CN204556924U - 光缆结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种光缆结构。光缆结构包括光缆以及粘附在光缆端口处的密封胶层，所述光缆包括外管、设置在外管内的内管、穿设在内管中的光纤、以及填充在内管中的纤膏；内管的端部设有翻边，外管的端部经弯折形成收口；密封胶层位于外管端部内侧和端面、以及纤膏上，包裹在光纤外周，并将翻边包覆其中；光纤的端部穿出所述密封胶层。本实用新型通过密封胶层、配合光缆内管的翻边和外管的收口将内管和光纤固定，防止光缆内管发生位移，保证光纤长度不变，从而光纤续接点处光纤长度不发生变化，同时防止光缆内部的纤膏流出，从而保证光缆续接时的密封性与光通讯传输、以及光纤传感器性能不受续接影响。

Description

光缆结构

技术领域

本实用新型涉及一种光缆，尤其涉及一种油气井用井下光缆的光缆结构。

背景技术

油气井用井下光缆是目前采用光纤监测技术进行井下监测中的重要组成部分，它不仅可以连接井下传感器，进行光信号的收发、通讯，同时光缆中的光纤自己可以作为传感器进行多种信号监测(如温度、应变等)。

一般油井光缆是由光缆外层、光缆中间层、光缆内层纤膏和光纤所构成的一种多层的光缆结构，使用时只是用管割刀将光缆切断后就与前端的传感器进行连接或者进行端头密封。由于光缆内三层结构之间没有任何的防窜措施或结构，当光缆在频繁收卷和放卷的过程中，光缆的多层之间会发生相互之间的窜动，导致光缆内层相对于光缆端面伸出或缩进。当光纤外管固定时，光缆内管的缩进会对连接在内光纤前端的传感器产生拉力，从而影响传感器的性能或导致光纤的焊点发生断裂；当光缆内管伸出时会使传感器和光缆之间的光纤弯曲度变大，这样会增加光纤传输的损耗，当弯曲度很大时也会导致传感器和光缆内光纤的焊点处发生断裂。

此外，由于光缆内管内有粘度很大的纤膏，光缆的多层之间发生相互之间的窜动也导致在光缆放卷和收卷的时候光缆内管中的光纤相对于光缆端面会伸出或缩进。另外，由于光缆一般是垂直使用，长度从几百米到几千米不等；井下一般是高温高压情况。当温度升高时光缆内的纤膏的粘度也会降低，如没有任何保护措施纤膏将会流到前端的传感器处，导致传感器性能的降低或失效。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种内管及光纤之间不会相互窜动、纤膏不会自端口流出的光缆结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种光缆结构，包括光缆以及粘附在所述光缆端口处的密封胶层，所述光缆包括外管、设置在所述外管内的内管、穿设在所述内管中的光纤、以及填充在所述内管中的纤膏；

所述内管的端部设有翻边，所述外管的端部经弯折形成收口；所述密封胶层位于所述外管端部内侧和端面、以及所述纤膏上，包裹在所述光纤外周，并将所述翻边包覆其中；所述光纤的端部穿出所述密封胶层。

优选地，所述翻边与所述外管端部之间留有间隙。

优选地，所述翻边相对所述内管的轴向弯折的角度小于180°。

优选地，所述外管的端部相对所述外管的轴向弯折的角度小于90°。

优选地，所述光缆还包括设置在所述外管和内管之间的中间管。

优选地，所述翻边位于所述中间管的端面一侧；所述密封胶层还粘附至所述中间管的端面上。

本实用新型的有益效果：通过在光缆端口处设密封胶层、配合光缆内管的翻边和外管的收口将内管和光纤固定，防止光缆内管发生位移，保证光纤长度不变，从而光纤续接点处光纤长度不发生变化，同时防止光缆内部的纤膏流出，从而保证光缆续接时的密封性与光通讯传输、以及光纤传感器性能不受续接影响，可以有效提高井下光纤传感器的安全性与可靠性，同时缩短下井时间，提高下井作业安全性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一实施例的光缆结构的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例的光缆结构中端口处光纤的固定方法的过程结构示意图；

图3是本实用新型一实施例的光缆结构之间续接时的结构示意图；

图4是本实用新型一实施例的光缆结构与光纤传感器之间续接时的结构示意图；

图5是本实用新型一实施例的光缆结构端部密封时的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型一实施例的光缆结构，包括光缆以及粘附在光缆端口处的密封胶层10。密封胶层10将光缆的端口封闭起来，光缆的光纤3端部则穿出密封胶层10，可供续接。该光缆结构可通过上述实施例的光缆端口光纤的固定方法实现。

其中，光缆包括外管1、内管2、光纤3以及纤膏4；内管2设置在外管1内侧，光纤3穿设在内管2中，而纤膏4填充在内管2中，起到防水作用并可将光纤3定位在内管2中，对光纤3起到阻氢化学保护。光纤3可为一条或多条。

外管1作为光缆的外保护套，其厚度一般较于内管2的厚度大。外管1的端部经弯折形成收口11，密封胶层10位于外管1端部内侧和端面、以及纤膏4上，并包裹在光纤3外周。在弯折以形成收口11时，外管1的端部相对外管1的轴向弯折的角度小于90°；弯折的角度不宜过大，以不接触到内管2为准。收口11主要为了固定密封胶层10，防止密封胶层10被挤出或拉出光缆内。

内管2位于外管1的内侧，其内部填充纤膏4，纤膏4包裹在光纤3外周。内管2的端部设有翻边21，该翻边21为内管2端部向外管1方向弯折形成，翻边21相对内管2的轴向弯折的角度优选小于180°，弯折的端部长度小于内管2和外管1之间的距离。翻边21与外管1端部之间留有间隙，两者之间不会接触。如图1中所示，翻边21位于外管1的收口11内侧。

进一步地，光缆还包括中间管5，其设置在外管1和内管2之间，将外管1和内管2隔开，避免两者直接接触。翻边21位于中间管5的端面一侧，可与中间管5配合防止内管2在轴向上向远离端口的内侧缩进。外管1和内管2采用金属材料制成，中间管5可为金属材料或非金属材料制成。

密封胶层10采用与光纤3、纤膏4及金属相容的耐高温的高强度胶形成，如双组分环氧灌封胶，从而密封胶层10能够稳固的粘附在光缆的端口处，不会因温度变化等轻易脱落。密封胶层10的耐高温温度不低于200℃；密封胶层10还需具有耐老化特性，以满足在井下环境中长期使用。密封胶层10可采用可赛新T737、T747、T757及T767等胶液形成，根据使用温度不同可选择不同胶种。

具体地，密封胶层10粘附在外管1端部内侧和端面、以及纤膏4上，包裹在光纤3外周，并将翻边21包覆其中，将外管1、内管2和光纤3相对固定，并将纤膏4封堵在内管2内，从而内管2、光纤3之间不会发生窜动，纤膏4也不会从光缆端口流出。光纤3的端部穿出密封胶层10，穿出密封胶层10的光纤部分不会因光缆的收卷或放卷相对光缆端面缩进或伸出。此外，翻边21的设置还可进一步稳固密封胶层10，防止密封胶层10脱落。

另外，密封胶层10还粘附至光缆的中间管5的端面上，将外管1、中间管5及内管2相对固定。

参考图2，本实用新型的光缆结构中端口处光纤的固定方法，可包括以下步骤：

S1、从光缆的端口处将内管2的端部向外管1方向弯折，形成翻边21。

该步骤S1中，将内管2的端部弯折时，优选弯折的角度小于180°；并且，弯折的端部长度不宜过长，优选长度小于内管2和外管1之间的距离，使得形成的翻边21与外管1之间留有间隔，不会接触。

在本实施例中，翻边21相对内管2的轴向方向呈90°弯折，且位于光缆的中间管5的端面一侧。翻边21可与中间管5配合防止内管2在轴向上向远离端口的内侧缩进。

S2、向光缆的端口上胶，胶液100粘附在外管1内侧和端面、光缆内的纤膏4上、以及包裹在光纤3外周并将翻边21包覆其中；光纤3的端部位于胶液100外，不被包裹，以供续接等用。

上胶时，胶液100从光缆的端口从光纤3的外周涂覆在外管1内侧、端面以及纤膏4上，还从翻边21与外管1之间的间隔进入内管和外管之间，以填充至光缆的中间管5的端面上，将翻边21包覆其中。

其中，在光缆中，外管1和内管2采用金属材料制成，中间管5可为金属材料或非金属材料制成。胶液100采用与光纤3、纤膏4及金属相容的耐高温的高强度胶，如双组分环氧灌封胶，从而能够稳固的粘附在光缆的端口处，不会因温度变化等轻易脱落。胶液100的耐高温温度不低于200℃；胶液100还需具有耐老化特性，以满足在井下环境中长期使用。胶液100可采用可赛新T737、T747、T757及T767等，根据使用温度不同可选择不同胶种。

S3、将外管1的端部向内管2方向弯折，形成收口。

其中，外管1的端部向内管2方向弯折的角度小于90°，弯折的角度不宜过大，以不接触到内管2为准，使得外管1的端部弯折后与翻边21之间留有间隙。

在步骤S3之后还包括：

S3-1、将光缆端口处多余或溢出的胶液100清除，可使得在后续胶液固化形成的密封胶层10表面较为平整、美观，且提高光缆端口的美观性。

S4、胶液100在光缆的端口处固化形成密封胶层10。

其中，胶液100可采用自然固化；也可在高温下固化，以提高固化效率。优选地，光缆端口处的胶液100采用在80-100℃下固化以快速形成密封胶层10。具体地，可采用热风机以80-100℃的工作温度对光缆端口处的胶液100进行吹热风固化。

胶液100固化形成的密封胶层10将外管1、内管2和光纤3相对固定，并将纤膏4封堵在内管2内，从而内管2、光纤3之间不会发生窜动，纤膏4也不会从光缆端口流出。光纤3的端部穿出密封胶层10，穿出密封胶层10的光纤部分不会因光缆的收卷或放卷相对光缆端面缩进或伸出。密封胶层10的位于光缆端口外的端面为平面或弧形面。

此外，由于外管1端口处的收口11设置，将密封胶层10很好地固定在光缆端口处，防止密封胶层10被挤出或拉出光缆内。翻边21可进一步稳固密封胶层10，防止密封胶层10脱落。

以下对本实用新型的光缆结构的具体应用例子进行说明。

如图3所示，在光缆与光缆进行续接时，将伸出光缆外的光纤3端部进行续接，由于光缆端口处设置的密封胶层10，光缆内的纤膏4不会流入到耐压壳体20内，光缆的内管2及中间管5不会发生位移，从而保证光缆续接时的密封性与光通讯传输性能不受续接影响。同时，光纤3长度不发生改变，从而光纤续接点30处光纤长度不发生变化，不会导致光纤过长或过短，不会在受力时或发生位移时导致续接点光纤断开。

如图4所示，在光缆与光纤传感器进行续接时，将伸出光缆外的光纤3端部与封装在耐压壳体40内的光纤传感器50进行续接，由于光缆端口处设置的密封胶层10，光缆内的纤膏4不会流入到耐压壳体40内，光缆的内管2及中间管5不会发生位移，从而保证光缆续接时的密封性与光通讯传输以及光纤传感器性能不受续接影响。同时，光纤3长度不发生改变，从而光纤续接点31处光纤长度不发生变化，不会导致光纤过长或过短，不会在受力时或发生位移时导致续接点光纤断开。

如图5所示，在光缆底部进行端头密封时，将耐压壳体60安装在光缆底部上。光缆端口处由于密封胶层10的设置，光纤3长度不发生改变，纤膏4不会流入到耐压壳体60内，光缆的内管2及中间管5不会发生位移，从而保证光缆底部密封性。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种光缆结构，其特征在于，包括光缆以及粘附在所述光缆端口处的密封胶层，所述光缆包括外管、设置在所述外管内的内管、穿设在所述内管中的光纤、以及填充在所述内管中的纤膏；

所述内管的端部设有翻边，所述外管的端部经弯折形成收口；所述密封胶层位于所述外管端部内侧和端面、以及所述纤膏上，包裹在所述光纤外周，并将所述翻边包覆其中；所述光纤的端部穿出所述密封胶层。

2.根据权利要求1所述的光缆结构，其特征在于，所述翻边与所述外管端部之间留有间隙。

3.根据权利要求1所述的光缆结构，其特征在于，所述翻边相对所述内管的轴向弯折的角度小于180°。

4.根据权利要求1所述的光缆结构，其特征在于，所述外管的端部相对所述外管的轴向弯折的角度小于90°。

5.根据权利要求1-4任一项所述的光缆结构，其特征在于，所述光缆还包括设置在所述外管和内管之间的中间管。

6.根据权利要求5所述的光缆结构，其特征在于，所述翻边位于所述中间管的端面一侧；所述密封胶层还粘附至所述中间管的端面上。