顶驱游动电缆护套防脱管卡装置
技术领域
本实用新型属于石油装备技术领域,用于顶驱动力电缆和控制电缆的游动部分,涉及一种顶驱游动电缆护套防脱管卡装置。
背景技术
顶驱作为一种高效、节能的钻井装备已在油田应用多年,具有旋转速度高、扭矩大、无需使用方钻杆、将传统接单根改为接立根,减少接单根次数、提高钻井效率等优点,目前在深井、超深井钻机中普及率高,已逐步取代转盘。
由于顶部驱动的结构设置,其在工作过程中需有主电机动力电缆、电磁阀控制电缆、风机动力电缆及其它辅助电缆随设备本体上下游动。动力电缆的载流量大、控制电缆的数量多,且长度较长,造成电缆自身重量大。一般为防止游动电缆被井架上其它设备刮蹭损伤,并克服自身重力,将游动电缆统一封装于一个橡胶护套中,在橡胶护套内部灌胶以保护电缆。游动电缆护套两端用金属法兰盘和套筒密封,游动电缆护套内部电缆穿过法兰盘保留一定长度的自由端用于对外接线。在套筒处将橡胶护套压紧并灌胶密封。而顶驱工作过程中,长时间的上下游动会造成套筒与护套过渡端长期受侧向力,至使护套脱离游动电缆套筒,电缆线芯直接受力,容易造成电缆断裂,引起安全事故。受此限制,游动电缆使用寿命一般较短。
护套脱离后更换电缆的主要问题如下:1)采购成本高。护套脱离后目前暂无维修措施,需重新采购,造成不必要的浪费;2)该种电缆属于定制产品,无标准件,采购周期长,容易延误现场生产。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种顶驱游动电缆护套防脱管卡装置,解决了现有技术游动端法兰盘套筒处护套容易断裂、脱离,造成电缆断裂,游动电缆使用寿命缩短,不便于现场施工,延误生产的问题。
本实用新型所采用的技术方案是,一种顶驱游动电缆护套防脱管卡装置,包括卡套压紧护圈,卡套压紧护圈为对称的两瓣圆弧型结构,每瓣两端开有压紧螺栓孔,每瓣卡套压紧护圈圆弧内侧面间隔设置有两个垫块;卡套压紧护圈的圆弧外侧面正中位置固定有焊接金属板。
本实用新型的顶驱游动电缆护套防脱管卡装置,其特征还在于:
所述的两瓣卡套压紧护圈对扣后四块垫块依次呈90度均匀分布于两瓣卡套压紧护圈的内侧。
所述的焊接金属板的上端与金属套筒外周焊接。
所述的两瓣卡套压紧护圈对扣后的压紧螺栓孔中安装有固定螺栓。
所述的固定螺栓的尾端设置有螺母防脱结构。
本实用新型的有益效果是,结构简单、便于安装,只需两个圆弧型管卡经过简易的现场施工即可解决护套脱离问题;大幅降低维修成本,无需因此而更换整根电缆,延长电缆使用寿命;缩短维修周期,免去传统更换方案中电缆制作、运输和拆装时间。
附图说明
图1是顶驱游动电缆游动部分的局部图;
图2是本实用新型的结构示意图(前视图);
图3是本实用新型的结构示意图(俯视图);
图4是安装本实用新型装置后的游动电缆局部图;
图5是安装本实用新型装置后的游动电缆俯视图。
图中,1.电缆线芯,2.法兰盘,3.金属套筒,4.橡胶衬套,5.电缆橡胶护套,6.过渡端,7.护套内部灌胶,8.卡套压紧护圈,9.焊接金属板,10.压紧螺栓孔,11.垫块,12.压紧螺栓。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
参照图1,在顶驱游动电缆中,电缆线芯1用于控制信号或动力传输,连接于顶驱本体接线箱或主电机;法兰盘2固定于顶驱本体的特定安装位置。金属套筒3中通过橡胶衬套4套装有电缆橡胶护套5,电缆橡胶护套5固定于金属套筒3中,被金属套筒3压紧并在内部灌胶粘接,防止橡胶衬套4从金属套筒3内脱出。顶驱上下游动过程中,电缆橡胶护套5与金属套筒3的过渡端6以上部分与顶驱之间是相对固定不动的,过渡端6以下的部分称为游动电缆,会随顶驱的移动而产生位置变化。
由于电缆橡胶护套5为长期上下移动,致使橡胶衬套4在金属套筒3内部容易因长时间的移动造成电缆橡胶护套5的松动而脱出,使电缆损坏。为防止电缆上下游动、被自身重力拖拽、或被井架中其它设备拖挂等造成电缆损坏,游动电缆整个采用电缆橡胶护套5保护,并在电缆橡胶护套5内部进行灌胶处理,即为护套内部灌胶7。这样使电缆工作时不受自身重力,受力部分为电缆橡胶护套5,整套装置受力点集中于金属套筒3内部的橡胶衬套4。
参照图2、图3,本实用新型的结构是,包括卡套压紧护圈8,卡套压紧护圈8为对称的两瓣圆弧型结构,每瓣两端开有压紧螺栓孔10,每瓣卡套压紧护圈8圆弧内侧面间隔设置有两个垫块11,在卡套压紧护圈8与电缆橡胶护套5压紧接触时增大两者之间的摩擦力;卡套压紧护圈8的圆弧外侧面正中位置固定有焊接金属板9;两个垫块11相对于焊接金属板9的左右两侧对称分布。
参照图4、图5,本实用新型的使用方法是,
1)安装本装置之前应将橡胶衬套4送入金属套筒3内部,并确保橡胶衬套4到达合适的位置;
2)然后,将两个卡套压紧护圈8组成一对,共同环扣在电缆橡胶护套5外周,调整位置使焊接金属板9的焊接位置与金属套筒3部分重合,将两边对扣的压紧螺栓孔10中穿入固定螺栓12紧固牢靠,紧固时确保卡套压紧护圈8的左右两侧受力均匀,垫块11的摩擦力足够大;
3)最后,将焊接金属板9的上端与金属套筒3外周配焊到一起,采用三面焊接的方式现场配焊,组成一套完整的防脱管卡装置。
本实用新型涉及两处焊接,其中一处为卡套压紧护圈8与焊接金属板9之间的焊接,为三边焊接,可以预先实施;另一处为金属套筒3与焊接金属板9之间的焊接,为三边焊接,需要在现场进行配焊。
参照图5,本实用新型在安装状态,每个卡套压紧护圈8设置有两块垫块11,共计四块垫块11,依次呈90度均匀分布于两瓣卡套压紧护圈8的内侧,确保压紧电缆橡胶护套5后的受力均匀;一对卡套压紧护圈8两边的固定螺栓12紧固后,左右侧卡套压紧护圈8之间的间隙相同;固定螺栓12的尾端设置有螺母防脱结构(螺栓增加开口销、安装时使用螺纹胶、防松螺母等),避免高空坠落。
目前油田在用顶驱游动电缆橡胶护套脱节出现频率较高,在橡胶衬套4脱出金属套筒3时,只需两处现场焊接、拧紧两个固定螺栓12即可,安装本实用新型所需设备如焊机、钳工扳手等,全部为井队标配工具,完全满足现场的使用需求,无需配套额外的工装工具,能快速、有效的解决现有问题,延长电缆的使用寿命。维修所需时间短,最大限度的确保现场生产;节省成本、延长电缆的使用寿命。