CN211314164U

CN211314164U - 电缆转换装置

Info

Publication number: CN211314164U
Application number: CN201921097921.9U
Authority: CN
Inventors: 徐月红
Original assignee: Tec Electric Co ltd
Current assignee: Tec Electric Co ltd
Priority date: 2019-07-15
Filing date: 2019-07-15
Publication date: 2020-08-21
Anticipated expiration: 2029-07-15

Abstract

本实用新型提出了一种电缆转换装置，其包括密闭的容器；穿过容器的一端进入到容器的内腔中的多个单芯电缆；穿过容器的另一端进入到容器的内腔中的一体化加热电缆组，一体化加热电缆组的各加热电缆在容器的内腔中分别与相应的单芯电缆连接；填充在容器的内腔中的无机矿物绝缘物，电缆转换装置使得加热一体化加热电缆组能延伸到泵前，从而加热泵前液体介质，减低稠油的粘度，进而提高有杆泵的泵挂高度，降低泵的举升功率，减小有杆泵检修次数，延长有杆泵的使用寿命。

Description

电缆转换装置

技术领域

本实用新型涉及油气井井下工具技术领域，具体涉及一种电缆转换装置。

背景技术

石油作为一个国家运转的战略资源，对一个国家的运转起着举足轻重的作用。不论人民日常生活、工业以及军事设备的运行，均需要大量的石油资源作为基础。而稠油储量丰富，但开采难度大。

现有技术中，常常采用掺稀油降粘工艺或者矿物绝缘加热电缆加热工艺以降低稠油的粘度。对于掺稀油降粘工艺，随着稀油资源的减少，其发展受到限制。而对于电缆加热技术，在井筒内的加热效率非常高，可以降低混合液在井筒中的温度损失，井筒举升降粘效果佳。但是对大量的机抽井，由于空间限制造成加热电缆延伸不到泵前，从而使得泵吸入口处温度低并带来一系列稠油举升问题。

由此，需要提供一种电缆转换装置使得泵前稠油也能被加热。

实用新型内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本实用新型提出了一种电缆转换装置。该电缆转换装置使得单芯电缆先过泵，之后转一体化加热电缆组在油管内延伸以电加热泵前液体介质。从而通过该电缆转换装置的一体化加热电缆组能为泵前的稠油进行加热，保证泵前液体介质的温度，减低稠油的粘度，进而提高有杆泵的泵挂高度，降低泵的举升功率，减小有杆泵检修次数，延长有杆泵的使用寿命。同时，还可以通过单芯电缆为有杆泵的泵后液体介质进行补充加热，以保证井口的出液温度，有利于降低回压及集输管线输送油液。

根据本实用新型，提出了一种电缆转换装置，包括：

密闭的容器，

穿过容器的一端进入到容器的内腔中的多个单芯电缆，

穿过容器的另一端进入到容器的内腔中的一体化加热电缆组，一体化加热电缆组的各加热电缆在容器的内腔中分别与相应的单芯电缆连接，

填充在容器的内腔中的无机矿物绝缘物。

在一个实施例中，在所述单芯电缆和所述加热电缆中的一个的连接段设置轴向延伸的连接盲孔，另一个的连接段插入到所述盲孔内，并利用固定件径向穿过所述单芯电缆和所述加热电缆以进行两者之间的固定连接。

在一个实施例中，在设置有盲孔的所述单芯电缆或者所述加热电缆的外壁上套设固定套，且所述固定套上设置有固定孔以用于构造为铆钉的固定件穿过。

在一个实施例中，在未设置有盲孔的所述加热电缆或者所述单芯电缆的连接段的外壁上刻有多个槽。

在一个实施例中，无机矿物绝缘物为氧化镁粉。

在一个实施例中，氧化镁粉中包括混合均匀的颗粒大小为200目、120目和100目的三种氧化镁粉，并且在200目的氧化镁粉的质量为1的情况下，120目的氧化镁粉为0.5-2，而100目的氧化镁粉为0.5-2。

在一个实施例中，容器具有：

筒状的主体，

密封式设置在主体的上端开口处的上端盖，

密封式设置在主体的下端开口处的下端盖，

其中，单芯电缆穿过上端盖向下延伸，而一体化加热电缆组穿过下端盖向上延伸。

在一个实施例中，下端盖上端构造为圆柱状并至少部分地插入到主体的内腔中，而下端构造为截面面积在从上到下逐渐减小的锥状，

或/和上端盖构造为柱状，并部分地插入到主体的内腔中，在上端盖的上端面上设置用于单芯电缆穿过的抗弯折三角锥筒。

在一个实施例中，在容器的内腔中设置陶瓷片，在陶瓷片上间隔式设置轴向的通孔。

在一个实施例中，还包括套接式固定设置在一体化加热电缆组上的承力座，在所述承力座的外壁上设置轴向延伸的连通孔。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于，该电缆转换装置通过一体化加热电缆组与单芯电缆连接，使得一体化加热电缆组能延伸到泵前，从而加热泵前液体介质，减低稠油的粘度，进而提高有杆泵的泵挂高度，降低泵的举升功率，减小有杆泵检修次数，延长有杆泵的使用寿命。并且，该电缆转换装置通过单芯电缆过泵，避免了一体化加热电缆组过泵困难的问题。另外，还可以通过单芯电缆为有杆泵的泵后液体介质进行补充加热，以保证井口的出液温度，有利于降低回压及集输管线输送油液。

附图说明

下面将结合附图来对本实用新型的优选实施例进行详细地描述，在图中：

图1显示了根据本实用新型的一个实施例的电缆转换装置的剖面图；

图2显示了根据本实用新型的一个实施例的单芯电缆和加热电缆连接处的剖面图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型做进一步说明。

图1显示了根据本实用新型的电缆转换装置100。如图1所示，该电缆转换装置100包括密闭的容器1、多个单芯电缆2、一体化加热电缆组3和无机矿物绝缘物(图中未示出)。其中，多个单芯电缆2均穿过容器1的一端进入到容器1的内腔中。单芯电缆2用于为一体化加热电缆组3传送电能的同时，自身也会发热以为有杆泵的泵后液体介质进行补充加热，而保证井口的出液温度。一体化加热电缆组3穿过容器1的另一端进入到容器1的内腔中。同时，一体化加热电缆组3由多个加热电缆31组成，而各加热电缆31分别与单芯电缆2一一匹配式连接，从而接收电能并发热而加热泵前液体介质。无机矿物绝缘物填充在容器1的内腔中，用于起到绝缘作用，并降低单芯电缆2与加热电缆31的连接点温度。

在使用过程中，单芯电缆2自身直径小，很容易分散式设置在泵和泵后油管的外侧。单芯电缆2在过泵后传入到油管的内腔后，与一体化加热电缆组3连接。由此，电缆转换装置100使得加热一体化加热电缆组3能延伸到泵前，以加热泵前液体介质，减低稠油的粘度，进而提高有杆泵的泵挂高度，降低泵的举升功率，减小有杆泵检修次数，延长有杆泵的使用寿命。并且，该电缆转换装置100通过单芯电缆2过泵，避免了一体化加热电缆组3过泵困难的问题。另外，还可以通过单芯电缆2为有杆泵的泵后液体介质进行补充加热，以保证井口的出液温度，有利于降低回压及集输管线输送油液。

在一个实施例中，如图2所示，在单芯电缆2的连接段设置轴向延伸的连接盲孔21。相应的加热电缆31的连接段插入到盲孔21内。在单芯电缆2的外壁上套设固定套4。固定件5径向穿过单芯电缆2、加热电缆31和固定套4以将单芯电缆2和加热电缆31连接在一起。上述连接方法在轴向和径向上都实现了单芯电缆2与加热电缆31的锁定连接，有效避免了在高温状态下，两者不同材质的导体因为膨胀系数不同而造成的脱离，保证了连接的牢固度。

优选地，在加热电缆31的连接段的外壁上刻有多个槽32。例如，该槽32的截面可以为三角状，并且槽32的深可以为0.5-1毫米。通过设置槽32可以提高单芯电缆2和加热电缆31之间的导电性，从而保证加热效率。

在生产过程中，例如，在单芯电缆2的连接段设置一个直径为4毫米的盲孔21，并且盲孔21的轴向尺寸大约为20mm。相应地，在加热电缆31的连接段的约20mm上设置5个槽32。在加热电缆31的周向的一侧设置两个槽32，而在与这一侧大体相对的另一侧设置三个槽32。在轴向上，设置在不同侧的槽32相互间隔。之后，将加热电缆31的连接段插入到盲孔21内。然后，在单芯电缆2的外侧套设具有固定套4。该固定套4的内径为6mm，其上预先设置有两组径向穿透的固定孔41。并且，固定孔41的中心位置距离固定套4一端面为分别为5mm和15mm。再然后，利用液压钳在两组固定孔41处施力，以压紧固定套4和单芯电缆2。接着，利用比如直径2.6mm的钻头在固定孔41相应的位置处穿孔，以打穿单芯电缆2和加热电缆31。再接着，利用M2.4的不锈钢铆钉穿过固定套4、单芯电缆2和加热电缆31以进行连接。最后，磨平拉铆钉凸台。

需要说明的是，上述是以单芯电缆2上设置盲孔21而加热电缆3插入到该盲孔21中为例进行说明的。但是盲孔还可以设置在加热电缆3上，且这种连接方式与上述类似，在此不再赘述。需要说明的是，在实际操作过程中，考虑需要连接的两个件的外径，而盲孔设置在外径尺寸大的件上。

例如，单芯电缆2可以为铜导线，而加热电缆3可以为镍铬电热导线。当然，本申请并不限于上述限定，例如，加热电缆3还可以构造为铜合金或者其它电热导线。

在一个实施例中，无机矿物绝缘物为氧化镁粉。优选地，氧化镁粉中包括混合均匀的颗粒大小为200目、120目和100目的三种氧化镁粉，并且在200目的氧化镁粉的质量为1的情况下，120目的氧化镁粉为0.5-2，而100目的氧化镁粉为0.5-2。并且该氧化镁粉经过高温焙烧，强力挤压设置在容器1的内腔中。通过上述设置不仅实现了加热电缆3和单芯电缆2连接处与外界的绝缘，还能提高无机矿物绝缘物的导热性能，将连接点的温度有效散发出去，有助于实现高的电热转换性能。

在一个实施例中，容器1具有筒状的主体11、密封式设置在主体11的上端开口处的上端盖12和密封式设置在主体11的下端开口处的下端盖13。其中，单芯电缆2穿过上端盖12向下延伸，而一体化加热电缆组3穿过下端盖13向上延伸。这种设置的容器1结构简单，方便加热电缆3和单芯电缆2的连接操作。

优选地，下端盖13上端构造为圆柱状并至少部分地插入到主体11的内腔中，而下端构造为截面面积在从上到下逐渐减小的锥状。通过焊接固定连接主体11与下端盖13，例如焊点集中在主体11与下端盖13的相交处，并为满焊。同时，下端盖13的下端与一体化加热电缆组3焊接。另外，上端盖12构造为柱状，并部分地插入到主体11的内腔中。在上端盖12的上端面上设置用于单芯电缆2穿过的抗弯折三角锥筒14。该三角锥筒14在从上到下方向上，截面面积逐级增加。通过焊接固定连接主体11与上端盖12，例如焊点集中在主体11与上端盖12的相交处，并为满焊。三角锥筒14的数量与单芯电缆2的数量匹配，而位置要在上端盖12上间隔式设置以限定相应的单芯电缆2。三角锥筒14的上下两端分别与单芯电缆2和上端盖12焊接。锥状的下端盖13和抗弯折三角锥筒14能很好的保护相应的一体化加热电缆组3和单芯电缆2。另外，主体11、下端盖13和上端盖12均由不锈钢制成。当然，主体11、下端盖13和上端盖12还可以由35CrMoA制成。上述设置有助于保证容器1的高的机械强度和搞的承压密封能力。

在一个实施例中，在容器1的内腔中设置圆盘状的陶瓷片6。同时，在陶瓷片6上间隔式设置轴向的通孔61。优选地，通孔61的数量与单芯电缆2匹配，并且多个通孔61呈均匀分布。加热电缆3和单芯电缆2的连接段穿过通孔61。陶瓷片6不仅起到电缆(加热电缆3和单芯电缆2)与外界绝缘作用，还定位各电缆并在各电缆之间起到互相绝缘的作用。

在一个实施例中，电缆转换装置100还包括套接式固定设置在一体化加热电缆组3上的承力座7。在使用过程中，该承力座7会坐在油管的台阶面上，以用于吊接向下延伸于油管内的一体化加热电缆组3。结构上，承力座7的上端为圆柱状体，而在下端为直径增大的圆柱状体。在直径大的圆柱柱状的下端面上设置连通槽72。同时，直径大的圆柱状体的外壁面上设置轴向贯穿的连通孔71。例如，在周向上可以间隔式设置多个连通孔71。该连通孔71与连通槽72连通。在使用过程中，该直径大的圆柱状体的下端面与油管的台阶面卡接，从而吊住向下延伸在油管内的一体化加热电缆组3，彼此连通的连通槽72和连通孔71用于油管内的液体连通。承力座7的上端与一体化加热电缆组3焊接，以实现固定。需要说明的是，该电缆转换装置100的焊接部分，均需要进行探伤，并在整体焊接完成后进行退火以消除焊接应力，从而保证电缆转换装置100的机械强度以及高的承压密封能力。

本申请的电缆转换装置100具有高达35MPa的承压密封能力，并且可在高温例如，250°下工作，还能保证高的电热转换性能。

本申请中，方位用语“上”、“下”与电缆转换装置100的实际工作方位为参照。

以上仅为本实用新型的优选实施方式，但本实用新型保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本实用新型公开的技术范围内，可容易地进行改变或变化，而这种改变或变化都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。

Claims

1.一种电缆转换装置，其特征在于，包括：

密闭的容器，

穿过所述容器的一端进入到所述容器的内腔中的多个单芯电缆，

穿过所述容器的另一端进入到所述容器的内腔中的一体化加热电缆组，所述一体化加热电缆组的各加热电缆在所述容器的内腔中分别与相应的所述单芯电缆连接，

填充在所述容器的内腔中的无机矿物绝缘物。

2.根据权利要求1所述的电缆转换装置，其特征在于，在所述单芯电缆和所述加热电缆中的一个的连接段设置轴向延伸的连接盲孔，另一个的连接段插入到所述盲孔内，并利用固定件径向穿过所述单芯电缆和所述加热电缆以进行两者之间的固定连接。

3.根据权利要求2所述的电缆转换装置，其特征在于，在设置有所述盲孔的所述单芯电缆或者所述加热电缆的外壁上套设固定套，且所述固定套上设置有固定孔以用于构造为铆钉的所述固定件穿过。

4.根据权利要求2或3所述的电缆转换装置，其特征在于，在未设置有盲孔的所述加热电缆或者所述单芯电缆的连接段的外壁上刻有多个槽。

5.根据权利要求1到3中任一项所述的电缆转换装置，其特征在于，所述无机矿物绝缘物为氧化镁粉。

6.根据权利要求5所述的电缆转换装置，其特征在于，氧化镁粉中包括混合均匀的颗粒大小为200目、120目和100目的三种氧化镁粉，并且在200目的氧化镁粉的质量为1的情况下，120目的氧化镁粉为0.5-2，而100目的氧化镁粉为0.5-2。

7.根据权利要求1到3中任一项所述的电缆转换装置，其特征在于，所述容器具有：

筒状的主体，

密封式设置在所述主体的上端开口处的上端盖，

密封式设置在所述主体的下端开口处的下端盖，

其中，所述单芯电缆穿过所述上端盖向下延伸，而所述一体化加热电缆组穿过所述下端盖向上延伸。

8.根据权利要求7所述的电缆转换装置，其特征在于，所述下端盖上端构造为圆柱状并至少部分地插入到所述主体的内腔中，而下端构造为截面面积在从上到下逐渐减小的锥状，

或/和所述上端盖构造为柱状，并部分地插入到所述主体的内腔中，在所述上端盖的上端面上设置用于所述单芯电缆穿过的抗弯折三角锥筒。

9.根据权利要求1到3中任一项所述的电缆转换装置，其特征在于，在容器的内腔中设置陶瓷片，在所述陶瓷片上间隔式设置轴向的通孔。

10.根据权利要求1到3中任一项所述的电缆转换装置，其特征在于，还包括套接式固定设置在所述一体化加热电缆组上的承力座，在所述承力座的外壁上设置轴向延伸的连通孔。