RU43107U1

RU43107U1 - CABLE CONNECTOR FOR OPERATING MEDIA

Info

Publication number: RU43107U1
Application number: RU2004111149/22U
Authority: RU
Inventors: Л.Н. Попов; А.Д. Савич; А.В. Шумилов; В.Я. Шустерман
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Западно-уральское общество развития прикладных исследований"
Priority date: 2004-04-13
Filing date: 2004-04-13
Publication date: 2004-12-27

Abstract

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использовано в процессе бурения и эксплуатации наклонно-направленных и горизонтальных нефтегазовых скважин. Предлагаемой полезной моделью решается задача надежной фиксации кабельного разъема, надежного разъединения штыревой и гнездовой частей при заданном усилии. В кабельном разъеме для работы в проводящей среде, состоящем из штыревой и гнездовой частей с узлом фиксации, узел фиксации расположен в штыревой части разъема и включает втулку, внутренний диаметр которой больше наружного диаметра корпуса гнездовой части, фиксирующие элементы, стянутые упругим кольцом и закрепленные в обойме, которая поджимается пружиной к внутреннему уступу корпуса штыревой части, дополнительно содержит поворотная заслонку и связанный с ней рычаг, насаженный на ось. Каротажный кабель, снабженный на конце гнездовой частью кабельного разъема опускают внутрь колонны до соединения со штыревой частью. Гнездовая часть при движении внутри колонны загрязняется, чтобы убрать загрязнение, попавшее на заслонку предусмотрен механизм отодвигания заслонки и отброс отложений через боковой паз в корпусе штыревой части. При дальнейшем движении гнездовой части внутри корпуса штыревой части она проходит через втулку и разжимает фиксирующие элементы, стянутые упругим кольцом. Одновременно с достижением контакта фиксирующие элементы попадают в проточку корпуса гнездовой части, благодаря чему и осуществляется надежная фиксация контакта. Для разъединения кабельного разъема необходимо к кабелю приложить усилие, превышающее усилие натяжения пружины. Предлагаемая конструкция обеспечивает надежную фиксацию кабельного разъема, а также надежное разъединение штыревой и гнездовой частей при небольшом усилии, прикладываемом к кабелю с закрепленным на его конце разъемом, причем разъединение происходит на расстоянии 200-500 метров от приложения усилий.The utility model relates to electrical engineering and can be used in the process of drilling and operating directional and horizontal oil and gas wells. The proposed utility model solves the problem of reliable fixation of the cable connector, reliable separation of the pin and female parts at a given force. In the cable connector for working in a conductive medium, consisting of pin and socket parts with a fixing unit, the fixing unit is located in the pin part of the connector and includes a sleeve, the inner diameter of which is larger than the outer diameter of the case of the socket part, fixing elements pulled together by an elastic ring and secured in a clip , which is pressed by a spring to the inner ledge of the pin body, further comprises a rotary damper and an associated lever mounted thereon. A wireline cable provided at the end with a female part of the cable connector is lowered into the column until connected to the pin part. When moving inside the column, the nest portion is contaminated to remove contaminants that have fallen on the shutter, a shutter retraction mechanism and sediment rejection through the side groove in the pin body are provided. With further movement of the nesting part inside the housing of the pin part, it passes through the sleeve and unclenches the locking elements, tightened by an elastic ring. Along with the achievement of the contact, the locking elements fall into the groove of the housing of the socket part, due to which reliable contact fixation is carried out. To disconnect the cable connector, a force must be applied to the cable in excess of the spring force. The proposed design provides reliable fixation of the cable connector, as well as reliable separation of the pin and socket parts with a small force applied to the cable with a connector fixed at its end, and the separation occurs at a distance of 200-500 meters from the application of forces.

Description

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использовано в процессе бурения и эксплуатации наклонно-налравленных и горизонтальных нефтегазовых скважин.The utility model relates to electrical engineering and can be used in the process of drilling and operating deviated-horizontal and horizontal oil and gas wells.

Известен подводный соединитель по а.с. 721874 (опубл. 15.03.80). состоящий из вилки и розетки, включающих в себя выполненные из эластичного материала изоляционные колодки ответной формы, на обращенных друг к другу боковых поверхностях которых заподлицо с последними расположены плоские контакты, установленные с зазором вдоль продольной оси соединителя, причем колодка вилки выполнена в виде стакана с внутренней цилиндрической поверхностью и наружной конусной, сужающейся в направлении сочленения, при этом внутренняя полость стакана заполнена жидкостью или сжатым газом.Known underwater connector on.with. 721874 (publ. 15.03.80). consisting of a plug and a socket, including insulation pads of a reciprocal shape made of elastic material, on which lateral surfaces flush with the latter there are flat contacts installed with a gap along the longitudinal axis of the connector, the plug block being made in the form of a cup with an inner a cylindrical surface and an outer conical, tapering in the direction of articulation, while the inner cavity of the glass is filled with liquid or compressed gas.

Недостатком данного соединителя является сложность управления соединением и разъединением, а также необходимость подведения дополнительной управляющей линии.The disadvantage of this connector is the difficulty of controlling the connection and disconnection, as well as the need to bring an additional control line.

Известен герметичный электрический соединитель по а.с. 792383 (опубл. 30.12.80), содержащий вилку со штыревыми контактами, размещенными в изоляторе, и центрирующей втулкой, телескопически охватывающей розетку с гнездами, внутренняя полость которой заполнена изоляционной жидкостью и закрыта со стороны сочленения эластичной диафрагмой, узел взаимной фиксации вилки и розетки, элементы угловой ориентации в виде продольного паза и расположенного в нем пальца, выполненных в центрирующей втулке и в одной из деталей соединителя, и токоподвод, который снабжен цилиндрической деталью, имеющей вес, обеспечивающий прокол диафрагмы штырями, на одном конце которой закреплена розетка, последняя соединена с токопроводом, на части длины размещенном в цилиндрической детали, узел взаимной фиксации выполнен в виде неподвижно установленной на свободном участке токоподвода со стороны противоположной розетке втулки, на которой шарнирно закреплена пара одноплечих рычагов, шарнирно связанных с двуплечими рычагами, одни концы которых соединены между собой пружиной, а другие взаимодействуют с Known sealed electrical connector on.with. 792383 (publ. 30.12.80), comprising a plug with pin contacts located in the insulator, and a centering sleeve telescopically covering a socket with sockets, the internal cavity of which is filled with insulating liquid and closed on the articulation side with an elastic diaphragm, a unit for interlocking the plug and the socket, elements of angular orientation in the form of a longitudinal groove and a finger located in it, made in the centering sleeve and in one of the parts of the connector, and a current lead, which is equipped with a cylindrical part having weight, providing a piercing diaphragm with pins, at one end of which a socket is fixed, the latter is connected to the current lead, located on a part of the length in the cylindrical part, the reciprocal fixation unit is made in the form of a sleeve fixedly mounted on a free section of the current supply from the side of the opposite socket, on which a pair of one-arm levers are hinged articulated with two shoulders, some ends of which are interconnected by a spring, while others interact with

кольцевым выступом, выполненным на внутренней поверхности центрирующей втулки, при этом паз имеет заходную часть и образован на цилиндрической детали, а палец - в центрирующей втулке, причем изоляционная жидкость имеет плотность меньшую, чем плотность промывочной жидкости, а изолятор вилки выполнен из гидрофобного материала.an annular protrusion made on the inner surface of the centering sleeve, wherein the groove has a lead-in and is formed on the cylindrical part, and the finger in the centering sleeve, the insulating liquid having a density lower than the density of the washing liquid, and the plug insulator is made of hydrophobic material.

Недостатком данного решения является возможность попадания бурового раствора во внутреннюю полость разъема, что приводит к нарушению контакта соединяемых частей разъема, а также сложность выполнения данного устройства фиксации для малых диаметров.The disadvantage of this solution is the possibility of penetration of drilling fluid into the internal cavity of the connector, which leads to disruption of the contact of the connected parts of the connector, as well as the complexity of this fixation device for small diameters.

Предлагаемой полезной моделью решается задача надежной фиксации кабельного разъема, надежного разъединения штыревой и гнездовой частей при заданном усилии.The proposed utility model solves the problem of reliable fixation of the cable connector, reliable separation of the pin and female parts at a given force.

Для достижения указанного технического результата в кабельном разъеме для работы в проводящей среде, состоящем из штыревой и гнездовой частей с узлом фиксации, узел фиксации расположен в штыревой части разъема и включает втулку, внутренний диаметр которой больше наружного диаметра корпуса гнездовой части, фиксирующие элементы, стянутые упругим кольцом и закрепленные в обойме, которая поджимается пружиной к внутреннему уступу корпуса штыревой части, дополнительно содержит поворотная заслонку и связанный с ней рычаг, насаженный на ось.To achieve the specified technical result in a cable connector for working in a conductive medium consisting of pin and socket parts with a fixing unit, the fixing unit is located in the pin part of the connector and includes a sleeve, the inner diameter of which is larger than the outer diameter of the case of the socket part, the fixing elements are tightened with elastic the ring and secured in a cage, which is pressed by a spring to the inner ledge of the housing of the pin part, further comprises a rotary damper and an associated lever mounted on an axis.

Отличительными признаками предлагаемого кабельного разъема от указанного выше известного, наиболее близкого к нему, является то, что, узел фиксации расположен в штыревой части разъема и включает втулку, внутренний диаметр которой больше наружного диаметра корпуса гнездовой части, фиксирующие элементы, стянутые упругим кольцом и закрепленные в обойме, которая поджимается пружиной к внутреннему уступу корпуса штыревой части, дополнительно содержит поворотная заслонку и связанный с ней рычаг, насаженный на ось.Distinctive features of the proposed cable connector from the above known, closest to it, is that the fixing unit is located in the pin part of the connector and includes a sleeve, the inner diameter of which is larger than the outer diameter of the housing of the socket part, the fixing elements are tightened by an elastic ring and fixed in the clip, which is pressed by the spring to the inner ledge of the housing of the pin part, further comprises a rotary damper and an associated lever mounted on the axis.

Благодаря наличию этих признаков предлагаемая конструкция обеспечивает надежную фиксацию кабельного разъема, надежное разъединение штыревой и гнездовой частей при заданном усилии, прикладываемом к кабелю при работе в буровом растворе и на значительном удалении от места приложения усилий.Due to the presence of these features, the proposed design provides reliable fixation of the cable connector, reliable separation of the pin and socket parts at a given force applied to the cable when working in the drilling fluid and at a considerable distance from the place of application of forces.

Предлагаемая конструкция иллюстрируется чертежами, представленнымиThe proposed design is illustrated by the drawings presented

На фиг.1 показана штыревая часть кабельного разъемаFigure 1 shows the pin part of the cable connector

На фиг.2 показан кабельный разъем в сбореFigure 2 shows the cable connector assembly

Кабельный разъем состоит из штыревой 1 (фиг.1) и гнездовой 2 частей (фиг.2). Узел фиксации расположен в штыревой части разъема. Узел фиксации включает втулку 3, внутренний диаметр которой больше наружного диаметра корпуса гнездовой части 2. Набор фиксирующих элементов 4, представляющих собой сегменты, имеющие скошенный участок внутренней поверхности, стянутые упругим кольцом 5 и закрепленные в обойме 6, которая поджимается к внутреннему уступу корпуса штыревой части пружиной 7. Штыревая часть разъема со стороны входа гнездовой части имеет специальное устройство, предотвращающее попадание отложений со стенок трубной колонны внутрь разъема при движении по ней кабеля с гнездовой частью. В штыревой части со стороны входа гнездовой части расположена поворотная заслонка 8 и связанный с ней рычаг 9, насаженный на ось 10. Штыревая часть разъема соединяется с трубной колонной. При вхождении гнездовой части в штыревую она через рычаг 9 отодвигает заслонку 8, при этом попавшие на нее отложения отбрасываются наружу через боковой паз в корпусе штыревой части. При дальнейшем движении гнездовой части она проходит через втулку 3, затем через фиксирующие элементы, которые пропускают гнездовую часть в направлении к штыревой без большого усилия за счет подбора жесткости упругого кольца. Гнездовая часть при соединении со штыревой частью фиксируется за счет того, что сегменты фиксирующей части попадают в проточку корпуса гнездовой части.The cable connector consists of a pin 1 (figure 1) and female 2 parts (figure 2). The fixing unit is located in the pin part of the connector. The fixing unit includes a sleeve 3, the inner diameter of which is larger than the outer diameter of the housing of the socket part 2. A set of fixing elements 4, which are segments having a beveled portion of the inner surface, tightened by an elastic ring 5 and secured in a ferrule 6, which is pressed against the inner ledge of the pin body by a spring 7. The pin part of the connector on the input side of the socket has a special device that prevents deposits from the walls of the pipe string from getting inside the connector when the cable moves along it A with nesting part. In the pin part, from the input side of the socket part, there is a rotary valve 8 and an associated lever 9, mounted on the axis 10. The pin part of the connector is connected to the pipe string. When the nest part enters the pin through the lever 9, it pushes the shutter 8, while deposits deposited on it are thrown out through the side groove in the pin body. With further movement of the female part, it passes through the sleeve 3, then through the locking elements, which pass the female part in the direction of the pin without much effort due to the selection of the stiffness of the elastic ring. The socket part when connected to the pin part is fixed due to the fact that the segments of the fixing part fall into the groove of the housing of the socket part.

При необходимости рассоединения кабельного разъема необходимо натянуть кабель с усилием, которое будет превышать усилие натяжения пружины, удерживающей обойму с фиксирующими элементами. При приложении усилия на кабель, превышающего усилие пружины она сожмется и втулка, взаимодействуя своей торцевой поверхностью со скошенными участками внутренней поверхности фиксирующих элементов, растянет упругое кольцо, при этом фиксирующие элементы выйдут из кольцевой проточки гнездовой части и освободят ее.If it is necessary to disconnect the cable connector, it is necessary to tension the cable with a force that will exceed the tensile force of the spring holding the clip with locking elements. When a force is applied to the cable exceeding the spring force, it will compress and the sleeve, interacting with its end surface with the beveled sections of the inner surface of the fixing elements, will stretch the elastic ring, while the fixing elements will come out of the annular groove of the socket part and release it.

Кабельный разъем для работы в проводящей среде является ключевым элементом технологического комплекса доставки геофизических приборов на забой в процессе бурения и эксплуатации наклонно-направленных скважин, т.е. таких, где прибор нельзя просто опустить на забой на каротажном кабеле. Прибор доставляется на забой на конце колонны из достаточно гибких труб, например, насосно-компрессорных, общее количество которых подобрано так, что они достигают забоя под собственным весом. Геофизический прибор соединяется с колонной труб через штыревую часть кабельного разъема. После сборки в вертикальном стволе скважины внутрь колонны опускают каротажный кабель, The cable connector for working in a conductive medium is a key element of the technological complex for the delivery of geophysical instruments to the bottom during drilling and operation of directional wells, i.e. such where the device cannot simply be lowered to the bottom on a wireline cable. The device is delivered to the bottom at the end of the column from sufficiently flexible pipes, for example, tubing, the total number of which is selected so that they reach the bottom under their own weight. The geophysical instrument is connected to the pipe string through the pin portion of the cable connector. After assembly in a vertical wellbore, a logging cable is lowered into the column,

снабженный на конце гнездовой частью кабельного разъема, до соединения со штыревой частью, при этом устанавливается электрический контакт с прибором и фиксация данного контакта. Соединение может происходить в буровом или ином растворе, заполняющем скважину, и на значительном удалении от места приложения усилий.equipped at the end with the female part of the cable connector, before connecting to the pin part, while making electrical contact with the device and fixing this contact. The connection may occur in the drilling fluid or other fluid filling the well, and at a considerable distance from the place of application of effort.

Работа с предлагаемым кабельным разъемом осуществляется следующим образом.Work with the proposed cable connector is as follows.

Каротажный кабель, снабженный на конце гнездовой частью кабельного разъема опускают внутрь колонны до соединения со штыревой частью. Гнездовая часть при движении внутри колонны загрязняется, чтобы убрать загрязнение, попавшее на заслонку предусмотрен механизм отодвигания заслонки и отброс отложений через боковой паз в корпусе штыревой части. При дальнейшем движении гнездовой части внутри корпуса штыревой части она проходит через втулку и разжимает фиксирующие элементы, стянутые упругим кольцом. Одновременно с достижением контакта фиксирующие элементы попадают в проточку корпуса гнездовой части, благодаря чему и осуществляется надежная фиксация контакта. Для разъединения кабельного разъема необходимо к кабелю приложить усилие, превышающее усилие натяжения пружины.A wireline cable provided at the end with a female part of the cable connector is lowered into the column until connected to the pin part. When moving inside the column, the nest portion is contaminated to remove contaminants that have fallen on the shutter, a shutter retraction mechanism and sediment rejection through the side groove in the pin body are provided. With further movement of the nesting part inside the housing of the pin part, it passes through the sleeve and unclenches the locking elements, tightened by an elastic ring. Along with the achievement of the contact, the locking elements fall into the groove of the housing of the socket part, due to which reliable contact fixation is carried out. To disconnect the cable connector, a force must be applied to the cable in excess of the spring force.

Предлагаемая конструкция обеспечивает надежную фиксацию кабельного разъема, а также надежное разъединение штыревой и гнездовой частей при небольшом усилии, прикладываемом к кабелю с закрепленным на его конце разъемом, причем разъединение происходит на расстоянии 200-500 метров от приложения усилий.The proposed design provides reliable fixation of the cable connector, as well as reliable separation of the pin and socket parts with a small force applied to the cable with a connector fixed at its end, and the separation occurs at a distance of 200-500 meters from the application of forces.

Claims

Cable connector for working in a conductive medium, consisting of pin and socket parts with a fixing unit, characterized in that the fixing unit located in the pin part of the connector includes a spring-loaded sleeve, the inner diameter of which is larger than the outer diameter of the housing of the socket part, the fixing elements are tightened by elastic the ring and secured in a cage, which is pressed against the inner ledge of the housing of the pin part, further comprises a rotary damper and an associated lever mounted on an axis.