RU2624257C2 - Механически несущее и электрически изолирующее механическое соединение - Google Patents

Механически несущее и электрически изолирующее механическое соединение Download PDF

Info

Publication number
RU2624257C2
RU2624257C2 RU2015143023A RU2015143023A RU2624257C2 RU 2624257 C2 RU2624257 C2 RU 2624257C2 RU 2015143023 A RU2015143023 A RU 2015143023A RU 2015143023 A RU2015143023 A RU 2015143023A RU 2624257 C2 RU2624257 C2 RU 2624257C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
thread
electrically
hollow body
mechanically
mechanical connection
Prior art date
Application number
RU2015143023A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015143023A (ru
Inventor
Владимир Данов
Андреас Кох
Манфред ВОЛЬФАРТ
Original Assignee
Сименс Акциенгезелльшафт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сименс Акциенгезелльшафт filed Critical Сименс Акциенгезелльшафт
Publication of RU2015143023A publication Critical patent/RU2015143023A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2624257C2 publication Critical patent/RU2624257C2/ru

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/16Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
    • E21B43/24Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection
    • E21B43/2401Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection by means of electricity
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G2/00Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
    • H01G2/10Housing; Encapsulation
    • H01G2/106Fixing the capacitor in a housing
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02Couplings; joints
    • E21B17/028Electrical or electro-magnetic connections
    • E21B17/0285Electrical or electro-magnetic connections characterised by electrically insulating elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B7/00Connections of rods or tubes, e.g. of non-circular section, mutually, including resilient connections
    • F16B7/18Connections of rods or tubes, e.g. of non-circular section, mutually, including resilient connections using screw-thread elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002Details
    • H01G4/224Housing; Encapsulation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/28Tubular capacitors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/30Stacked capacitors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C7/00Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/10Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
    • H01C7/12Overvoltage protection resistors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Installation Of Bus-Bars (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)
  • Insulators (AREA)

Abstract

Изобретение относится к механически несущему и электрически изолирующему механическому соединению (1) удлиненного полого тела (3), состоящего из электрически проводящего материала и проходящего вдоль оси (А), в частности полого цилиндра, с соединительным элементом (5), состоящим из электрически проводящего материала и проходящим вдоль оси. На одном осевом конце удлиненного полого тела (3) образованная на нем, проходящая вокруг оси, первая резьба (7) механически несет образованную на соединительном элементе (5), проходящую вокруг оси, вторую резьбу (9), дополнительно механически несет фиксированный между первой и второй резьбой (7, 9) участок (11) изоляционного материала и электрически изолирует полое тело (3) от соединительного элемента (5). Изобретение обеспечивает создание механического соединения, выдерживающего большие нагрузки, сохраняя изоляционные свойства соединения. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относится к механически несущему и электрически изолирующему механическому соединению согласно ограничительной части основного пункта формулы изобретения.
Данное изобретение относится, в частности, к техническому решению проблемы относительно корпуса индуктора индуктивного нагревания для добычи из нефтеносных песков. Известны различные способы добычи из нефтеносных песков.
Способ так называемой разработки месторождения (minings). При этом сносится порода с нефтеносными песками и обрабатывается. Этот способ можно применять до глубины приблизительно 50 м. Этот способ не относится к данному изобретению.
Другим способом является так называемый способ гравитационного с паровой поддержкой дренирования пласта (Steam assisted gravity drainage). Согласно этому способу в пласт нефтеносных песков нагнетается пар. Пар проходит через трещины и отверстия в пласте, конденсируется и нагревает тем самым пласт. Этот способ энергетически интенсивный и требует большого количества воды.
Другим способом является так называемое индуктивное нагревание. Этот способ интенсивно исследуется в настоящее время. Для достижения в пласте равномерного распределения тепла пласт нагревается индуктивно. То есть тепло отдается не за счет теплопроводности кабеля, а с помощью вихревых токов, которые создаются с помощью высокой частоты. Для этого способа в прошлом было выполнено несколько изобретений. Способ можно также комбинировать со способом гравитационного с паровой поддержкой дренирования пласта. Для генерирования вихревых токов в почве прокладывается петля из электрически проводящего материала, при этом затем через петлю может протекать электрический ток. Кроме того, должны быть установлены еще также конденсаторы для получения колебательного контура. Это означает, что кабель на определенном расстоянии прерывается конденсаторами. В настоящее время имеются два желательных решения: ввод тепла осуществляется с помощью кабельной петли со встроенными емкостями, при этом этот кабель называется индукторным кабелем. Согласно второму варианту выполнения электрический ток направляется через трубы, которые прерываются конденсаторными узлами. При этом речь идет о так называемом трубном индукторе.
Изобретение относится, в частности, к конденсаторным узлам в трубном индукторе. Конденсаторные узлы являются, в частности, включенными последовательно или параллельно емкостями, которые расположены в полом теле, в частности полом цилиндре, в качестве корпуса. Такой корпус имеет две задачи. Во-первых, он должен защищать встроенные емкости от всех возникающих механических сил и, во-вторых, через такой корпус не должен проходить ток, поскольку в этом случае емкости коротко замыкаются электрически.
DE 102014200347.4 на момент подачи данной заявки еще представляет внутренний уровень техники и раскрывает содержащую один конденсатор, в частности несколько конденсаторов, конструкцию кабеля тока, коаксиальный кабель и/или резонансную нагревательную мощность. Раскрываемое там изобретение относится к конденсатору тем, что состоящее из отдельного цилиндра конденсаторное устройство заменено множеством включенных электрически параллельно цилиндрических конденсаторов с меньшим диаметром с или без подключения расположенной посредине, возможно также представляющей цилиндрический конденсатор трубы. Каждый отдельный конденсатор имеет, например, одинаковую конструкцию. Он контактируется электрически, например, с помощью своих обеих концевых поверхностей и тем самым пригоден для последовательной установки в проводящий электрический ток проводник, например кабель или проводящую трубу.
DE 102012217168.1 на момент подачи данной заявки еще представляет внутренний уровень техники и раскрывает способ изготовления конденсатора. Кроме того, изобретение относится к конденсатору, а также к применению такого конденсатора для изготовления кабеля тока, коаксиального кабеля и/или резонансного нагревательного провода. Изобретение раскрывает впервые пригодный для массового производства способ изготовления конденсатора, в частности цилиндрического конденсатора. При этом основное тело покрывается диэлектрическими и электрически проводящими слоями попеременно с помощью термического распыления и/или напыления, а затем спекается. По сравнению с уровнем техники, за счет этого достигается высокая изменяемость конструкции относительно емкости и напряжения пробоя и температурной стойкости.
Таким образом, задачей данного изобретения является создание механического соединения, которое передает большие силы и действует электрически изолирующим образом. В зависимости от применения, такое соединение должно выдерживать температуры до примерно 250°С. Обычные материалы, такие как резина или поливинилхлорид PVC, не пригодны для применения. Задача изобретения возникла в рамках разработки, в частности, индуктивного нагревания нефтеносных песков. С этой стороны не известны стандартные решения для этой задачи.
Задача решена с помощью механически несущего и электрически изолирующего механического соединения, согласно признакам основного пункта формулы изобретения. Особенно предпочтительными являются применения согласно побочному пункту формулы изобретения.
Согласно первому аспекту изобретения, предлагается механически несущее и электрически изолирующее механическое соединение удлиненного полого тела, состоящего из электрически проводящего материала и проходящего вдоль оси, в частности полого цилиндра, с соединительным элементом, состоящим из электрически проводящего материала и проходящим вдоль оси, при этом на одном осевом конце удлиненного полого тела образованная на нем, проходящая вокруг оси, первая резьба механически несет образованную на соединительном элементе, проходящую вокруг оси, вторую резьбу, механически несет фиксированный между первой и второй резьбой участок изоляционного материала и электрически изолирует полое тело от соединительного элемента.
За счет применения первой и второй резьбы силы растяжения на соединительном элементе могут быть преобразованы в силы сжатия в резьбах.
Таким образом, механически несущее и электрически изолирующее механическое соединение действует изолирующим образом и может передавать большие механические силы. Кроме того, участок изоляционного материала может быть изготовлен в виде единого целого. Такое соединение можно произвольно часто разнимать и соединять. Соединение, согласно изобретению, является изолирующим соединением, которое может передавать большие механические силы. Такое соединение можно применять, в частности, при индуктивном нагревании нефтеносных песков. В принципе, возможны любые другие применения. Особенно предпочтительно для соединения можно применять относительно просто изготавливаемые составляющие части. Составляющие части могут быть разъемными. При применении керамики в качестве материала можно пренебрегать небольшими частичными разрядами.
В данном случае «механически несущие» означает, в частности, что могут восприниматься и выдерживаться действующие в осевом направлении силы растяжения и/или сжатия. Механически несущий конструктивный элемент не может быть разрушен фактически возникающими, действующими в осевом направлении силами растяжения и/или сжатия. Действующие в осевом направлении силы растяжения и/или сжатия могут соответствовать, например, 2-5 т, а именно, в частности, для корпуса индуктора индуктивного нагревания для добычи из нефтеносных песков.
Осевой и радиальный означает в данном случае относительно оси А удлиненного полого тела, которое может быть, например, корпусом индуктора, вдоль оси А, соответственно, вдоль радиуса от оси А.
Согласно второму аспекту изобретения, предлагается применение механически несущего и электрически изолирующего механического соединения, согласно изобретению, в котором соединение фиксирует соответствующий соединительный элемент на одном осевом конце проходящего вдоль оси А удлиненного полого тела так, что соединение относительно осевых сил растяжения и/или сжатия остается механически стабильным, и полое тело остается электрически изолированным от соединительных элементов.
С помощью применения первой и второй резьбы осевые силы растяжения и/или сжатия, в частности на соединительном элементе, всегда могут быть преобразованы в силы сжатия в резьбах.
Другие предпочтительные варианты выполнения следуют из зависимых пунктов формулы изобретения.
Согласно одному предпочтительному варианту выполнения, участок изоляционного материала может иметь три частичные зоны, а именно две проходящие вокруг оси наружные зоны, которые расположены у осевых концов проходящей вокруг и вдоль оси средней зоны, прохождение поверхности которой в продольном разрезе вдоль оси имеет по меньшей мере два по меньшей мере частично радиальных относительно оси прохождения, которые являются механически несущими и электрически изолирующими.
Согласно другому предпочтительному варианту выполнения, две наружные зоны могут проходить по существу радиально и механически нести и электрически изолировать проходящие по существу радиально поверхности полого тела и соединительного элемента.
Согласно другому предпочтительному варианту выполнения, участок изоляционного материала предназначен для фиксации радиально между первой и второй резьбой на первой резьбе или второй резьбе, и при этом предусмотрена возможность навинчивания на участок изоляционного материала другой резьбы.
Согласно другому предпочтительному варианту выполнения, участок изоляционного материала может быть образован в виде тела с двойной резьбой, оба винтовых хода которого смещены относительно друг друга в осевом направлении.
Согласно другому предпочтительному варианту выполнения, участок изоляционного материала может быть образован в виде покрытия первой резьбы и/или второй резьбы.
Согласно другому предпочтительному варианту выполнения, участок изоляционного материала может быть предназначен для фиксации в осевом направлении между первой и второй резьбой и в радиальном направлении между состоящим из электрически проводящего материала наружным и состоящим из электрически проводящего материала внутренним проходящим вокруг и вдоль оси промежуточным элементом, при этом первая резьба предназначена для свинчивания с резьбой наружного или внутреннего промежуточного элемента, а вторая резьба – для свинчивания с резьбой другого промежуточного элемента. Внутренний и наружный означает в данном случае радиально относительно оси А.
Согласно другому предпочтительному варианту выполнения, наружный промежуточный элемент может проходить в осевом направлении за участок изоляционного материала в направлении полого тела или соединительного элемента, а внутренний промежуточный элемент может проходить в осевом направлении за участок изоляционного материала в противоположном направлении, и резьба промежуточных элементом может быть образована в выходящих наружу зонах.
Согласно другому предпочтительному варианту выполнения, участок изоляционного материала может в качестве промежуточной втулки или в качестве промежуточного штекера соединять штекерным образом наружный соединительный элемент с внутренним соединительным элементом.
Согласно другому предпочтительному варианту выполнения, прохождение поверхности средней зоны может иметь в продольном разрезе вдоль оси по меньшей мере два радиальных, образующих по меньшей мере одну ступеньку прохождения.
Согласно другому предпочтительному варианту выполнения, две наружные зоны могут быть наклеены с помощью клея без дефектных мест и без включений воздуха на среднюю зону.
Согласно другому предпочтительному варианту выполнения, первая резьба может быть наружной резьбой или внутренней резьбой, а вторая резьба может быть соответствующей противоположной резьбой. Если первая резьба является наружной резьбой или внутренней резьбой, а вторая резьба соответствующей противоположной резьбой, то это означает, что вторую резьбу можно свинчивать с первой резьбой. Если первая резьба является наружной резьбой, то вторая резьба является внутренней резьбой.
Согласно другому предпочтительному варианту выполнения, резьбы наружного и внутреннего промежуточного элемента могут быть соответствующими противоположными резьбами относительно первой резьбы и относительно второй резьбы.
Согласно другому предпочтительному варианту выполнения, по меньшей мере одна из резьб и/или участок изоляционного материала могут иметь металлическое покрытие для предотвращения включений воздуха.
Согласно другому предпочтительному варианту выполнения, участок изоляционного материала может состоять из керамики, РЕЕК, PFA, PDFA или тефлона.
Согласно другому предпочтительному варианту выполнения, полое тело может быть составляющей частью трубного индуктора, при этом соединительный элемент соединен с электрически изолированной относительно полого тела группой емкостных конструктивных элементов, которая на втором осевом конце полого тела может быть электрически соединена с другим соединительным элементом.
Согласно другому предпочтительному варианту выполнения, другой соединительный элемент полого тела может иметь конструктивно одинаковое соединение с полым телом, как и соединительный элемент.
Согласно другому предпочтительному варианту выполнения, соединительный элемент и другой соединительный элемент могут иметь на противоположном полому телу конце соответствующую внутреннюю или наружную резьбу для свинчивания с соответствующей противоположной резьбой дополнительного соединительного элемента дополнительного полого тела.
Согласно другому предпочтительному варианту выполнения, может быть предусмотрена возможность механического и электрического соединения с обоими соединительными элементами электрически изолирующего полого тела с помощью дополнительных соединительных элементов вдоль соответствующей оси удлиненного дополнительного полого тела.
Согласно другому предпочтительному варианту выполнения, дополнительные соединительные элементы и их дополнительные полые тела могут состоять из электрически проводящего материала и предусмотрены для электрического соединения друг с другом так, что соответствующее полое тело не изолировано электрически.
Согласно другому предпочтительному варианту выполнения, полые тела имеют группы емкостных конструктивных элементов и предназначены для промежуточного электрического и механического соединения последовательно с соединенными дополнительными полыми телами.
Согласно другому предпочтительному варианту выполнения, все полые тела могут вводиться в виде соответствующего корпуса индуктивной нагревательной петли трубного индуктора в пласт, в частности, для добычи из нефтеносных песков.
Ниже приводится более подробное описание изобретения на основании примеров выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:
фиг. 1 - пример выполнения нагревательного тела, согласно изобретению;
фиг. 2 - первый пример выполнения соединения, согласно изобретению;
фиг. 3 - второй пример выполнения соединения, согласно изобретению;
фиг. 4 - пример выполнения способа, согласно изобретению.
На фиг. 1 показан пример выполнения полого тела 3, согласно изобретению. На фиг. 1 показано состоящее из электрически проводящего материала, проходящее вдоль оси удлиненное полое тело 3, которое предпочтительно может быть полым цилиндром и может образовывать корпус трубного индуктора. На фиг. 1 показана, в частности, правая сторона механически несущего и электрически изолирующего механического соединения 1 полого тела 3 с состоящим из электрически проводящего материала, проходящим вдоль оси А соединительным элементом 5. Соединительный элемент 5 имеет на противоположном полому телу 3 осевом конце внутреннюю резьбу 17 для свинчивания с соответствующей противоположной резьбой не изображенного дополнительного соединительного элемента не изображенного дополнительного полого тела. Полое тело 3 может быть составляющей частью, например, трубного индуктора, при этом соединительный элемент 5 электрически соединен с изолированной от полого тела 3 группой емкостных конструктивных элементов С, которая на втором осевом левом конце полого тела 3 электрически соединена с другим соединительным элементом 6. Позицией V обозначены электрические соединения между отдельными емкостями С. Емкости С, электрические соединения V которых, соответственно контакты, электрически изолированы от полого тела 3, а именно, например, с помощью электрически изолирующего полого тела, в частности полого цилиндра 4, между полым цилиндром 3 и группой С емкостных конструктивных элементов.
На левой стороне полого тела 3 другой соединительный элемент 6 имеет внутреннюю резьбу 17 для свинчивания с соответствующей противоположной резьбой не изображенного дополнительного соединительного элемента не изображенного дополнительного полого тела на левой стороне. Для электрической изоляции полого тела 3 другой соединительный элемент 6 полого тела 3 имеет конструктивно одинаковое соединение 1 с полым телом 3, как и соединительный элемент 5. Механически несущее и электрически изолирующее механическое соединение 1 на правом осевом конце удлиненного полого тела 3 имеет образованную на нем, проходящую вокруг оси А, первую резьбу 7, которая механически несет образованную на соединительном элементе 5 и проходящую вокруг оси А вторую резьбу 9, при этом фиксированный между первой и второй резьбой 7 и 9 участок 11 изоляционного материала дополнительно несет и электрически изолирует полое тело 3 от соединительного элемента 5. На фиг. 2 и 3 показаны два варианта выполнения механически несущего и электрически изолирующего механического соединения 1, согласно изобретению. На фиг. 1 показано применение полого тела 3 в качестве корпуса трубного индуктора. В корпусе индуктора расположены включенные последовательно или параллельно емкости С.
На фиг. 2 показан первый вариант выполнения механически несущего и электрически изолирующего механического соединения 1, согласно изобретению. Изображение на фиг. 2 можно рассматривать в качестве увеличения правого осевого конца полого тела 3, согласно фиг. 1. Между полым цилиндром 3 и группой емкостных конструктивных элементов С расположен электрически изолирующий полый цилиндр 4. На фиг. 2 показано, что участок 11 изоляционного материала фиксирован в осевом направлении между первой и второй резьбой 7 и 9, а также в радиальном направлении между состоящим из электрически проводящего материала наружным и состоящим из электрически проводящего материала внутренним, проходящим вокруг и вдоль оси А промежуточным элементом 13а и 13b. Первая резьба 7 в данном случае свинчена с резьбой наружного промежуточного элемента 13а. Вторая резьба 9 свинчена с резьбой внутреннего промежуточного элемента 13b. Участок 11 изоляционного материала имеет три частичные зоны, а именно две проходящие вокруг оси А наружные зоны 11а и 11b, которые фиксированы на осевом конце проходящей вокруг и вдоль оси А средней зоны 11с, прохождение поверхности которой в продольном разрезе вдоль оси имеет два по меньшей мере частично относительно оси радиальных прохождения, которые действуют механически несущим и электрически изолирующим образом. Эта средняя зона 11с может предпочтительно воспринимать силы сжатия и растяжения вдоль оси А, которые с помощью средней зоны 11с могут быть всегда преобразованы в силы сжатия. При этом электрическая изоляция остается сохраненной. Две наружные зоны 11а и 11b проходят по существу радиально и несут механически и изолируют электрически проходящие радиально поверхности полого тела 3 и соединительного элемента 5. Например, в данном случае участок 11 изоляционного материала выполнен в виде промежуточной втулки, которая штекерным образом соединяет наружный промежуточный элемент 13а и внутренний промежуточный элемент 13b. Прохождение поверхности средней зоны 11с в продольном разрезе вдоль оси А имеет ступенчатую форму. Соответственно, с помощью этой ступеньки могут восприниматься силы сжатия и растяжения и преобразовываться в силы сжатия. Две наружные зоны 11а и 11b могут быть с помощью клея наклеены без дефектных мест и воздушных включений на среднюю зону 11с. На фиг. 2 показано, что наружный промежуточный элемент 13а проходит в осевом направлении за участок 11 изоляционного материала в направлении полого тела 3. Как показано на фиг. 2, внутренний промежуточный элемент 13b проходит в осевом направлении за участок 11 изоляционного материала в направлении соединительного элемента 5. Резьба промежуточных элементов 13а и 13b образована в соответствующих выступающих зонах 15. Позицией С обозначены емкостные элементы, которые электрически соединены с электрически проводящим соединительным элементом 5. Емкости С электрически изолированы от полого тела 3. Согласно фиг. 2, наружный и внутренний промежуточные элементы 13а и 13b могут быть выполнены в виде цилиндрических алюминиевых частей, которые с помощью действующего в качестве промежуточного элемента участка 11 изоляционного материала соединены так, что участок 11 изоляционного материала может нагружаться лишь на сжатие или растяжение. Таким образом, создается стабильное соединение, как это уже доказано экспериментально. Недостатком является то, что участок 11 изоляционного материала не может быть выполнен в виде одной части. Во время установки необходимо склеивать различные части, в частности две наружные зоны 11а и 11b, а также среднюю зону 11с участка 11 изоляционного материала, с целью предотвращения путей утечки тока, соответственно, частичных разрядов. Кроме того, в клее не должно быть дефектных мест или воздушных включений, поскольку это приводит иначе к потере изоляции участком 11 изоляционного материала. Для предотвращения включений воздуха, в частности при склеивании, резьбы и/или участок 11 изоляционного материала могут иметь металлическое покрытие 14 или металлизацию.
На фиг. 3 показан второй пример выполнения механически несущего и электрически изолирующего механического соединения 1, согласно изобретению. Фиг. 3 можно также рассматривать в качестве увеличения правой стороны полого тела 3, согласно фиг. 1. Согласно этому варианту выполнения, участок 11 изоляционного материала фиксирован в радиальном направлении между первой резьбой и второй резьбой 7 и 9 на первой резьбе 7, при этом затем на участок 11 изоляционного материала навинчивается вторая резьба 9. В принципе, навинчивание можно также выполнять в обратной последовательности. На фиг. 3 показано, что участок 11 изоляционного материала выполнен в виде тела 12 с двойной резьбой, оба резьбовых хода которой смещены относительно друг друга в осевом направлении. В принципе, участок 11 изоляционного материала может быть образован, в качестве альтернативного решения, в виде покрытия соответствующей первой резьбы 7 и/или второй резьбы 9. На фиг. 3 показано также, что участок 11 изоляционного материала имеет три отдельные зоны, а именно две проходящие вокруг оси А наружные зоны 11а и 11b, которые расположены на осевых концах проходящей вокруг и вдоль оси А средней зоны 11с, прохождение поверхности которой в продольном разрезе вдоль оси А имеет по меньшей мере частично два радиальных относительно оси А прохождения, которые действуют механически несущим и электрически изолирующим образом. Механическое несение относится в данном случае к силам F сжатия и растяжения, которые действуют вдоль не изображенной здесь оси А. На фиг. 3 показано, что две наружные зоны 11а и 11b проходят в радиальном направлении и механически несут и электрически изолируют радиально проходящие поверхности полого тела 3 и соединительного элемента 5. Для предотвращения воздушных включений, в частности при склеивании, резьбы и/или участок 11 изоляционного материала могут иметь металлическое покрытие 14 или металлизацию. На фиг. 3 показано, что соединение 1, согласно изобретению, может быть образовано с помощью покрытой керамикой резьбы 7 и/или 9 (что пригодно скорей для малых электрических напряжений) или с помощью керамического тела, которое может быть выполнено в виде двойной резьбы 12. В последнем случае важно, чтобы резьбовые ходы перекрывались. Лишь так обеспечивается, что керамика всегда нагружается на сжатие и тем самым остается стабильной. В качестве используемого материала можно применять для высоких температур керамику или для низких температур РЕЕК (полиэфирэфиркетон) или PFA (перфторалкокси). В случае керамики небольшие частичные разряды или токи утечки за счет дефектных мест или включений воздуха не создают проблем.
Примеры выполнения, согласно фиг. 1, 2 и 3, имеющих форму полого цилиндра полых тел 3 с помощью механически несущего и электрически изолирующего механического соединения 1, согласно изобретению, могут быть промежуточно включены механически и электрически последовательно с присоединенными дополнительными полыми телами, при этом все полые тела могут быть установлены в пласте в качестве соответствующего корпуса индуктивной нагревательной петли трубного индуктора, в частности, для добычи из нефтеносных песков. В принципе, соединение 1, согласно изобретению, можно применять везде там, где корпус должен быть электрически изолирован, а его внутреннее пространство должно быть электрически соединено.
На фиг. 4 показан пример выполнения способа, согласно изобретению. Согласно этому способу механически несущего и электрически изолирующего механического соединения 1 на первой стадии S1 соответствующий соединительный элемент 5, 6 фиксируется на одном осевом конце проходящего вдоль оси А удлиненного полого тела 3 так, что соединение 1 относительно осевых сил F сжатия и/или растяжения остается механически стабильным, и полое тело 3 остается электрически изолированным относительно соединительных элементов 5, 6. Перед этой первой стадией S1 на начальной стадии S0 в полое тело 3 интегрируется электрически изолированная группа емкостных конструктивных элементов С. Затем на второй стадии S2 полое тело промежуточно включается механически и электрически в последовательность механически и электрически соединенных друг с другом дополнительных полых тел без групп емкостных конструктивных элементов (S2). Применение устройства, согласно изобретению, и соответствующего способа предназначено в данном случае исключительно для добычи из нефтеносных песков, при этом для индуктивного нагревания применяются частоты, в частности, в диапазоне от 10 кГц до 200 кГц.

Claims (23)

1. Механически несущее и электрически изолирующее механическое соединение (1) удлиненного полого тела (3), состоящего из электрически проводящего материала и проходящего вдоль оси (А), в частности полого цилиндра, с соединительным элементом (5), состоящим из электрически проводящего материала и проходящим вдоль оси, отличающееся тем, что на одном осевом конце удлиненного полого тела (3) образованная на нем, проходящая вокруг оси, первая резьба (7) механически несет образованную на соединительном элементе (5), проходящую вокруг оси, вторую резьбу (9), дополнительно механически несет фиксированный между первой и второй резьбой (7, 9) участок (11) изоляционного материала и электрически изолирует полое тело (3) от соединительного элемента (5).
2. Механически несущее и электрически изолирующее механическое соединение (1) по п. 1, отличающееся тем, что участок (11) изоляционного материала имеет три частичные зоны, а именно две проходящие вокруг оси наружные зоны (11а, 11b), которые расположены на осевых концах проходящей вокруг и вдоль оси средней зоны (11с), прохождение поверхности которой в продольном разрезе вдоль оси имеет по меньшей мере два по меньшей мере частично радиальных относительно оси прохождения, которые являются механически несущими и электрически изолирующими.
3. Механически несущее и электрически изолирующее механическое соединение (1) по п. 2, отличающееся тем, что две наружные зоны (11а, 11b) проходят по существу радиально и механически несут и электрически изолируют проходящие по существу радиально поверхности полого тела (3) и соединительного элемента (5).
4. Механически несущее и электрически изолирующее механическое соединение (1) по любому из пп. 1, 2 или 3, отличающееся тем, что участок (11) изоляционного материала предназначен для фиксации радиально между первой и второй резьбой (7, 9) на первой резьбе (7) или второй резьбе (9), и при этом предусмотрена возможность навинчивания на участок (11) изоляционного материала другой резьбы (9, 7).
5. Механически несущее и электрически изолирующее механическое соединение (1) по п. 4, отличающееся тем, что участок (11) изоляционного материала образован в виде тела (12) с двойной резьбой, оба винтовых хода которой смещены относительно друг друга в осевом направлении.
6. Механически несущее и электрически изолирующее механическое соединение (1) по п. 4, отличающееся тем, что участок (11) изоляционного материала образован в виде покрытия первой резьбы (7) и/или второй резьбы (9).
7. Механически несущее и электрически изолирующее механическое соединение (1) по п. 1, отличающееся тем, что участок (11) изоляционного материала предназначен для фиксации в осевом направлении между первой и второй резьбой (7, 9) и в радиальном направлении между состоящим из электрически проводящего материала наружным и состоящим из электрически проводящего материала внутренним проходящим вокруг и вдоль оси промежуточным элементом (13а, 13b), при этом первая резьба (7) предназначена для свинчивания с резьбой наружного или внутреннего промежуточного элемента (13а, 13b), а вторая резьба (9) – для свинчивания с резьбой другого промежуточного элемента (13b, 13а).
8. Механически несущее и электрически изолирующее механическое соединение (1) по п. 7, отличающееся тем, что наружный промежуточный элемент (13а) проходит в осевом направлении за участок (11) изоляционного материала в направлении полого тела (3) или соединительного элемента (5), а внутренний промежуточный элемент (13b) проходит в осевом направлении за участок (11) изоляционного материала в противоположном направлении, и резьбы промежуточных элементов (13а, 13b) образованы в выходящих наружу зонах (15).
9. Механически несущее и электрически изолирующее механическое соединение (1) по п. 7, отличающееся тем, что участок (11) изоляционного материала в качестве промежуточной втулки или в качестве промежуточного штекера соединяет штекерным образом наружный соединительный элемент (13а) с внутренним соединительным элементом (13b).
10. Механически несущее и электрически изолирующее механическое соединение (1) по п. 7, отличающееся тем, что прохождение поверхности средней зоны (11с) имеет в продольном разрезе вдоль оси по меньшей мере два радиальных, образующих по меньшей мере одну ступеньку прохождения.
11. Механически несущее и электрически изолирующее механическое соединение (1) по п. 7, отличающееся тем, что две наружные зоны (11а, 11b) наклеены с помощью клея без дефектных мест и без включений воздуха на среднюю зону (11с).
12. Механически несущее и электрически изолирующее механическое соединение (1) по п. 1, отличающееся тем, что первая резьба (7) является наружной резьбой или внутренней резьбой, а вторая резьба (9) является соответствующей противоположной резьбой.
13. Механически несущее и электрически изолирующее механическое соединение (1) по п. 12, отличающееся тем, что резьбы наружного и внутреннего промежуточного элемента (13а, 13b) являются соответствующими противоположными резьбами относительно первой резьбы (7) и относительно второй резьбы (9).
14. Механически несущее и электрически изолирующее механическое соединение (1) по любому из пп. 1 или 7, отличающееся тем, что по меньшей мере одна из резьб (7, 9, 13а, 13b) и/или участок (11) изоляционного материала для предотвращения включений воздуха имеют металлическое покрытие (14) или металлизацию.
15. Механически несущее и электрически изолирующее механическое соединение (1) по любому из пп. 1 или 7, отличающееся тем, что участок (11) изоляционного материала состоит из керамики, РЕЕК, PFA, PDFA или тефлона.
16. Механически несущее и электрически изолирующее механическое соединение (1) по п. 1 или 7, отличающееся тем, что полое тело (3) является составляющей частью трубного индуктора, при этом соединительный элемент (5) соединен с электрически изолированной относительно полого тела группой емкостных конструктивных элементов (С), которая на втором осевом конце полого тела (3) электрически соединена с другим соединительным элементом (6).
17. Механически несущее и электрически изолирующее механическое соединение (1) по п. 16, отличающееся тем, что другой соединительный элемент (6) полого тела (3) имеет конструктивно одинаковое соединение (1) с полым телом (3), как и соединительный элемент (5).
18. Механически несущее и электрически изолирующее механическое соединение (1) по п. 16, отличающееся тем, что соединительный элемент (5) и другой соединительный элемент (6) имеют на своих противоположных полому телу (3) осевых концах соответствующую внутреннюю или наружную резьбу (17) для свинчивания с соответствующей противоположной резьбой дополнительного соединительного элемента дополнительного полого тела.
19. Способ механически несущего и электрически изолирующего механического соединения (1) по любому из пп. 1–18, отличающийся тем, что соединение (1) фиксирует (S1) соответствующий соединительный элемент (5, 6) на одном осевом конце проходящего вдоль оси (А) удлиненного полого тела (3) так, что соединение (1) относительно осевых сил (F) сжатия и/или растяжения остается механически стабильным, и полое тело (3) остается электрически изолированным относительно соединительных элементов (5, 6).
20. Способ по п. 19, отличающийся тем, что в полое тело (3) интегрируется (S0) электрически изолированная от него группа емкостных конструктивных элементов (С), и полое тело (3) механически и электрически промежуточно включается (S2) в последовательность механически и электрически соединенных друг с другом дополнительных полых тел без групп емкостных конструктивных элементов.
21. Способ по п. 20, отличающийся тем, что соответствующее дополнительное полое тело проходит удлиненно вдоль соответствующей оси (А) и механически и электрически соединяется (S2) непосредственно или опосредованно с одним из обоих соединительных элементов (5, 6) электрически изолированного полого тела (3) с помощью соответствующего дополнительного соединительного элемента.
22. Способ по п. 21, отличающийся тем, что дополнительные соединительные элементы и их дополнительные полые тела состоят из электрически проводящего материала и электрически соединяются (S2) друг с другом.
23. Способ по п. 22, отличающийся тем, что все полые тела в качестве соответствующего корпуса индуктивной нагревательной петли трубного индуктора, в частности для добычи из нефтеносных песков, вводятся (S3) в пласт.
RU2015143023A 2014-10-13 2015-10-08 Механически несущее и электрически изолирующее механическое соединение RU2624257C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014220709.6A DE102014220709A1 (de) 2014-10-13 2014-10-13 Mechanisch tragende und elektrisch isolierende mechanische Verbindung
DE102014220709.6 2014-10-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015143023A RU2015143023A (ru) 2017-04-13
RU2624257C2 true RU2624257C2 (ru) 2017-07-03

Family

ID=54325311

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015143023A RU2624257C2 (ru) 2014-10-13 2015-10-08 Механически несущее и электрически изолирующее механическое соединение

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10246947B2 (ru)
EP (1) EP3010028B1 (ru)
CA (1) CA2908229C (ru)
DE (1) DE102014220709A1 (ru)
RU (1) RU2624257C2 (ru)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6988358B2 (ja) * 2017-10-16 2022-01-05 Tdk株式会社 ワーク保持治具、電子部品処理装置および電子部品の製造方法
CN108798598B (zh) * 2018-06-06 2021-04-30 中国石油天然气股份有限公司 油井电加热方法及装置
US10641050B1 (en) * 2019-08-05 2020-05-05 Isodrill, Inc. Data transmission system
US11499381B2 (en) * 2019-08-05 2022-11-15 Isodrill, Inc. Data transmission system
US10822884B1 (en) * 2019-08-05 2020-11-03 Isodrill, Inc. Data transmission system
US11976758B1 (en) * 2022-12-08 2024-05-07 Quantum Energy Technologies Llc Electrically insulated threaded connection

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1115560A (fr) * 1954-08-03 1956-04-26 Procédé et appareil de désintégration d'une formation lithologique
RU2455796C2 (ru) * 2008-03-06 2012-07-10 Сименс Акциенгезелльшафт Система для индуктивного нагревания залежей нефтяных песков и тяжелой нефти с помощью проводящих ток проводников
CN202384179U (zh) * 2011-12-29 2012-08-15 北京蒙德纳科技发展有限公司 一种无线随钻电容短节
DE102012223559A1 (de) * 2012-09-28 2014-05-15 Siemens Aktiengesellschaft Induktor zur Heizung von Schweröl- und Ölsandlagerstätten

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR939232A (fr) * 1941-09-15 1948-11-08 Int Standard Electric Corp Perfectionnements à la fabrication des condensateurs électriques
US2388141A (en) * 1943-01-04 1945-10-30 Reed Roller Bit Co Electrical logging apparatus
DE2856896C2 (de) * 1978-12-30 1984-07-05 Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe Verfahren und Bohrlochsonde zum Messen der wärmeinduzierten Bohrlochkonvergenz
US4496174A (en) * 1981-01-30 1985-01-29 Tele-Drill, Inc. Insulated drill collar gap sub assembly for a toroidal coupled telemetry system
US4348672A (en) * 1981-03-04 1982-09-07 Tele-Drill, Inc. Insulated drill collar gap sub assembly for a toroidal coupled telemetry system
SE459294B (sv) * 1987-10-26 1989-06-19 Asea Ab Ventilavledare
US5138313A (en) * 1990-11-15 1992-08-11 Halliburton Company Electrically insulative gap sub assembly for tubular goods
US6112808A (en) * 1997-09-19 2000-09-05 Isted; Robert Edward Method and apparatus for subterranean thermal conditioning
US6098727A (en) * 1998-03-05 2000-08-08 Halliburton Energy Services, Inc. Electrically insulating gap subassembly for downhole electromagnetic transmission
US6160492A (en) * 1998-07-17 2000-12-12 Halliburton Energy Services, Inc. Through formation electromagnetic telemetry system and method for use of the same
GB0116120D0 (en) * 2001-06-30 2001-08-22 Maxwell Downhole Technology Lt Insulating device and assembly
US6845788B2 (en) 2003-04-15 2005-01-25 Entegris, Inc. Fluid handling component with ultraphobic surfaces
US20050285706A1 (en) * 2004-06-28 2005-12-29 Hall David R Downhole transmission system comprising a coaxial capacitor
CA2577734C (en) * 2007-02-09 2014-12-02 Extreme Engineering Ltd. Electrical isolation connector for electromagnetic gap sub
GB0719698D0 (en) * 2007-10-09 2007-11-21 Vetco Gray Controls Ltd Heat removal from electrical modules
GB2498734A (en) * 2012-01-25 2013-07-31 Bruce Mcgarian Drill string electrical insulating component
US8847711B2 (en) * 2012-08-07 2014-09-30 Harris Corporation RF coaxial transmission line having a two-piece rigid outer conductor for a wellbore and related methods
DE102012217168A1 (de) 2012-09-24 2014-04-17 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Herstellen eines Kondensators und Kondensator
US9194221B2 (en) * 2013-02-13 2015-11-24 Harris Corporation Apparatus for heating hydrocarbons with RF antenna assembly having segmented dipole elements and related methods
US10221632B2 (en) * 2013-03-14 2019-03-05 Ge Energy Oilfield Technology, Inc Composite isolation joint for gap sub or internal gap
DE102014200347A1 (de) 2014-01-10 2015-07-16 Siemens Aktiengesellschaft Kondensator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1115560A (fr) * 1954-08-03 1956-04-26 Procédé et appareil de désintégration d'une formation lithologique
RU2455796C2 (ru) * 2008-03-06 2012-07-10 Сименс Акциенгезелльшафт Система для индуктивного нагревания залежей нефтяных песков и тяжелой нефти с помощью проводящих ток проводников
CN202384179U (zh) * 2011-12-29 2012-08-15 北京蒙德纳科技发展有限公司 一种无线随钻电容短节
DE102012223559A1 (de) * 2012-09-28 2014-05-15 Siemens Aktiengesellschaft Induktor zur Heizung von Schweröl- und Ölsandlagerstätten

Also Published As

Publication number Publication date
CA2908229A1 (en) 2016-04-13
EP3010028B1 (de) 2017-03-22
US20160102503A1 (en) 2016-04-14
EP3010028A1 (de) 2016-04-20
RU2015143023A (ru) 2017-04-13
CA2908229C (en) 2022-09-20
DE102014220709A1 (de) 2016-04-14
US10246947B2 (en) 2019-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2624257C2 (ru) Механически несущее и электрически изолирующее механическое соединение
CA2853565A1 (en) Capacitor device for a conductor loop of a device for "in situ" production of heavy oil and bitumen from oil sands deposits
CA2922791C (en) Rigid rf coaxial transmission line with connector having electrically conductive liner and related methods
US9963958B2 (en) Hydrocarbon resource recovery apparatus including RF transmission line and associated methods
US9583269B2 (en) Inductor for heating ultraheavy oil and oil sand deposits
RU2008137590A (ru) Электрическое экранирующее устройство
RU2670607C2 (ru) Система конденсаторов
KR102032602B1 (ko) 고-전압 피드스루
RU2015121402A (ru) Экранированная многопарная система в качестве подводящей линии к индуктивной петле для нагревания в месторождениях тяжелой нефти
CA2708567C (en) Electrical jumper for a producing oil well
RU2016101984A (ru) Индуктор однократного действия для индукционного нагрева сложных деталей
RU2229583C1 (ru) Секция токоподвода к электробуру
RU2640794C2 (ru) Индуктор для индукционного нагрева
CA2949575C (en) Inductor and method for heating a geological formation
RU2007133182A (ru) Скважинный источник сейсмической энергии, узел высовольтного электрода и узел низковольтного электрода
US11296434B2 (en) Apparatus and methods for connecting sections of a coaxial line
CA2949555A1 (en) Inductor and method for heating a geological formation
CN102985986A (zh) 高压屏蔽装置和包括该装置的系统
RU2683465C1 (ru) Корпус высокого давления
RU2224887C1 (ru) Электрический разделитель
WO2020176982A1 (en) Multilateral open transmission lines for electromagnetic heating and method of use
CN108369851B (zh) 用于使至少四个电导体电连接的设备
CN105626033B (zh) 石油测井仪的侧向电极组件及其制造方法
ITRM20110521A1 (it) Manicotto di rivestimento per giunti e terminali di cavi per linee elettriche
JPS6260559B2 (ru)

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20220114