CN206865067U - 一种井口耐高压力电缆穿越器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种井口耐高压力电缆穿越器，包括相互插接的上部弯插头和穿越密封主体，连接处通过由壬套锁紧，穿越密封主体外侧设置锁紧套，穿越密封主体包括壳体，壳体内设置穿越芯线，每根穿越芯线均包括由上至下连接的导电铜芯、导电杆和电缆芯线，导电铜芯外部包裹导电铜芯橡胶，壳体和穿越芯线之间由上至下浇筑顶部橡胶层、环氧树脂层和尾部橡胶层，形成“顶部橡胶‑环氧树脂‑尾部橡胶”的密封结构，环氧树脂层和尾部橡胶层之间设置密封块，密封块设置芯线孔，电缆芯线穿过芯线孔。本实用新型结构密封性能优良，可有效提高动力电缆穿越油管挂及采油树的密封性能及可靠性，油田安全生产得到保证。

Description

一种井口耐高压力电缆穿越器

技术领域

本实用新型涉及一种油田用动力电缆穿越器，更具体的说，是涉及一种井口耐高压力电缆穿越器。

背景技术

潜油电泵作为海上油田主要的人工举升方式，需要潜油电缆将动力由地面输送到井下。当潜油电缆穿过井口装置时，既要穿越油管挂与采油树，又要隔断井下的高压力，避免井下的腐蚀性及易燃易爆有害气体泄漏，造成生产安全事故。穿越器是海上油田主要的电缆穿越装置，现有穿越器内部结构单纯依靠橡胶、树脂的填充来实现密封，此种结构承压能力较低，且橡胶、壳体、树脂等材质间界面结合强度较低，当井下压力较大时，结合界面易成为井下油气流窜通道，导致穿越器内部密封失效，三根导体相间击穿。海上油田生产中，此种密封结构的穿越器已多次出现密封失效，相间击穿的事故，且击穿位置集中出现在穿越器导电铜芯与动力电缆芯线连接处，给油田生产带来巨大损失，因此，需要对现有穿越器内部结构进行改进，从而提供穿越器的密封耐压性能及可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种井口耐高压力电缆穿越器，该结构密封性能优良，可有效提高动力电缆穿越油管挂及采油树的密封性能及可靠性，油田安全生产得到保证。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

本实用新型的一种井口耐高压力电缆穿越器，包括相互插接的上部弯插头和穿越密封主体，所述上部弯插头和穿越密封主体的连接处通过由壬套螺纹锁紧，所述穿越密封主体外侧下部设置有锁紧套，所述穿越密封主体包括外侧设置有密封槽的壳体，所述壳体内设置有穿越芯线，每根所述穿越芯线均包括由上至下依次连接的导电铜芯、导电杆和电缆芯线，所述导电铜芯外部包裹有导电铜芯橡胶，所述壳体和穿越芯线之间由上至下依次浇筑有顶部橡胶层、环氧树脂层和尾部橡胶层，形成“顶部橡胶-环氧树脂-尾部橡胶”的密封结构，所述环氧树脂层和尾部橡胶层的之间设置有密封块，所述密封块设置有芯线孔，所述电缆芯线穿过芯线孔。

所述芯线孔的数量等于电缆芯线的数量，每个所述芯线孔内均设置有用于密封电缆芯线和密封块的内孔O圈，所述密封块外侧设置有用于密封壳体和密封块的外孔O圈，所述密封块位置处的壳体内壁设置为台阶状。

所述壳体、导电铜芯、导电杆、电缆芯线、密封块、导电铜芯橡胶、顶部橡胶层、环氧树脂层和尾部橡胶层彼此之间的结合界面均涂敷有粘贴剂层。

所述导电铜芯和导电杆的连接处、导电杆和电缆芯线的连接处均位于环氧树脂层中，所述导电杆和电缆芯线的连接处位于壳体的中部。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案所带来的有益效果是：

(1)本实用新型中，穿越密封主体两端采用橡胶密封，中间灌注环氧树脂，由上而下形成“顶部橡胶-环氧树脂-尾部橡胶”的密封结构，导电铜芯和导电杆的连接处、导电杆和电缆芯线的连接处均位于环氧树脂层的密封环境中，导电杆和电缆芯线的连接处位于壳体的中部，同时连接处以下的尾部橡胶层及密封块的内孔O圈和外孔O圈等为其提供多重密封保护，可有效提高动力电缆穿越油管挂及采油树的密封性能及可靠性，油田安全生产得到保证；

(2)本实用新型中，内孔O圈实现电缆芯线和密封块之间的密封，外孔O圈实现壳体和密封块之间的密封，密封块与内孔O圈、外孔O圈配合，实现壳体与三根电缆芯线绝缘层的密封；穿越密封主体通过顶部橡胶层、尾部橡胶层、环氧树脂层及密封块的内孔O圈和外孔O圈等为动力电缆提供多重密封保护，隔断井下压力，提高耐压、密封性能；

(3)本实用新型中，壳体、导电铜芯、导电杆、电缆芯线、密封块、导电铜芯橡胶、顶部橡胶层、环氧树脂层和尾部橡胶层彼此之间的结合界面均涂敷有粘贴剂层，增强了界面结合强度，提高了界面承压能力，即截断油气于穿越器内部的流窜通道；

(4)本实用新型中，密封块所在位置处的壳体内壁加工成台阶状，实现密封块的轴向定位；

(5)本实用新型可承受7000psi的压力，高于常规穿越器的5000psi的承压能力。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中穿越密封主体的内部结构示意图；

图3是本实用新型中密封块的结构示意图；

图4是图3中A-A剖视图。

附图标记:1上部弯插头；2穿越密封主体；2-1壳体；2-2导电铜芯；2-3顶部橡胶层；2-4导电铜芯橡胶；2-5环氧树脂层；2-6导电杆；2-7电缆芯线；2-8密封块；2-9内孔O圈；2-10外孔O圈；2-11尾部橡胶层；2-12芯线孔；2-13密封槽；3锁紧套；4动力电缆；5由任套。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

如图1至图4所示，本实用新型的一种井口耐高压力电缆穿越器，包括相互插接的上部弯插头1和穿越密封主体2，所述上部弯插头1和穿越密封主体2的尾部还分别连接有动力电缆4，所述动力电缆4均采用三芯电缆。所述上部弯插头1和穿越密封主体2的连接处通过由壬套5螺纹锁紧，所述穿越密封主体2外侧下部设置有锁紧套3，所述锁紧套3与采油树螺纹配合，实现定位。

所述穿越密封主体2包括金属壳体2-1，壳体2-1外侧上下两处密封端位置分别设置有三个与O型橡胶圈配合的密封槽2-13。所述壳体2-1内部设置有三根彼此平行的穿越芯线，每根所述穿越芯线均包括由上至下依次连接的导电铜芯2-2、导电杆2-6和电缆芯线2-7，每根所述导电铜芯2-2外部均包裹有导电铜芯橡胶2-4。所述壳体2-1和穿越芯线之间由上至下依次浇筑顶部橡胶层2-3、环氧树脂层2-5和尾部橡胶层2-11进行密封，由上至下形成“顶部橡胶-环氧树脂-尾部橡胶”的密封结构。所述环氧树脂层2-5和尾部橡胶层2-11的之间设置有密封块2-8，密封块2-8所在位置处的壳体2-1内壁加工成台阶状，实现密封块2-8的轴向定位。所述密封块2-8设置有三个轴向芯线孔2-12，每根电缆芯线2-7均穿过一个芯线孔2-12。每个所述芯线孔2-12内均设置有内孔O圈2-9，可实现电缆芯线2-7和密封块2-8之间的密封，所述密封块2-8外侧设置有外孔O圈2-10，可实现壳体2-1和密封块2-8之间的密封，所述密封块2-8与内孔O圈2-9、外孔O圈2-10配合，可实现壳体2-1与三根电缆芯线2-7绝缘层的密封。

所述导电铜芯2-2和导电杆2-6的连接处、导电杆2-6和电缆芯线2-7的连接处均位于环氧树脂层2-5的密封环境中，所述导电杆2-6和电缆芯线2-7的连接处位于壳体2-1的中部，同时连接处以下的尾部橡胶层2-11及密封块2-8的内孔O圈2-9和外孔O圈2-10等为其提供多重密封保护。所述穿越密封主体2通过顶部橡胶层2-3、尾部橡胶层2-11、环氧树脂层2-5及密封块2-8的内孔O圈2-9和外孔O圈2-10等为动力电缆提供多重密封保护，隔断井下压力，提高耐压、密封性能。

所述导电铜芯2-2与导电铜芯橡胶2-4结合界面、顶部橡胶层2-3和导电铜芯橡胶2-4结合界面、环氧树脂层2-5与导电铜芯橡胶2-4结合界面、环氧树脂层2-5与导电杆2-6结合界面、环氧树脂层2-5与电缆芯线2-7结合界面、尾部橡胶层2-11与电缆芯线2-7结合界面、顶部橡胶层2-3与环氧树脂层2-5结合界面、环氧树脂层2-5与密封块2-8结合界面、密封块2-8与尾部橡胶层2-44结合界面、顶部橡胶层2-3与壳体2-1内壁结合界面、环氧树脂层2-5与壳体2-1内壁结合界面、尾部橡胶层2-11与壳体2-1内壁结合界面等界面均涂敷有对应型号的粘贴剂层，增强界面结合强度，提高界面承压能力。

尽管上面结合附图对本实用新型的功能及工作过程进行了描述，但本实用新型并不局限于上述的具体功能和工作过程，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (4)

1.一种井口耐高压力电缆穿越器，包括相互插接的上部弯插头(1)和穿越密封主体(2)，所述上部弯插头(1)和穿越密封主体(2)的连接处通过由壬套(5)螺纹锁紧，所述穿越密封主体(2)外侧下部设置有锁紧套(3)，所述穿越密封主体(2)包括外侧设置有密封槽(2-13)的壳体(2-1)，所述壳体(2-1)内设置有穿越芯线，每根所述穿越芯线均包括由上至下依次连接的导电铜芯(2-2)、导电杆(2-6)和电缆芯线(2-7)，所述导电铜芯(2-2)外部包裹有导电铜芯橡胶(2-4)，其特征在于，所述壳体(2-1)和穿越芯线之间由上至下依次浇筑有顶部橡胶层(2-3)、环氧树脂层(2-5)和尾部橡胶层(2-11)，形成“顶部橡胶-环氧树脂-尾部橡胶”的密封结构，所述环氧树脂层(2-5)和尾部橡胶层(2-11)的之间设置有密封块(2-8)，所述密封块(2-8)设置有芯线孔(2-12)，所述电缆芯线(2-7)穿过芯线孔(2-12)。

2.根据权利要求1所述的一种井口耐高压力电缆穿越器，其特征在于，所述芯线孔(2-12)的数量等于电缆芯线(2-7)的数量，每个所述芯线孔(2-12)内均设置有用于密封电缆芯线(2-7)和密封块(2-8)的内孔O圈(2-9)，所述密封块(2-8)外侧设置有用于密封壳体(2-1)和密封块(2-8)的外孔O圈(2-10)，所述密封块(2-8)位置处的壳体(2-1)内壁设置为台阶状。

3.根据权利要求1所述的一种井口耐高压力电缆穿越器，其特征在于，所述壳体(2-1)、导电铜芯(2-2)、导电杆(2-6)、电缆芯线(2-7)、密封块(2-8)、导电铜芯橡胶(2-4)、顶部橡胶层(2-3)、环氧树脂层(2-5)和尾部橡胶层(2-11)彼此之间的结合界面均涂敷有粘贴剂层。

4.根据权利要求1所述的一种井口耐高压力电缆穿越器，其特征在于，所述导电铜芯(2-2)和导电杆(2-6)的连接处、导电杆(2-6)和电缆芯线(2-7)的连接处均位于环氧树脂层(2-5)中，所述导电杆(2-6)和电缆芯线(2-7)的连接处位于壳体(2-1)的中部。