RU2186965C1 - Cable connector for armored load-bearing cables - Google Patents
Cable connector for armored load-bearing cables Download PDFInfo
- Publication number
- RU2186965C1 RU2186965C1 RU2000133126/03A RU2000133126A RU2186965C1 RU 2186965 C1 RU2186965 C1 RU 2186965C1 RU 2000133126/03 A RU2000133126/03 A RU 2000133126/03A RU 2000133126 A RU2000133126 A RU 2000133126A RU 2186965 C1 RU2186965 C1 RU 2186965C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cable
- insulator
- electrical
- glass
- hydroelectric
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
- Cable Accessories (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к промыслово-геофизическим исследованиям в скважинах, в частности к аппаратуре и оборудованию для выполнения каротажных работ, и может быть использовано для работы в глубоких и сверхглубоких скважинах. The invention relates to field geophysical research in wells, in particular to apparatus and equipment for performing logging operations, and can be used to work in deep and superdeep wells.
Известен электрический ввод (а.с. СССР 1379807, М кл. Н 01 В 17/26, опубл. 07.03.88 г., Бюл.9), содержащий основание с отверстием, имеющим конический участок на части длины, расположенный в отверстии металлический корпус, имеющий форму двух усеченных конусов, совмещенных большими основаниями, один из которых сопряжен с коническим участком отверстия основания, токоведущую шпильку конической формы, установленную в отверстии корпуса, и герметизирующий элемент, выполненный в виде втулки из изоляционного материала с цилиндрическим и коническим участками. Электроввод дополнительно снабжен охватывающей втулку гайкой с внешней резьбой и коническим отверстием, другой участок длины отверстия основания имеет форму цилиндра и образует с коническим участком уступ, на коническом участке втулки выполнен кольцевой выступ, взаимодействующий с уступом основания, при этом гайка расположена в цилиндрической части отверстия основания. Known electrical input (AS USSR 1379807, M CL N 01 B 17/26, publ. 03/07/88, Bull. 9) containing a base with a hole having a conical section on a part of the length located in the hole metal a housing having the shape of two truncated cones combined with large bases, one of which is mated with a conical portion of the base hole, a current-carrying conical pin mounted in the housing opening, and a sealing element made in the form of a sleeve of insulating material with cylindrical and conical sections. The electric input is additionally equipped with a nut enclosing the sleeve with an external thread and a tapered bore, another section of the base hole length is cylindrical and forms a step with a tapered section, an annular protrusion is made on the tapered section of the bush, interacting with the base step, the nut being located in the cylindrical part of the base hole .
Недостатком данного изобретения является малая термобаропрочность, которая не обеспечивает работу при высоких параметрах из-за отсутствия изоляции в соединении жилы кабеля с токоведущей шпилькой. The disadvantage of this invention is the low thermal resistance, which does not provide work at high parameters due to the lack of insulation in the connection of the cable core with the current-carrying pin.
Известно устройство герметизации жил кабеля посредством резиновых прокладок, зажатых между шайбами, в которых выполнены соосные сквозные отверстия для жил кабеля (а.с. СССР 1343383, М кл. Е 21 В 47/00, опубл. 07.10.87 г., Бюл.37). A device is known for sealing cable conductors by means of rubber gaskets sandwiched between washers in which coaxial through holes for cable conductors are made (AS USSR 1343383, M class E 21 V 47/00, publ. 07.10.87, Bull. 37).
Однако, такой способ герметизации имеет крайне низкие эксплуатационные параметры и может быть использован в сравнительно неглубоких скважинах (200-300 м), в которых давление не превышает 20-30 МПа. Кроме того, при нарушении целостности изоляции жил кабеля выше его зажима в резиновых прокладках, промывочная жидкость, заполняющая скважину, гидростатическим давлением загоняется в пространство между проволочками жил кабеля под изоляцию и, распространяясь по нему, поступает во внутреннюю полость прибора или кабельного соединения, приводя его в негодность. However, this method of sealing has extremely low operational parameters and can be used in relatively shallow wells (200-300 m), in which the pressure does not exceed 20-30 MPa. In addition, in case of violation of the integrity of the insulation of the cable cores above its clamp in rubber gaskets, the flushing fluid filling the well is driven by hydrostatic pressure into the space between the wires of the cable cores for insulation and, propagating through it, enters the internal cavity of the device or cable connection, bringing it unusable.
За прототип взято устройство для соединения скважинных приборов с кабелем (а. с. СССР 1317106, М кл. Е 21 В 47/00, опубл. 15.06.87 г., Бюл.22), содержащее охранный кожух с ловильной головкой, корпус, узел для механического крепления кабеля. Узел для гидроэлектроизоляции выполнен в виде цилиндра из упругого электроизоляционного материала с приливами, снабженного изолирующей прокладкой и опорным диском с отверстиями для проводов кабеля и электровводами, выполненными в виде металлических стержней, соединенных с монтажными изолированными проводами. Узел для гидроэлектроизоляции и соединительная колодка размещены в корпусе. The prototype is a device for connecting downhole tools with a cable (a. From. USSR 1317106, M class E 21 B 47/00, publ. 15.06.87, Bull. 22), containing a protective casing with a fishing head, housing, assembly for mechanical cable fastening. The unit for hydroelectric insulation is made in the form of a cylinder of elastic electrical insulating material with tides, equipped with an insulating gasket and a support disk with holes for cable wires and electrical inputs made in the form of metal rods connected to insulated mounting wires. The unit for waterproofing and the connection block are placed in the housing.
Недостатком этого устройства является то, что при гидростатических давлениях, превышающих 100 МПа, и температурах выше 150oС упругий материал герметизирующего узла (например, резина) начинает "вытекать" в зазор между металлическими стержнями электровводов и жесткой изолирующей прокладкой и далее в зазор между монтажными проводами и опорным диском, снижая герметизацию и срок службы устройства. Следует иметь в виду, что при повышении температуры и давления до вышеуказанных параметров объемное электрическое сопротивление материала, из которого изготовлен узел, выполняющий электрическую изоляцию электровводов, падает до критической величины, т.е. ниже 5 МОм. Кроме того, если колодка с контактными элементами выполнена из пресс-материала АГ-4В, имеющего верхний температурный предел 200oС, следовательно, этой температурой и ограничивается работоспособность всего устройства в целом.The disadvantage of this device is that at hydrostatic pressures exceeding 100 MPa and temperatures above 150 o With the elastic material of the sealing unit (for example, rubber) begins to "leak" into the gap between the metal rods of the electrical inputs and the rigid insulating gasket and then into the gap between the mounting wires and a support disk, reducing the sealing and service life of the device. It should be borne in mind that with an increase in temperature and pressure to the above parameters, the volumetric electrical resistance of the material from which the assembly that makes the electrical insulation of the electrical inputs is made drops to a critical value, i.e. below 5 megohms. In addition, if the block with contact elements is made of a press material AG-4V having an upper temperature limit of 200 o C, therefore, this temperature limits the operability of the entire device as a whole.
Задача, выполняемая изобретением, - повышение термобаропрочности, и тем самым повышение надежности с обеспечением возможности работы в глубоких и сверхглубоких скважинах. The task performed by the invention is to increase the thermal resistance, and thereby increase the reliability with the possibility of working in deep and superdeep wells.
Поставленная задача решается тем, что в устройство, содержащее корпус, снабженный соединительной колодкой с контактными элементами и узлом для электроизоляции и герметизации электровводов с самоуплотняющимся гидроэлектроизолятором с приливами, кабельный зажим для закрепления проволок брони кабеля, защитный колпак и электровводы, дополнительно введен опорный мост, размещенный между гидроэлектроизолятором и соединительной колодкой с контактными элементами и выполненный в виде цилиндра из высокопрочной стали с отверстиями с внутренним конусом, где со стороны скважины с помощью стеклянных электроизоляторов с сопрягаемыми наружными конусами герметически закреплены металлические стержни электровводов по количеству жил кабеля, при этом конусные стеклянные электроизоляторы имеют с обоих торцов цилиндрические выступы, а жилы кабеля прикреплены к металлическим стержням электровводов так, что изоляция жил кабеля полностью закрывает место соединения и вплотную примыкает к цилиндрическому выступу стеклянного электроизолятора, герметично соединенному с гидроэлектроизолятором. Новым является то, что в узел электроизоляции и герметизации введен опорный мост, размещенный между гидроэлектроизолятором и соединительной колодкой с контактными элементами и выполненный в виде цилиндра с отверстиями, в которых с помощью стеклянного электроизолятора герметично закреплены металлические стержни электровводов по количеству жил кабеля, а соединительная колодка с контактными элементами выполнена из электроизоляционного стекла. The problem is solved in that in a device containing a housing equipped with a connecting block with contact elements and a node for electrical insulation and sealing of electrical inputs with a self-sealing hydroelectric insulator with tides, a cable clip for securing the armor wires of the cable, a protective cap and electrical inputs, an additional support bridge is placed between a hydroelectric insulator and a connecting block with contact elements and made in the form of a cylinder of high-strength steel with holes with an internal it is a cone, where metal rods of electric inputs are hermetically fixed by the number of cable cores from the well side using glass electrical insulators with mating outer cones, while conical glass electrical insulators have cylindrical protrusions from both ends, and cable cores are attached to metal terminals of electrical inputs so that the insulation of the cores cable completely closes the junction and is adjacent to the cylindrical protrusion of the glass insulator, hermetically connected to the hydroelectric solitator. What is new is that a support bridge is inserted into the electrical insulation and sealing unit, located between the hydroelectric insulator and the connecting block with contact elements and made in the form of a cylinder with holes in which metal rods of the electrical inputs are hermetically fixed using the glass electrical insulator according to the number of cable cores, and the connecting block with contact elements made of insulating glass.
Анализ уровня техники позволил выявить в предлагаемом устройстве совокупность существенных по отношению к поставленному техническому результату отличительных признаков, изложенных в формуле предлагаемого изобретения. Не обнаружены аналоги, характеризующиеся признаками, тождественными всем существенным признакам заявляемого изобретения, вследствие чего оно соответствует условию "новизна". Дополнительный поиск известных решений не выявил влияния предусматриваемых отличительными существенными признаками заявляемого изобретения преобразований на достижение технического результата. Следовательно, предлагаемое изобретение обладает "изобретательским уровнем". The analysis of the prior art made it possible to identify in the proposed device a set of essential distinguishing features in relation to the delivered technical result set forth in the claims of the present invention. No analogues were found that are characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention, as a result of which it meets the condition of "novelty." An additional search for known solutions did not reveal the effect of the transformations provided for by the distinctive essential features of the claimed invention on the achievement of a technical result. Therefore, the present invention has an "inventive step".
Заявляемый кабельный соединитель для бронированных грузонесущих кабелей, представленный на чертеже, содержит корпус 1, в котором размещены соединительная колодка 2 с контактными элементами и узел электроизоляции и герметизации, состоящий из самоуплотняющегося гидроэлектроизолятора 3 и опорного моста 4, в котором закреплены металлические стержни 5 электровводов с помощью стеклянных электроизоляторов 6. Жилы кабеля 7 продернуты через самоуплотняющийся гидроэлектроизолятор 3 и соединены с металлическими стержнями 5. Узел электроизоляции и герметизации помещен в цилиндрическую выточку корпуса 1 до упора и поджат фланцем 8, а затем закреплен запорной гайкой 9. Узел стыковки устройства и ответной части скважинного прибора или зонда включает накидную гайку 10, а бронированный кабель 11 закреплен броней 12 в кабельный зажим 13 и посредством защитного колпака 14 зафиксирован на корпусе 1 устройства. Опорный мост 4 имеет кольцевые канавки под уплотнительные кольца 15. Во время транспортировки узел стыковки защищен предохранительной пробкой 16. Жилы кабеля 7 подсоединены к металлическим стержням 5, к которым с другого конца прикреплены монтажные провода 17. Последние затем крепятся к контактным элементам соединительной колодки. The inventive cable connector for armored cargo cables, shown in the drawing, comprises a
Кабельный соединитель для бронированных грузонесущих кабелей работает следующим образом. Cable connector for armored cargo cables works as follows.
В защитный колпак 14 с достаточным запасом пропускается кабель 11 и заделывается его броня 12 в кабельный зажим 13. На корпус 1 предварительно надевается накидная гайка 10, жилы кабеля 7 пропускаются через фланец 8, запорную гайку 9 и через отверстие гидроэлектроизолятора 3. В собранном виде устройства жилы кабеля 7 имеют избыток по длине, далее они обрезаются на уровне гидроэлектроизолятора 3. Затем жилы кабеля 7 прикрепляются к металлическим стержням 5 так, чтобы изоляция жил кабеля 7 охватывала место соединения и подходила вплотную к выступу стеклянного электроизолятора 6, а гидроэлектроизолятор 3 плотно прилегал к опорному мосту 4. Весь узел в сборе помещается в выточку корпуса 1 до упора в буртик, фланец 8 устанавливается на место и поджимается запорной гайкой 9, создавая тем самым первоначальное напряжение герметизирующего гидроэлектроизолятора 3 и надежно запирая все зазоры между посадочными поверхностями опорного моста 4, корпуса 1 и стеклянными электроизоляторами 6 электровводов, предотвращая течь уплотняющего материала во внутреннюю полость устройства, осуществляя предварительную электроизоляцию соединения. Основную электроизоляцию выполняют стеклянный электроизолятор 6 и изоляция жил кабеля 7, обеспечивая работоспособность устройства при температуре до 250oС и давлении до 200 МПа в течение 20 часов, а также в более жестких условиях при температуре до 300oС при снижении времени безотказной работы. Если же устройство эксплуатируется в более легких условиях, то, соответственно, резко возрастает время наработки.A cable 11 is passed into the protective cap 14 with sufficient margin and its armor 12 is sealed in the cable clamp 13. A
При эксплуатации заявляемого устройства соединение его с ответной частью прибора или кабельной головкой зонда осуществляется при помощи соединительной колодки с контактными элементами и закрепляется накидной гайкой 10. В процессе опускания прибора в скважину на гидроэлектроизолятор 3 воздействует гидростатическое давление промывочной жидкости и сжимает его, т.е. происходит самоуплотнение. Гидроэлектроизолятор 3 изготавливается из лучших сортов геофизических резин. During operation of the inventive device, its connection with the reciprocal part of the device or the cable head of the probe is carried out using a connecting block with contact elements and is fixed with a
В соответствии с данным описанием были изготовлены и испытаны образцы заявляемого устройства и прототипа. При этом для надежной герметизации и электроизоляции электровводов и противодействия давлению и температуре коэффициенты температурного расширения электроизоляционного стекла и материала, из которого изготовлены металлические стержни, выбраны достаточно близкими, а поверхности сопряжения (внутренняя - моста и наружная - стеклянного электроизолятора) выполнены конусными. In accordance with this description were made and tested samples of the claimed device and prototype. In this case, for reliable sealing and electrical insulation of the electrical inputs and to counter pressure and temperature, the coefficients of thermal expansion of the electrical insulating glass and the material from which the metal rods are made are selected close enough, and the mating surfaces (internal - bridge and external - glass electrical insulator) are made conical.
Результаты испытаний приведены в таблице. The test results are shown in the table.
Было испытано несколько устройств по заявляемому изобретению (строка 1) и по а.с. СССР 1317106 с использованием различных герметизирующих электроизолирующих материалов, в том числе и лучших геофизических резин. При этом стержни электровводов дополнительно защищались 2-3 слоями фторопластовой ленты толщиной 20-40 мкм (строки 2-5). It was tested several devices according to the claimed invention (line 1) and A. with. USSR 1317106 using various sealing electrically insulating materials, including the best geophysical rubbers. At the same time, the terminals of the electric inputs were additionally protected by 2-3 layers of a fluoroplastic tape with a thickness of 20-40 microns (lines 2-5).
Из таблицы видно, что аналоги работоспособны до 150oС и давлении 100 МПа и не пригодны для более жестких условий, в то время как изготовленные по предлагаемому изобретению - до 250oС и P=200 МПа.The table shows that the analogues are operable up to 150 o C and a pressure of 100 MPa and not suitable for more severe conditions, while those made according to the invention are up to 250 o C and P = 200 MPa.
Преимуществами заявляемого устройства являются:
1. Повышение термобаропрочности за счет конструктивного решения в устройстве элементов из электроизоляционного стекла и лучших сортов геофизических резин для уплотнения посадочных мест и предварительной электрогидроизоляции.The advantages of the claimed device are:
1. Improving thermal barreduction due to a constructive solution in the device of elements made of insulating glass and the best grades of geophysical rubbers for sealing seats and preliminary electro-waterproofing.
2. Одновременное повышение надежности, технологичности и прочности изделия. 2. Simultaneous increase in reliability, manufacturability and product strength.
3. Снижение затрат при его изготовлении и эксплуатации по сравнению с прототипом. 3. Cost reduction in its manufacture and operation compared to the prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000133126/03A RU2186965C1 (en) | 2000-12-29 | 2000-12-29 | Cable connector for armored load-bearing cables |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000133126/03A RU2186965C1 (en) | 2000-12-29 | 2000-12-29 | Cable connector for armored load-bearing cables |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2186965C1 true RU2186965C1 (en) | 2002-08-10 |
Family
ID=20244220
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000133126/03A RU2186965C1 (en) | 2000-12-29 | 2000-12-29 | Cable connector for armored load-bearing cables |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2186965C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2525297C2 (en) * | 2008-07-02 | 2014-08-10 | ТАЙКО ЭЛЕКТРОНИКС РЕЙКЕМ ГМБХ, Германия | Insulator for tight shell of connector of end termination of electric cable |
RU2546680C1 (en) * | 2012-11-27 | 2015-04-10 | Сосьете Эндюстриэль Де Констрюксьон Д'Аппарей Э Де Матерьель Электрик | Mount system for insulated electric cable containing mounting clamp and connector for electric connection of insulated electric cable with mounting clamp and assembly method of above system |
RU2610965C1 (en) * | 2015-12-09 | 2017-02-17 | Акционерное общество "Новомет-Пермь" | Load bearing sleeve for submersible rig |
RU2664714C1 (en) * | 2014-07-24 | 2018-08-22 | Коннек Лимитед | Electrical connector |
RU2730240C1 (en) * | 2020-03-11 | 2020-08-19 | Акционерное общество "Балтийская Кабельная Компания" | Electric cable armor wires fixing lock |
-
2000
- 2000-12-29 RU RU2000133126/03A patent/RU2186965C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2525297C2 (en) * | 2008-07-02 | 2014-08-10 | ТАЙКО ЭЛЕКТРОНИКС РЕЙКЕМ ГМБХ, Германия | Insulator for tight shell of connector of end termination of electric cable |
RU2546680C1 (en) * | 2012-11-27 | 2015-04-10 | Сосьете Эндюстриэль Де Констрюксьон Д'Аппарей Э Де Матерьель Электрик | Mount system for insulated electric cable containing mounting clamp and connector for electric connection of insulated electric cable with mounting clamp and assembly method of above system |
RU2664714C1 (en) * | 2014-07-24 | 2018-08-22 | Коннек Лимитед | Electrical connector |
RU2610965C1 (en) * | 2015-12-09 | 2017-02-17 | Акционерное общество "Новомет-Пермь" | Load bearing sleeve for submersible rig |
RU2730240C1 (en) * | 2020-03-11 | 2020-08-19 | Акционерное общество "Балтийская Кабельная Компания" | Electric cable armor wires fixing lock |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6361342B1 (en) | Pothead with pressure energized lip seals | |
US4154302A (en) | Cable feed-through method and apparatus for well head constructions | |
US5670747A (en) | Apparatus for terminating and interconnecting rigid electrical cable and method | |
US7575458B2 (en) | Hi-dielectric debris seal for a pothead interface | |
US3945700A (en) | Connector with fluid-resistant sleeve assembly | |
US5203723A (en) | Low cost plastic hermetic electrical connectors for high pressure application | |
US4628392A (en) | Explosion proof electrical connector system with quick power disconnect | |
US4891640A (en) | High temperature and pressure fiber optic feedthrough for borehole usage | |
US8734025B2 (en) | Cable termination device | |
JPH0690220B2 (en) | Separable high voltage connector | |
US5338213A (en) | Submersible pump pothead test plug | |
CA1170325A (en) | Feed through mandrel for submersible pump | |
RU2070679C1 (en) | Tubing coupling | |
US5377747A (en) | Environmentally safe wellhead | |
GB2506635A (en) | Downhole cable termination systems | |
US10760350B2 (en) | Submersible pump cable connector assembly | |
RU2484566C1 (en) | Sealed electric connector | |
RU2186965C1 (en) | Cable connector for armored load-bearing cables | |
WO2020060968A1 (en) | Systems and methods for sealing motor lead extensions | |
US4096752A (en) | Oil well logging probe assembly | |
WO2017091816A1 (en) | A sealed electrical connector penetrator vessel for use in a wellbore and method of installation | |
RU2301331C1 (en) | Method for hermetically connecting generator to well equipment | |
SU1317106A1 (en) | Device for connecting downhole instruments with cable | |
RU2251185C2 (en) | Cable entry stuffing box for submersible centrifugal pump | |
CA2601553C (en) | Hi-dielectric debris seal for pothead interface |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20051230 |