CN204754862U - 一种过双电缆充气式封隔器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种过双电缆充气式封隔器，包括有一封隔器胶筒，一中心管和一对封隔器压盖，中心管通过一对封隔器压盖与封隔器胶筒密闭接合；在一对封隔器压盖上分别开设有供信号电缆入、出的斜向圆孔槽，设有一对柱形的信号电缆补芯，分别置于各供信号电缆入、出的斜向圆孔槽中；在该信号电缆补芯的中心置有信号电缆压塞，该信号电缆压塞的轴向中心开设供信号电缆穿过的通孔；在封隔器压盖上亦开设有置有柱形供电电缆压塞的斜向圆孔槽，该供电电缆压塞的轴向中心开设供供电电缆穿过的通孔。其能保证该封隔器可以通过双电缆，但封隔器的密封及耐压性能质量不降低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种过双电缆充气式封隔器，主要用于钻孔(井)中封隔地下水，用于水文地质钻孔地下水分层抽水和分层取样。
背景技术
通过水文地质钻探查明勘探深度内含水层的埋藏条件和分布范围，查明各含水层(组)的水位、水质、水温和水量，需进行分层抽水试验和分层地下水动态观测。分层抽水采样是达到上述目标的关键技术。过电缆封隔器是地下水分层采样系统中的关键部件，它的性能好坏直接影响着分层抽水和采样的成败及质量。
地下水分层采样工作原理：将上、下充气封隔器下入井(孔)中需要止水的位置，两封隔器间的井(孔)段为试验目的层段。由地表充气系统提供的高压气体经压力控制装置调节后，通过充气管线供给孔内的充气封隔器，在高压气体的作用下封隔器胶筒膨胀紧贴井(孔)壁，使试验目的层段与其上、下的非目的层段隔离。目的层地下水由安装于上充气封隔器之上或装于两封隔器间的潜水泵抽至地表，这时安装在两个封隔器间的监测系统自动记录下地下水变化的情形，达到分层抽水和采样的目的。
但现有的充气封隔器功能比较单一，只能完成单一的封隔任务，而要精确的进行分层抽水和实现实时的监测，必定要配设一些电子设备(如传感器、抽水泵及配设的信号电缆和潜水泵供电电缆等等)，这些电子设备要在地下水层间工作，如何更好的保护信号电缆和潜水泵供电电缆则成了重要的课题。
目前，国内还没有专门的过双电缆充气式封隔器，不能满足地下水分层抽水和分层取样要求。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提供一种过双电缆充气式封隔器，其可以解决现有技术中的问题，提供一种井下的可以过双电缆的充气式专用封隔器。
为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案：
一种过双电缆充气式封隔器，包括充气封隔器本体，该充气封隔器本体包括有一封隔器胶筒，一中心管和一对封隔器压盖，封隔器胶筒套设在中心管外围，其两端分别通过套设在中心管上的封隔器压盖密闭接合并固位，在封隔器压盖与中心管间夹置有中心管密封圈，在封隔器胶筒与封隔器压盖间设有压盖密封圈；
在一对封隔器压盖上分别开设有供信号电缆入、出的斜向圆孔槽，设有一对信号电缆补芯，分别置于各供信号电缆入、出的斜向圆孔槽中；在该信号电缆补芯的中心开设供信号电缆穿过的通孔，设有一对柱形的信号电缆压塞，分别置于各信号电缆补芯的中心通孔中，该信号电缆压塞的轴向中心开设供信号电缆穿过的通孔；
在一对封隔器压盖上还分别开设有供供电电缆入、出的斜向圆孔槽，设有一对柱形的供电电缆压塞，分别置于各供电电缆入、出的斜向圆孔槽中，该供电电缆压塞的轴向中心开设供供电电缆穿过的通孔。
所述过双电缆充气式封隔器中，在中心管的侧壁上设有一个供供电电缆卧入的条形凹槽。
所述过双电缆充气式封隔器中，所述的供信号电缆入、出的斜向圆孔槽及供供电电缆入、出的斜向圆孔槽的轴线与中心管轴线的夹角均为15度到25度之间。
所述过双电缆充气式封隔器中，所述封隔器压盖的帽盖开有斜向圆孔槽的边侧端面为斜向面，该斜向面与斜向圆孔槽的轴线相互垂直。
本实用新型过双电缆充气式封隔器主要用于钻孔(井)中封隔地下水，用于水文地质钻孔地下水分层抽水和分层取样。
本实用新型的优点是：
1.可以供双电缆通过，能够穿过最大25mm直径电缆，国内首创；
2.密封性好，采用补芯结构形式，保证了信号电缆和供电电缆的有效密封；
3.供信号电缆入、出的斜向孔槽及供供电电缆入、出斜向孔槽的斜向设计，使得空间的利用合理和高效(可以减小封隔器整体尺寸)，耐压度高，耐压可超过5Mpa，更方便安装；
4.部件结构设计合理，易加工，且实现组装容易。
附图说明
图1为本实用新型过双电缆充气式封隔器结构示意图。
图2a为本实用新型压盖结构示意图(主剖面)。
图2b为本实用新型压盖结构示意图(侧视)。
图3为本实用新型信号电缆补芯结构示意图。
上述图中：1-信号电缆压塞；2-信号电缆补芯密封圈；3-中心管密封圈；4-封隔器胶筒；5-信号电缆；6-中心管；7-封隔器压盖；71-帽盖；72-连接环套；73-斜向圆孔槽；8-信号电缆补芯；81-通孔；9-供电电缆压塞；10-供电电缆；11-压盖密封圈；12-信号电缆密封圈；13-条形凹槽。
下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的说明。
具体实施方式
参见图1所示，本实用新型过双电缆充气式封隔器主要包括有：一封隔器胶筒4，一中心管6，一对封隔器压盖7，一信号电缆5及套设在其上的信号电缆压塞1和信号电缆补芯8，一供电电缆10及套设在其上的供电电缆压塞9。
本实用新型过双电缆充气式封隔器的中心管6也是通过一对封隔器压盖7与封隔器胶筒4密闭接合并固位，在中心管6与封隔器压盖7间设有中心管密封圈3，在封隔器胶筒4与封隔器压盖7间设有压盖密封圈11，利用封隔器胶筒4、中心管6和封隔器压盖7间形成的密封腔，通过外供气或放气，实现本实用新型过双电缆充气式封隔器的启封和复原，利用中心管6与钻杆(出水管)、潜水泵进行连接，实现封隔器与抽水器具的有效组合。这些为常规的设计，此处不赘述。
本实用新型的创新点在于：采用了新构型的封隔器压盖及新设计的补芯结构。
首先，参见图1、图2a和图2b所示，为本实用新型封隔器压盖7的一优选实施例：该封隔器压盖7由帽盖71和连接环套72一体构成；帽盖71的中心开设供中心管6穿过的通孔，帽盖边端的端壁较厚，其上开设一对供信号电缆5和供电电缆10穿过的斜向圆孔槽73，优选，两个斜向圆孔槽的斜度均可为20±5°，其中，所述的斜度是指斜向圆孔槽的轴线与中心管6轴线的夹角。所述连接环套72的外壁上带有螺纹段，用于与封隔器胶筒4螺接。
所述封隔器压盖7上的一对分别供信号电缆5和供供电电缆10穿过的斜向圆孔槽开在与中心管6轴心线形成对称的位置为佳，且帽盖71的两边侧端面(分别含有斜向圆孔槽的)端面均为斜向面，该斜向面与斜向圆孔槽的轴线相互垂直为佳，亦即斜向面的斜角a为20±5°。
所述封隔器压盖7上的一对分别供信号电缆5和供电电缆10穿过的斜向圆孔槽73呈阶环梯状结构，且由外至内环梯孔槽的直径是由大到小，外阶环梯孔槽的外端口处带有一段内螺纹。
为了保证信号电缆入、出时密封性良好和耐压度高，本实用新型特别设计了信号电缆补芯结构，参见图1和图3，该信号电缆补芯8呈柱形构型，其外形体呈三阶环梯状，由外至内环梯的直径是由大到小，整体外形与封隔器压盖7上的供信号电缆5穿过的斜向圆孔槽形相匹配，组装时，在信号电缆补芯8与斜向圆孔槽阶台的接触面间设有信号电缆补芯密封圈2，在该信号电缆补芯的中心开设供信号电缆穿过的通孔81。
本实用新型配设有柱形的信号电缆压塞1，应用时置于信号电缆补芯8的中心通孔81中，其外形为非圆柱体，可以避免信号电缆压塞的转动，并有效保证信号电缆的位置不发生偏移。
利用信号电缆压塞1、信号电缆补芯密封圈2、信号电缆补芯8和信号电缆密封圈12，能实现对信号电缆5的有效密封。
而对于过供电电缆10的一侧结构可以相对简化些，在一对封隔器压盖上分别开设供供电电缆入、出的斜向圆孔槽，设有一对柱形的供电电缆压塞9，分别置于各供电电缆入、出的斜向圆孔槽中；利用供电电缆压塞9和供电电缆密封圈实现对供电电缆10的有效密封。为尽可能减小本实用新型过双电缆充气式封隔器的整体尺寸，在中心管的侧壁上可以开设供供电电缆卧入的条形凹槽13(参见图1所示)。
所述过双电缆充气式封隔器中，所述的供信号电缆入、出的斜向孔槽及供电电缆入、出斜向孔槽的轴线与中心管轴线的夹角均为15度到25度之间(20±5°)，该斜角设计一是为了承压大，二是为了减小封隔器整体尺寸，三是为了方便安装。
通过以上的结构设计，使得本实用新型过双电缆充气式封隔器不仅具有常规充气封隔器的所有功能，即：在供气压力超过0.5Mpa时，封隔器启封。封隔器贴紧井(孔)壁，阻隔井(孔)中水在井(孔)中上下流动、混合。封隔器放气时，胶筒收缩，封隔器复原。封隔器可重复使用。更可以使得装置的本身及接口耐压均超过5Mpa(较现有同类装置有大幅度提升)。本实用新型过双电缆充气式封隔器允许直径6mm信号电缆(细电缆)和直径25mm潜水泵供电电缆(粗电缆)的通过。封隔器压盖、中心管、密封压塞、补芯全部选用优质316型不锈钢加工而成。封隔器胶筒采用加强型橡胶制成。
上述各实施例可在不脱离本实用新型的范围下加以若干变化，故以上的说明所包含应视为例示性，而非用以限制本实用新型申请专利的保护范围。
Claims (4)
1.一种过双电缆充气式封隔器，包括充气封隔器本体，该充气封隔器本体包括有一封隔器胶筒，一中心管和一对封隔器压盖，封隔器胶筒套设在中心管外围，其两端分别通过套设在中心管上的封隔器压盖密闭接合并固位，在封隔器压盖与中心管间夹置有中心管密封圈，在封隔器胶筒与封隔器压盖间设有压盖密封圈；其特征在于：
在一对封隔器压盖上分别开设有供信号电缆入、出的斜向圆孔槽，设有一对信号电缆补芯，分别置于各供信号电缆入、出的斜向圆孔槽中；在该信号电缆补芯的中心开设供信号电缆穿过的通孔，设有一对柱形的信号电缆压塞，分别置于各信号电缆补芯的中心通孔中，该信号电缆压塞的轴向中心开设供信号电缆穿过的通孔；
在一对封隔器压盖上还分别开设有供供电电缆入、出的斜向圆孔槽，设有一对柱形的供电电缆压塞，分别置于各供电电缆入、出的斜向圆孔槽中，该供电电缆压塞的轴向中心开设供供电电缆穿过的通孔。
2.如权利要求1所述的过双电缆充气式封隔器，其特征在于：在中心管的侧壁上设有一个供供电电缆卧入的条形凹槽。
3.如权利要求1或2所述的过双电缆充气式封隔器，其特征在于：所述的供信号电缆入、出的圆孔槽及供供电电缆入、出的圆孔槽的轴线与中心管轴线的夹角均为15度到25度之间。
4.如权利要求1至3中所述的任一种过双电缆充气式封隔器，其特征在于：所述封隔器压盖的帽盖开有斜向圆孔槽的边侧端面为斜向面，该斜向面与斜向圆孔槽的轴线相互垂直。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105041259A (zh) * | 2015-06-25 | 2015-11-11 | 中国地质调查局水文地质环境地质调查中心 | 一种过双电缆充气式封隔器及方法 |
| CN109882112A (zh) * | 2019-03-06 | 2019-06-14 | 王成军 | 一种膨胀自封式封隔器 |
| CN113969783A (zh) * | 2020-07-23 | 2022-01-25 | 中国石油天然气股份有限公司 | 井下流体分层取样系统及分层取样方法 |
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- 2015-06-25 CN CN201520442239.4U patent/CN204754862U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN105041259B (zh) * | 2015-06-25 | 2021-02-02 | 中国地质调查局水文地质环境地质调查中心 | 一种过双电缆充气式封隔器及方法 |
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