CN218669333U - 一种具有油液平衡保护功能的快接测井马笼头 - Google Patents

Abstract

一种具有油液平衡保护功能的快接测井马笼头，包括芯轴、密封接头、外壳套、拉力棒、活塞、鱼雷插座和公芯插头，芯轴与密封接头通过拉力棒同轴连接，外壳套上下端分别与芯轴和密封接头配合套置套接，与芯轴构成容置活塞的环状容置空间，芯轴上开设有穿线孔和安装有上油阀的出油孔，密封接头上开设有连线孔并镶嵌有金属插针，开设有注油孔并安装有下油阀，外壳套上开设有液流孔；该测井马笼头采用鱼雷插座和公芯插头作为连接部件可与电缆及测井仪器快速连接，在芯轴内腔与部分环状容置空间组合形成的独立密封空间中填注硅油并利用活塞自动调节，可实现硅油与井液间的压力动态平衡，增强绝缘性和密封性，提高使用性能与寿命以及测井效率与精度。

Description

一种具有油液平衡保护功能的快接测井马笼头

技术领域

本实用新型涉及一种快接测井马笼头，具体涉及一种具有油液平衡保护功能的快接测井马笼头。

背景技术

测井马笼头是一种用于连接测井电缆和井下测井仪器的过渡连接工具，在油田钻井生产领域应用十分广泛，通常是使用三锥套压紧帽将裹有电缆外铠的卡锥压紧在马笼头的上接头上，应用时需要现场组装砸线，内部通过导线连接，使井口电力通过电缆与井下测井仪器连接导通。由于测井马笼头采用内部密封设计结构，因而在实际生产中受到井液压力的作用测井马笼头内外之间始终存在有明显的压力差异，显而易见，这种压力差异对电气连接部件的绝缘性能和密封性能都会产生十分不利的影响，对此，在部分测井马笼头采取了在内部填注绝缘硅脂的方法，以提高电气连接部件之间的绝缘性能，平衡调节与外部井液之间的压力，缓解内外压力差异的影响。但是，由于绝缘硅脂流动性较差，不但注入操作难度较大，而且正常工艺状态下很难达到完全充满测井马笼头内腔，因而，很有可能无法达到充分平衡测井马笼头内外压力的目的，甚至还可能无法起到平衡调节的作用，同时，由于绝缘硅脂具有很高的粘附特性，装备维护时需要拆卸零部件分别清理，维护过程复杂、劳动强度较大、生产成本增高。因此，有必要对现行使用的测井马笼头结构做出改进研究，解决现有技术中测井马笼头内外压力平衡较差的问题，提高测井马笼头的工作效能、使用性能和使用寿命，保证油田测井精度。

实用新型内容

本实用新型的目的是，提供一种具有油液平衡保护功能的快接测井马笼头，采用内部填注硅油的方法平衡测井马笼头内外之间的压力，提高测井马笼头的使用性能，延长使用寿命。

一种具有油液平衡保护功能的快接测井马笼头，包括：芯轴、密封接头、外壳套、拉力棒、活塞、鱼雷插座和公芯插头，所述芯轴为外圆周具有阶梯径缩的筒状结构，所述密封接头为一端开口的盲筒结构，所述芯轴的径缩端与所述密封接头的封闭端通过所述拉力棒同轴固定连接，二者之间设置有防转机构，所述外壳套为圆筒形壳体，分别与所述芯轴和所述密封接头的外圆周结构相互对应，上端配合套置在所述芯轴上，下端密封配合固定连接在所述密封接头上，使所述外壳套在所述芯轴的径缩区域与所述芯轴之间构成一个环状容置空间，呈圆形环状体的所述活塞配合设置在所述环状容置空间当中，内环面和外环面分别与所述芯轴和所述外壳套构成动态密封配合，使所述芯轴的内腔和与其相连通的所述活塞下部环状容置空间组合形成一个独立密封空间，在所述芯轴上部与所述外壳套配合区域之外开设有贯通筒壁的出油孔并安装有控制其开闭的上油阀，在所述芯轴径缩区域的下部开设有贯通侧壁的穿线孔，将所述芯轴的内腔与所述外壳套与所述芯轴之间的所述容置空间相互连通，在所述密封接头密封闭端的端面上分别开设有连线孔和注油孔，所述连线孔与所述密封接头的盲筒内腔相连通，并密封配合镶嵌安装有金属插针，所述注油孔连通至所述密封接头的外部，其中安装有可控制开闭的下油阀，所述外壳套上开设有贯通侧壁的液流孔，所述液流孔在所述环状容置空间的上部连通所述环状容置空间，使所述液流孔始终处于所述活塞的上部，所述鱼雷插座密封连接在所述芯轴的上端，用以与专用对接工具或者直接与测井电缆相连接，所述公芯插头固定安装在所述密封接头的盲筒内腔当中，连接线穿过所述穿线孔并通过所述金属插针配线，将所述鱼雷插座与所述公芯插头连接导通。

所述一种具有油液平衡保护功能的快接测井马笼头，优选在所述环状容置空间内还设置有限位弹簧，所述限位弹簧设置在所述活塞的上部，环套在所述芯轴的径缩区域上，可对所述活塞起弹性支撑限位的作用，限定所述活塞在所述环状容置空间中可自由上升的最大高度；进一步，还优选在所述外壳套上，由所述限位弹簧所限定所述活塞的自由上升最大高度处，开设有观察孔，通过所述观察孔可观察确定所述活塞是否达到其是否达到自由上升的最大高度。

所述一种具有油液平衡保护功能的快接测井马笼头，优选在所述外壳套与所述芯轴的配合面上设置有扶正套，所述扶正套由非金属材料制成，用以增强所述芯轴与所述外壳套相互配合的紧密度，并在二者相对运动时可清除配合面间的渗入泥浆。

所述一种具有油液平衡保护功能的快接测井马笼头，优选在所述活塞与所述芯轴的配合面上设置有导向套，所述导向套由非金属材料制成，用以增强所述活塞与所述芯轴相互配合的紧密度，并在在二者相对运动时可清除配合面间的渗入泥浆。

所述一种具有油液平衡保护功能的快接测井马笼头，进一步，优选在所述注油孔中还设置有止回机构，所述止回机构包括设置在所述注油孔内增径区域中的小压簧和钢球，所述小压簧弹性支撑所述钢球坐封在所述注油孔的变径断面上，封闭阻断所述注油孔。

所述一种具有油液平衡保护功能的快接测井马笼头，更进一步，优选在所述芯轴与所述密封接头之间的所述防转机构，包括：固定座、防转套和分体环，所述固定座的下端固定连接在所述密封接头的封闭端端面上，整体围护在所述拉力棒的外周上，上端与所述芯轴配合对接，在所述固定座与所述芯轴相互配合端的端头上分别设置有相互对应的外六方结构，所述防转套内环面为与所述外六方结构对应配合的内六方结构，两端分别对应配合套装在所述固定座和所述芯轴的端头上，限制所述固定座与所述芯轴之间的相对转动，所述分体环组合镶卡安装在所述芯轴上，与所述固定座相互配合对所述防转套进行轴向限位固定。

本实用新型的有益效果是，提供一种具有油液平衡保护功能的快接测井马笼头，采用相互配套的鱼雷插座和公芯插头作为连接部件，可以实现测井马笼头与测井电缆及测井仪器的快速连接，通过在芯轴的内腔和与其相连通的活塞下部环状容置空间组合形成的独立密封空间中填注硅油，并利用活塞自动调节，实现独立密封空间中硅油油压与井下井液液压之间的动态平衡，更加有效地保护鱼雷插座和下部金属插针的绝缘性和密封性，提高测井马笼头的工作效率、使用性能和使用寿命，保证油田测井精度；在实际生产应用中，实现替代硅脂保护，无需对测井马笼头进行拆卸维护，可减轻劳动强度，提高应用效率，同时，实现油液的动态平衡保护，减少了零部件的破坏倾向，还可有效节约生产成本，降低生产消耗。

附图说明

图1为具有油液平衡保护功能的快接测井马笼头组成结构图。

图2为图1中A-A线剖视图。

图3为图1中B-B线剖视图。

图4为图1中C-C线剖视图。

图5为图1中Ⅰ处局部放大图。

具体实施方式

下面结合具体实施例及其附图，对本实用新型请求保护的技术方案做进一步描述。

一种具有油液平衡保护功能的快接测井马笼头，如图1至图5所示，由芯轴1、密封接头2、外壳套3、拉力棒4、活塞5、鱼雷插座6和公芯插头7、限位弹簧8、固定座9、扶正套14、导向套15、小压簧16和钢球17、防转套18、分体环19和保护套20所构成。

所述芯轴1的径缩端与所述密封接头2的封闭端分别与所述拉力棒4的两端螺纹连接，所述固定座9下端螺栓连接在所述密封接头2的封闭端端面上，上端与所述芯轴1配合套接，如图2和图3所示，在所述固定座9和所述芯轴1相互配合端的端头上分别设置有相互对应的外六方结构，所述防转套18内环面上设置有与所述外六方结构对应配合的内六方结构，并由所述固定座9上的变径台肩支撑，分别配合套装在所述固定座9和所述芯轴1上，如图3和图4所示，所述分体环19为对开结构，由所述芯轴1上的变径台肩和所述防转套18上端面镶卡固定，利用定位销24定位对接，螺栓23紧固连接，组合套置安装在所述芯轴1上，与所述固定座9相互配合对所述防转套18进行轴向限位固定；所述外壳套3的上端配合套置在所述芯轴1上，的配合面上设置有所述扶正套14，所述扶正套14由PEEK材料制成，下端密封配合螺纹连接在所述密封接头2上，使所述外壳套3与所述芯轴1之间构成一个环状容置空间，所述限位弹簧8和所述活塞5上下布设，设置在所述环状容置空间当中，在所述活塞5与所述芯轴1的配合面上设置有所述导向套15，所述导向套15由PEEK材料制成，在所述芯轴1上部开设有出油孔并在外口端安装有上油阀11，下部开设有穿线孔10，在所述密封接头2上开设注油孔并在外口端安装有下油阀13，而在内口端则设置有增径区域，如图5所示，所述小压簧16和所述钢球17对应设置在在所述增径区域中，所述小压簧16弹性支撑在端口上安装的支撑螺帽22与所述钢球17之间，使所述钢球17坐封在所述注油孔的变径断面上，同时在所述密封接头2上还开设有连线孔并安装有5个金属插针12，在所述外壳套3上贯通侧壁分别开设有4个液流孔30和2个观察孔21，所述液流孔30和所述观察孔21分别沿所述外壳套3的外圆周均匀分布；所述鱼雷插座6密封连接在所述芯轴1的上端，所述公芯插头7固定安装在所述密封接头2的内腔当中，在述鱼雷插座6与所述公芯插头7之间利用导线连接导通；在所述芯轴1的上端与所述外壳套3相互接续，配合套装有所述保护套20，用以在井下应用过程中对所述芯轴1外圆周面上裸露的所述上油阀11、所述鱼雷插座6以及所述鱼雷插座6的防转顶丝实施防护性覆盖保护。

在钻井生产中应用所述一种具有油液平衡保护功能的快接测井马笼头，使用前首先需要向芯轴1的内腔与活塞5下部环状容置空间组合形成的独立密封空间中注入硅油，旋开上油阀11之后，从下油阀13阀口缓慢注入硅油，在此过程中，硅油的注入压力推动钢球17克服小压簧16的弹性作用力而抬升，使注油孔形成单向导通状态，随着硅油的注入，所述独立密封空间中的气体逐渐从所述上油阀11的阀口排出，进一步还会有含有气泡的硅油排出，持续注入硅油直至从所述上油阀11中排出的硅油没有气泡，然后旋紧所述上油阀11，之后继续缓慢注入硅油，随着硅油的继续注入，硅油将推动活塞5在环状容置空间逐渐上升，此时，保持从外壳套3上的观察孔21向所述环状容置空间内进行观察，当观察到所述活塞5达到可自由上升的最大高度并开始与限位弹簧8限位接触时，则停止注油，关闭所述下油阀13，在所述芯轴1上端套装保护套20，完成硅油的注入；然后，利用上端安装的鱼雷插座6、下端安装的公芯插头7分别与测井电缆和测井仪器串直接快速插接，由电缆悬吊送入井下实施测井作业，在测井作业过程中，钻井液可通过所述外壳套3上的液流孔30流入所述环状容置空间的上部区域，并作用于所述活塞5上，所述活塞5能够将外部钻井液压力平衡传导至所述独立密封空间中的硅油油液中，使所述硅油油液压力与外部钻井液压力始终保持动态平衡，特别是使分别安装在所述独立密封空间上端的鱼雷插座6和下端的金属插针12内外受压平衡，能够避免各自组件中的接线绝缘部件和连接密封部件产生非对称变形损坏，可能导致在测井过程中产生的瞬时破坏失效，或者缩短了这些部件的使用寿命，从而提高了生产使用的可靠性，增强了信号传输的稳定性；此外，由于硅油的流动好，粘附性低，正常的井上的维护保养无需进行整体拆卸对零部件进行清洗除油，而只要将所述一种具有油液平衡保护功能的快接测井马笼头导致，旋开所述上油阀11，使所述独立密封空间中的硅油自然流出即可，操作简单易行，劳动强度较低。

Claims (7)

1.一种具有油液平衡保护功能的快接测井马笼头，其特征在于，包括：芯轴（1）、密封接头（2）、外壳套（3）、拉力棒（4）、活塞（5）、鱼雷插座（6）和公芯插头（7），所述芯轴（1）为外圆周具有阶梯径缩的筒状结构，所述密封接头（2）为一端开口的盲筒结构，所述芯轴（1）的径缩端与所述密封接头（2）的封闭端通过所述拉力棒（4）同轴固定连接，二者之间设置有防转机构，所述外壳套（3）为圆筒形壳体，分别与所述芯轴（1）和所述密封接头（2）的外圆周结构相互对应，上端配合套置在所述芯轴（1）上，下端密封配合固定连接在所述密封接头（2）上，使所述外壳套（3）在所述芯轴（1）的径缩区域与所述芯轴（1）之间构成一个环状容置空间，呈圆形环状体的所述活塞（5）配合设置在所述环状容置空间当中，内环面和外环面分别与所述芯轴（1）和所述外壳套（3）构成动态密封配合，在所述芯轴（1）上部与所述外壳套（3）配合区域之外开设有贯通筒壁的出油孔并安装有控制其开闭的上油阀（11），在所述芯轴（1）径缩区域的下部开设有贯通侧壁的穿线孔（10），在所述密封接头（2）密封闭端的端面上分别开设有连线孔和注油孔，所述连线孔与所述密封接头（2）的盲筒内腔相连通，并密封配合镶嵌安装有金属插针（12），所述注油孔连通至所述密封接头（2）的外部，其中安装有可控制开闭的下油阀（13），所述外壳套（3）上开设有贯通侧壁的液流孔（30），所述液流孔（30）在所述环状容置空间的上部连通所述环状容置空间，所述鱼雷插座（6）密封连接在所述芯轴（1）的上端，所述公芯插头（7）固定安装在所述密封接头（2）的盲筒内腔当中，连接线穿过所述穿线孔（10）并通过所述金属插针（12）配线，将所述鱼雷插座（6）与所述公芯插头（7）连接导通。

2.如权利要求1所述一种具有油液平衡保护功能的快接测井马笼头，其特征在于：在所述环状容置空间内还设置有限位弹簧（8），所述限位弹簧（8）设置在所述活塞（5）的上部，环套在所述芯轴（1）的径缩区域上。

3.如权利要求2所述一种具有油液平衡保护功能的快接测井马笼头，其特征在于：在所述外壳套（3）上，由所述限位弹簧（8）所限定所述活塞（5）的自由上升最大高度处，开设有观察孔（21）。

4.如权利要求1所述一种具有油液平衡保护功能的快接测井马笼头，其特征在于：在所述外壳套（3）与所述芯轴（1）的配合面上设置有扶正套（14），所述扶正套（14）由非金属材料制成。

5.如权利要求1所述一种具有油液平衡保护功能的快接测井马笼头，其特征在于：在所述活塞（5）与所述芯轴（1）的配合面上设置有导向套（15），所述导向套（15）由非金属材料制成。

6.如权利要求1至5任一项所述一种具有油液平衡保护功能的快接测井马笼头，其特征在于：在所述注油孔中还设置有止回机构，所述止回机构包括设置在所述注油孔内增径区域中的小压簧（16）和钢球（17），所述小压簧（16）弹性支撑所述钢球（17）坐封在所述注油孔的变径断面上，封闭阻断所述注油孔。

7.如权利要求6所述一种具有油液平衡保护功能的快接测井马笼头，其特征在于：在所述芯轴（1）与所述密封接头（2）之间的所述防转机构，包括：固定座（9）、防转套（18）和分体环（19），所述固定座（9）的下端固定连接在所述密封接头（2）的封闭端端面上，整体围护在所述拉力棒（4）的外周上，上端与所述芯轴（1）配合对接，在所述固定座（9）与所述芯轴（1）相互配合端的端头上分别设置有相互对应的外六方结构，所述防转套（18）内环面为与所述外六方结构对应配合的内六方结构，两端分别对应配合套装在所述固定座（9）和所述芯轴（1）的端头上，所述分体环（19）组合镶卡安装在所述芯轴（1）上，与所述固定座（9）相互配合对所述防转套（18）进行轴向限位固定。

Images