压水环境下依然能够保证钢管电缆上下两端水不连通，能够起到很好的密封作用。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种注水井钢管电缆密封装置，其特征在于，包括密封主体以及分别位于密封主体两端的密封机构，其中，所述密封主体内设有通孔以供电缆穿过，每一密封机构均包括套于密封主体端部外且与其螺纹连接的压帽、支承于密封主体通孔上的金属套环以及套于金属套环外部的锥套，其中，金属套环朝向对应的锥套的头部外侧为上窄下宽的锥形结构，金属套环为至少两瓣式结构以套于电缆外部，至少两瓣式结构内部形成通孔结构以供电缆穿过，锥套内侧壁为锥形结构以与金属套环的头部锥形结构对应设置，转动压帽带动锥套向金属套环挤压，从而使金属套环将其内侧的电缆抱紧。
2.如权利要求1所述的注水井钢管电缆密封装置，其特征在于，所述密封机构还包括位于安装于密封主体通孔内的密封组件。
3.如权利要求2所述的注水井钢管电缆密封装置，其特征在于，所述密封主体的两端均设置有密封组件。
4.如权利要求2所述的注水井钢管电缆密封装置，其特征在于，所述密封主体的通孔其上下两端均形成有凹槽以容纳密封组件。
5.如权利要求2所述的注水井钢管电缆密封装置，其特征在于，所述密封组件包括依次设置的金属挡圈、柔性挡圈和橡胶盘根。
6.如权利要求2所述的注水井钢管电缆密封装置，其特征在于，所述密封主体端部一侧开设有开槽，开槽中安装有抵环，抵环将密封组件的端部相抵接。
7.如权利要求1所述的注水井钢管电缆密封装置，其特征在于，所述压帽包括内部中空设置的套筒本体以及沿套筒本体端部向其孔内方向延伸的挡圈，套筒本体上设有内螺纹，锥套容纳于套筒本体的中空腔室内部且其头部与挡圈相抵接。
8.如权利要求1所述的注水井钢管电缆密封装置，其特征在于，所述密封主体外侧壁上设有多个用于容纳密封胶圈以与连接筒配合的盘根槽；所述金属套环的尾部与密封主体端面相抵接。
9.如权利要求1至8中任意一项所述的注水井钢管电缆密封装置，其特征在于，所述金属套环的至少两瓣式结构各分瓣结构其形状和尺寸均相同。
10.一种基于权利要求1至9中任意一项所述的注水井钢管电缆密封装置的密封方法，其特征在于，包括以下步骤：
将电缆穿过密封主体内部，在电缆与密封主体两端均安装密封组件后，再安装对应的抵环以防止密封组件相对于密封主体松脱；
将电缆的两端均套上金属套环，再依次套上锥套，最后在锥套外部套上压帽，转动压帽的过程中，锥套向靠近密封组件一侧移动使多瓣式结构的金属套环向内夹紧，从而将电缆夹紧。
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