WO2017188425A1 - Power-feeding connector for pump and downhole equipment provided with power-feeding connector - Google Patents

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洋平 磯崎
宮嶋 歩
洋平 丹野
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株式会社日立製作所
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    • H02G15/00Cable fittings
    • H02G15/013Sealing means for cable inlets

Abstract

The invention is a power-feeding connector for a pump, and downhole equipment equipped with the power-feeding connector wherein a portion where a metal terminal is disposed can be protected from a corrosive gas infiltrating to the interior of the power-feeding connector. Accommodated inside a pot head (50) is a seal member (100) whereby three inserted power-feeding cables (30) are held at predetermined positions of the pot head (50). The seal member (100) comprises a forward cylinder portion (101) having an equivalent external diameter dimension to the internal diameter of the pot head (50), a rear cylinder portion (102), a ring recessed groove (103), and three hollow cylinder portions (104). Each of the three hollow cylinder portions (104) is provided as a single body and protrudes from an opening peripheral edge of a corresponding insertion hole (102b) on a rear surface portion (102a). Ring recessed grooves (104b) are formed in a recessed manner on each internal peripheral surface at the end (104a) of each of the cylinder portions (104) wherein an O-ring member (110) is fitted while abutting the external side surface (33a) of a cover material (33) from each of the power-feeding cables (30).

Description

ポンプの給電コネクタおよび給電コネクタを備えたダウンホール機器Downhole equipment with pump power connector and power connector

 本発明は、ポンプの給電コネクタおよび給電コネクタを備えたダウンホール機器に関する。

The present invention relates to a power supply connector for a pump and a downhaul device including the power supply connector.

 従来の油田またはガス田等の掘削井戸に用いられるポンプには、地表等の外部から電力を供給する給電ケーブルを接続するため、給電コネクタが設けられている。
 このような給電コネクタでは、端子ボックスのケース内に配設された金属製の端子および外部に引き出されるケーブルの端子との接続部を外囲するポッティングを行うとともに、ケーブルがケース内に延在する部分には、ケーブルの外径よりも小径かつ弾性を有する円環状シール部材が装着されている(例えば、特許文献1等参照)。

Conventional pumps used for drilling wells such as oil fields or gas fields are provided with power supply connectors for connecting power supply cables for supplying power from the outside such as the ground surface.
In such a power supply connector, potting is performed so as to surround a connection portion between a metal terminal disposed in the case of the terminal box and a terminal of the cable drawn to the outside, and the cable extends into the case. An annular seal member having a smaller diameter and elasticity than the outer diameter of the cable is attached to the portion (see, for example, Patent Document 1).
 このようなものでは、シール部材は、弾性復元力によりケーブルに対して締め付け力をもって装着されている。
 このため、経年変化等によりポッティング材が変形してシール性が損なわれても、円環状シール部材はケーブル外周面の収縮変形に追従して、シール状態を維持するように変形する。
 したがって、ケーブル表面を伝わってくる水分は、円環状シール部材によってせき止められて、端子が配置されている部分への水の浸入を防止することができる。
In such a case, the seal member is mounted with a tightening force on the cable by an elastic restoring force.
For this reason, even if the potting material is deformed due to secular change or the like and the sealing performance is impaired, the annular sealing member is deformed so as to follow the contraction deformation of the outer peripheral surface of the cable and maintain the sealed state.
Therefore, the moisture transmitted on the cable surface is blocked by the annular seal member, and water can be prevented from entering the portion where the terminal is disposed.

特開2015-70735号公報JP2015-70735A 米国特許第84911282号明細書US Pat. No. 8,491,282
 しかしながら、このような従来のポンプの給電コネクタは、油田またはガス田等の掘削井戸内などの環境圧力が高圧な領域で使用すると、ケーブルの外周面が圧力によって縮径方向に変形してしまう。
 縮径方向の変形が一定量を超えると、円環状シール部材は、ケーブルの外周面の変形に追従できず、ケーブルに対してシール状態を維持できなくなる。このため、ケーブルの外周面と円環状シール部材との間に生じた隙間から、腐食ガスがケーブル表面を伝って、金属製の端子の配置されている部分に入り込んでしまう虞があった。
 本発明の課題は、金属端子が配置されている部分を給電コネクタ内に侵入する腐食ガスから保護することができるポンプの給電コネクタおよび給電コネクタを備えたダウンホール機器を提供することである。
However, when such a power supply connector for a conventional pump is used in a region where the environmental pressure is high, such as in an oil well or a gas field, the outer peripheral surface of the cable is deformed in the direction of diameter reduction due to the pressure.
If the deformation in the diameter reducing direction exceeds a certain amount, the annular seal member cannot follow the deformation of the outer peripheral surface of the cable and cannot maintain a sealed state with respect to the cable. For this reason, there is a possibility that the corrosive gas may travel along the cable surface from the gap formed between the outer peripheral surface of the cable and the annular seal member and enter the portion where the metal terminal is disposed.
An object of the present invention is to provide a power supply connector for a pump and a downhaul device including the power supply connector that can protect a portion where a metal terminal is disposed from a corrosive gas that enters the power supply connector.
 本発明に係るポンプの給電コネクタは、高圧領域に位置するポンプに、高圧領域に比して圧力が低い低圧領域から高圧領域に跨るように配設されるケーブルと、ケーブルを挿通してケーブルの先端に設けられた金属端子をポンプに接続するポットヘッドと、ポットヘッドに収容されるとともに、挿通されるケーブルをポットヘッドの所定の位置に保持する封止部材とを備え、封止部材は、ケーブルが挿通される挿通孔と、挿通孔の開口周縁から低圧領域に向けて延設される筒部とを含み、筒部は、外周面からの圧力により変形して、ケーブルの外側面との間を気密状態とする可撓性を有することを特徴としている。 The power feeding connector of the pump according to the present invention includes a cable disposed so as to straddle a high pressure region from a low pressure region having a pressure lower than that of the high pressure region, and a cable inserted through the cable. A pot head that connects the metal terminal provided at the tip to the pump, and a sealing member that is housed in the pot head and holds the inserted cable at a predetermined position of the pot head. Including an insertion hole through which the cable is inserted and a cylindrical portion extending from the opening periphery of the insertion hole toward the low pressure region, and the cylindrical portion is deformed by the pressure from the outer peripheral surface, and the outer surface of the cable It is characterized by having flexibility to make the space hermetic.
 本発明によれば、筒部が外周面からの圧力により、挿通されたケーブルに向けて変形してケーブルの外側面との間を気密状態とする。このため、腐食ガスは、ケーブルを伝ってコネクタ内部に侵入することがなく、ケーブルの先端に設けられた金属端子の位置まで到達しない。 According to the present invention, the tube portion is deformed toward the inserted cable by the pressure from the outer peripheral surface, and the space between the outer surface of the cable is made airtight. For this reason, the corrosive gas does not enter the connector through the cable and does not reach the position of the metal terminal provided at the tip of the cable.
 本発明によれば、金属端子が配置されている部分を給電コネクタ内に侵入する腐食ガスから保護することができるポンプの給電コネクタが提供される。 According to the present invention, there is provided a power supply connector for a pump that can protect a portion where a metal terminal is disposed from a corrosive gas that enters the power supply connector.
実施形態のポンプの給電コネクタの設置状態を示す図で、掘削井戸全体の構成を説明する模式的な縦断面図である。It is a figure which shows the installation state of the electric power feeding connector of the pump of embodiment, and is a typical longitudinal cross-sectional view explaining the structure of the whole excavation well. 実施形態のポンプの給電コネクタの設置状態を示す図で、ポットヘッドとポンプとの接続部分の斜視図である。It is a figure which shows the installation state of the electric power feeding connector of the pump of embodiment, and is a perspective view of the connection part of a pot head and a pump. 実施形態のポンプの給電コネクタの設置状態を示す図で、ポットヘッドとポンプとの接続部分の模式的な側面図である。It is a figure which shows the installation state of the electric power feeding connector of the pump of embodiment, and is a typical side view of the connection part of a pot head and a pump. 実施形態のポンプの給電コネクタの設置状態を示す図で、ポットヘッドの構成を説明する斜視図である。It is a figure which shows the installation state of the electric power feeding connector of the pump of embodiment, and is a perspective view explaining the structure of a pot head. 実施形態のポンプの給電コネクタの設置状態を示す図で、図4中V-V線に沿った位置での断面図である。FIG. 5 is a diagram showing an installation state of the power feeding connector of the pump of the embodiment, and is a cross-sectional view at a position along the line VV in FIG. 4. 実施形態の比較例のポンプの給電コネクタの設置状態を示す図で、図4中VIII-VIII線に沿った位置に対応する位置での断面図である。FIG. 5 is a diagram showing an installation state of a power feeding connector of a pump of a comparative example of the embodiment, and is a cross-sectional view at a position corresponding to a position along the line VIII-VIII in FIG. 実施形態のポンプの給電コネクタの設置状態を示す図で、コネクタ内部に配設される封止部材を後端側から見た斜視図である。It is a figure which shows the installation state of the electric power feeding connector of the pump of embodiment, and is the perspective view which looked at the sealing member arrange | positioned inside a connector from the rear end side. 実施形態のポンプの給電コネクタの設置状態を示す図で、封止部材を内装する様子を示す分解斜視図である。It is a figure which shows the installation state of the electric power feeding connector of the pump of embodiment, and is an exploded perspective view which shows a mode that a sealing member is equipped internally. 実施形態のポンプの給電コネクタの設置状態を示す図で、図8中IX-IX線に沿った位置での断面図である。It is a figure which shows the installation state of the electric power feeding connector of the pump of embodiment, and is sectional drawing in the position along the IX-IX line in FIG. 実施形態のポンプの給電コネクタの設置状態を示す図で、図9中X-X線に沿った位置での模式的な断面図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an installation state of the power feeding connector of the pump according to the embodiment, and is a schematic cross-sectional view at a position along the line XX in FIG. 9. 実施形態のポンプの給電コネクタの設置状態を示す図で、図10中XI部の拡大断面図である。It is a figure which shows the installation state of the electric power feeding connector of the pump of embodiment, and is an expanded sectional view of the XI part in FIG. 実施形態の変形例1のポンプの給電コネクタで、コネクタ内部に配設される封止部材を後端側から見た斜視図である。It is the electric power feeding connector of the pump of the modification 1 of embodiment, and is the perspective view which looked at the sealing member arrange | positioned inside a connector from the rear end side. 実施形態の変形例1のポンプの給電コネクタの設置状態を示す図で、図12中XIII-XIII線に沿った位置での断面図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an installation state of the power supply connector of the pump according to the first modification of the embodiment, and is a cross-sectional view taken along a line XIII-XIII in FIG. 12. 実施形態の変形例2のポンプの給電コネクタの設置状態を示す図で、図11に相当する部分の拡大断面図である。It is a figure which shows the installation state of the electric power feeding connector of the pump of the modification 2 of embodiment, and is an expanded sectional view of the part corresponded in FIG. 実施形態の変形例3のポンプの給電コネクタで、コネクタ内部に配設される封止部材を後端側から見た斜視図である。発明を実施するための形態It is the electric power feeding connector of the pump of the modification 3 of embodiment, and is the perspective view which looked at the sealing member arrange | positioned inside a connector from the rear end side. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
 本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
 図1は、実施形態のポンプの給電コネクタの設置状態を示す図で、掘削井戸全体の構成を説明する模式的な縦断面図である。
 Oil&Gas採掘(以下、省略して石油採掘用とも記す)に用いる井戸(以下、ダウンホールとも記す)1内では、地表と比較して高温・高圧環境であることに加えて、貯蔵されている油の内部および周縁では、沈められるポンプ10等のダウンホール機器が腐食しやすい環境(以下、腐食環境と記す)に晒される。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Drawing 1 is a figure showing the installation state of the electric power feeding connector of the pump of an embodiment, and is a typical longitudinal section explaining the composition of the whole excavation well.
Oil and gas stored in a well (hereinafter also referred to as “downhole”) 1 used for Oil & Gas mining (hereinafter abbreviated as oil mining) in addition to being a high temperature and high pressure environment compared to the surface The downhole equipment such as the pump 10 to be submerged is exposed to an environment where it is easily corroded (hereinafter referred to as a corrosive environment).
 このため、本実施形態の給電コネクタとしてのコネクタ部20は、高圧領域に位置するポンプ10に、高圧領域に比して圧力が低い低圧領域から高圧領域に跨るように配設される給電ケーブル30と、給電ケーブル30を挿通して給電ケーブル30の先端に設けられた金属端子としてのコネクトピン70をポンプ10に接続するポットヘッド50と、ポットヘッド50に収容されるとともに、挿通される給電ケーブル30をポットヘッド50の所定の位置に保持する保持部材の機能を兼ね備えた後述する封止部材100とを備えている。
 そして、このような井戸1内の環境で動作するポンプ10等に加えて、これらのポンプ10等に給電を行う給電ケーブル30およびこの給電ケーブル30をポンプ10に接続するコネクタ部20にも、耐腐食性が要求されて高い信頼性が必要とされる。
For this reason, the connector portion 20 as the power supply connector of the present embodiment is provided on the pump 10 located in the high pressure region so as to extend from the low pressure region where the pressure is lower than the high pressure region to the high pressure region. A pot head 50 that connects the connection pin 70 as a metal terminal provided at the tip of the power supply cable 30 through the power supply cable 30, and the power supply cable that is accommodated in the pot head 50 and inserted And a sealing member 100 (to be described later) having a function of a holding member for holding 30 at a predetermined position of the pot head 50.
In addition to the pump 10 and the like that operate in the environment in the well 1, the feed cable 30 that feeds power to the pump 10 and the connector portion 20 that connects the feed cable 30 to the pump 10 are also resistant to resistance. Corrosiveness is required and high reliability is required.
 一般的に給電ケーブル30は、高圧領域に比して圧力が低い低圧領域である地表から数百~数千メートル程の高圧領域となる深さに渡り施設されている。
 地表には、出力用の電源を構成するインバータ41と、このインバータ41を制御する制御部40が設置されている。そして、インバータ41から延設された給電ケーブル30は、コネクタ部20を介してポンプ10に接続されるように構成されている。
Generally, the power supply cable 30 is installed over a depth that becomes a high pressure region of several hundred to several thousand meters from the ground surface, which is a low pressure region where the pressure is lower than that of the high pressure region.
On the ground surface, an inverter 41 constituting an output power source and a control unit 40 for controlling the inverter 41 are installed. The power supply cable 30 extending from the inverter 41 is configured to be connected to the pump 10 via the connector unit 20.
 図2は、実施形態のポンプ10の給電コネクタの設置状態を示す図で、ポットヘッド(固定部材)50とポンプ10との接続部分の斜視図である。
 この実施形態では、ポンプ10の外側を覆う円筒形状のケーシング15には、側面に切欠状の凹部11が形成されている。また、ポンプ10の長手方向と直交する凹部11の座面部11aには、ケーブル挿入孔12が開口形成されている。
 そして、この座面部11aには、コネクタ部20のポットヘッド50が複数のボルト部材13によって締結される。これにより、給電ケーブル30の軸方向がポンプ10の長手方向に沿う状態で、ケーシング15にポットヘッド50が固定される。
FIG. 2 is a diagram illustrating an installation state of the power supply connector of the pump 10 according to the embodiment, and is a perspective view of a connection portion between the pot head (fixing member) 50 and the pump 10.
In this embodiment, the cylindrical casing 15 that covers the outside of the pump 10 is formed with a notch-shaped recess 11 on the side surface. Further, a cable insertion hole 12 is formed in the seating surface portion 11 a of the recess 11 orthogonal to the longitudinal direction of the pump 10.
Then, the pot head 50 of the connector portion 20 is fastened to the seat surface portion 11a by the plurality of bolt members 13. Thereby, the pot head 50 is fixed to the casing 15 in a state where the axial direction of the power feeding cable 30 is along the longitudinal direction of the pump 10.
 図3は、実施形態のポンプ10の給電コネクタの設置状態を示す図で、ポットヘッド50とポンプ10との接続部分の模式的な側面図である。
 井戸1の内部には、汲上げる前の油が滞留している。これらの油2の中には、ポンプ10のケーシング15が沈められて、図示省略のポンプ本体を高圧領域内に位置させている。
FIG. 3 is a diagram illustrating an installation state of the power supply connector of the pump 10 according to the embodiment, and is a schematic side view of a connection portion between the pot head 50 and the pump 10.
Inside the well 1, the oil before pumping is retained. In these oils 2, the casing 15 of the pump 10 is submerged, and a pump body (not shown) is positioned in the high pressure region.
 ポットヘッド50には、ケーシング15の内部に設けられるポンプ本体に電力を供給するため、給電ケーブル30が挿通されている。
 この給電ケーブル30の先端に設けられた金属端子としてのコネクトピン70は、ケーシング15の内部にて図示省略のモータに電力を供給する電力ケーブル60と接続されている。
A feeding cable 30 is inserted into the pot head 50 in order to supply electric power to a pump body provided inside the casing 15.
A connect pin 70 as a metal terminal provided at the tip of the power supply cable 30 is connected to a power cable 60 that supplies power to a motor (not shown) inside the casing 15.
 この状態では、凹部11の座面部11aとポットヘッド50の取付面51との間に、環状のシール部材52が介挿されている。このため、ケーシング15の内部に油2が浸入しないように水密状態が維持されている。 In this state, an annular seal member 52 is interposed between the seat surface portion 11a of the recess 11 and the mounting surface 51 of the pot head 50. For this reason, the watertight state is maintained so that the oil 2 does not enter the inside of the casing 15.
 図4は、実施形態のポンプの給電コネクタの設置状態を示す図で、ポットヘッド50の構成を説明する斜視図である。
 ポットヘッド50は、正面視略紡錘形形状を呈していて、中央部にケーブル開口部55が開口形成されている。また、このケーブル開口部55を挟んで両側には、ボルト孔56,56が開口形成されていて、前記ボルト部材13,13(図2参照)をそれぞれ挿通するように構成されている。
 このうち、ケーブル開口部55には、3本の給電ケーブル30が挿通される。この3本の給電ケーブル30の各先端には、金属製のコネクトピン70がそれぞれ装着されている。
 そして、コネクトピン70の後端部に接続された給電ケーブル30は、ポットヘッド50の反対側側面から3本束ねられた状態で地表に向けて延設される。
FIG. 4 is a perspective view illustrating the configuration of the pot head 50, showing the installation state of the power feeding connector of the pump according to the embodiment.
The pot head 50 has a substantially spindle shape when viewed from the front, and a cable opening 55 is formed at the center. Bolt holes 56 and 56 are formed on both sides of the cable opening 55 so as to pass through the bolt members 13 and 13 (see FIG. 2).
Among these, the three power supply cables 30 are inserted into the cable opening 55. Metal connection pins 70 are attached to the respective ends of the three power supply cables 30.
Then, three power supply cables 30 connected to the rear end portion of the connect pin 70 are extended toward the ground surface in a state of being bundled from the opposite side surface of the pot head 50.
 図5は、実施形態のポンプの給電コネクタの設置状態を示す図で、図4中V-V線に沿った位置での断面図である。
 給電ケーブル30は、銅等により構成される導体部31を有している。
 これらの導体部31の周囲は、ゴム等の絶縁材32によって覆われている。また、絶縁材32の外側には、鉛等にて構成される被覆材33によって覆われるように構成されている。
 そして、束ねられた3本の給電ケーブル30の周囲は、アーマー35によって囲まれている。アーマー35は、ステンレスまたはニッケル基合金等の金属製で、内部の給電ケーブル30を保護するように構成されている。
FIG. 5 is a diagram illustrating an installation state of the power feeding connector of the pump according to the embodiment, and is a cross-sectional view taken along the line VV in FIG.
The power feeding cable 30 has a conductor portion 31 made of copper or the like.
The periphery of these conductor portions 31 is covered with an insulating material 32 such as rubber. In addition, the outside of the insulating material 32 is configured to be covered with a covering material 33 made of lead or the like.
And the circumference | surroundings of the three electric power feeding cables 30 bundled are surrounded by the armor 35. The armor 35 is made of a metal such as stainless steel or a nickel-based alloy, and is configured to protect the internal power supply cable 30.
 このようなダウンホール環境に対応した給電ケーブル30では、特にコネクトピン70(図4参照)との接続のため、導体部31が剥き出しとなる。このため、コネクタ部20(図2参照)内の導体部31を井戸1(図1参照)内の腐食ガスから保護するためのシール構造が設けられている。 In the power supply cable 30 corresponding to such a downhole environment, the conductor portion 31 is exposed particularly for connection with the connect pin 70 (see FIG. 4). For this reason, the sealing structure for protecting the conductor part 31 in the connector part 20 (refer FIG. 2) from the corrosive gas in the well 1 (refer FIG. 1) is provided.
 図6は、実施形態の比較例のポンプの給電コネクタの設置状態を示す図で、図4中VIII-VIII線に沿った位置に対応する位置での断面図である。
 給電ケーブル30は、給電ケーブル30をポンプ10のケーシング15に対して固定するポットヘッド50に挿通されて取付けられる。
 ポットヘッド50内には、ポットヘッド50内部に内嵌して収容されるケーブル保持部材80が配置されている。このケーブル保持部材80は、ポットヘッド50内を通りポンプ方向へ導出される複数の給電ケーブル30同士を所定間隔を置いて所定の位置に保持するように構成されている。
FIG. 6 is a diagram showing an installation state of the power supply connector of the pump of the comparative example of the embodiment, and is a cross-sectional view at a position corresponding to the position along the line VIII-VIII in FIG.
The feeding cable 30 is inserted and attached to a pot head 50 that fixes the feeding cable 30 to the casing 15 of the pump 10.
In the pot head 50, a cable holding member 80 that is housed and accommodated inside the pot head 50 is disposed. The cable holding member 80 is configured to hold a plurality of power feeding cables 30 led through the pot head 50 in the pump direction at predetermined positions with a predetermined interval therebetween.
 このケーブル保持部材80には、大径Oリング部材105が設けられている。大径Oリング部材105は、ケーブル保持部材80の外周面に環状に凹設されたリング凹溝103が嵌着されている。
 そして、この大径Oリング部材105は、ポットヘッド50の内周面に当接されることにより、ケーブル保持部材80とポットヘッド50との間をシールするように構成されている。
The cable holding member 80 is provided with a large-diameter O-ring member 105. The large-diameter O-ring member 105 is fitted with a ring groove 103 that is annularly recessed on the outer peripheral surface of the cable holding member 80.
The large-diameter O-ring member 105 is configured to seal between the cable holding member 80 and the pot head 50 by contacting the inner peripheral surface of the pot head 50.
 また、このケーブル保持部材80には、給電ケーブル30の外径とほぼ同じ径の穴部81が所定間隔を置いて、例えば正三角形の各頂点に対応する位置となるように複数形成されている。
 そして、各給電ケーブル30の導体部31は、これらのケーブル保持部材80の各穴部81に挿通されるとともに、コネクトピン70を装着する取付部材71の後端側に形成された接続開口71aに挿入された状態にてそれぞれ接続される。
 これにより、給電ケーブル30および突設される3本のコネクトピン70が所定の位置となるように位置決めされて、コネクタ部オス側20aが形成される。
The cable holding member 80 is formed with a plurality of hole portions 81 having substantially the same diameter as the outer diameter of the power supply cable 30 at predetermined intervals, for example, at positions corresponding to the apexes of the equilateral triangle. .
And the conductor part 31 of each electric power feeding cable 30 is inserted in each hole part 81 of these cable holding members 80, and it connects to the connection opening 71a formed in the rear end side of the attachment member 71 which mounts the connection pin 70. Each is connected in the inserted state.
As a result, the feeding cable 30 and the three projecting connection pins 70 are positioned so as to be in a predetermined position, and the connector part male side 20a is formed.
 この比較例では、このように構成されたポットヘッド50をケーシング15の取付面51(図3参照)に装着する。これにより、これらの給電ケーブル30の導体部31に電気的に接続されるコネクタ部オス側20aと、ポンプ10のケーシング15に設けられたコネクタ部メス側20bとを接合させることができる(図8参照)。そして、この接合により、各給電ケーブル30を、ポンプ10のケーシング15内に収納された電力ケーブル60とそれぞれ電気的に導通させることができる(図3参照)。 In this comparative example, the pot head 50 configured as described above is mounted on the mounting surface 51 (see FIG. 3) of the casing 15. Thereby, the connector part male side 20a electrically connected to the conductor part 31 of these electric power feeding cables 30 and the connector part female side 20b provided in the casing 15 of the pump 10 can be joined (FIG. 8). reference). And by this joining, each electric power feeding cable 30 can be each electrically connected with the electric power cable 60 accommodated in the casing 15 of the pump 10 (refer FIG. 3).
 この比較例のポットヘッド50では、ポットヘッド50に設けられたシール部材52を用いたシール構造によって地下層に含まれる腐食ガスがコネクタ部20へ流入することを防止するようにしている。
 シール構造により外気より遮蔽された空間は低圧環境となる一方、シール領域の外側は、地下層の高温・高圧・腐食環境となる。高圧環境域に含まれる気体成分の例としては、硫化水素、二酸化炭素等がある。低圧環境域においては、地下層の環境と同等の高温環境となるが、圧力は低く、腐食ガスは含まれないことが知られている。
In the pot head 50 of this comparative example, the sealing structure using the sealing member 52 provided in the pot head 50 prevents the corrosive gas contained in the underground layer from flowing into the connector portion 20.
The space shielded from the outside air by the seal structure becomes a low pressure environment, while the outside of the seal region becomes a high temperature / high pressure / corrosion environment of the underground layer. Examples of gas components contained in the high pressure environment region include hydrogen sulfide and carbon dioxide. It is known that the low-pressure environment region is a high-temperature environment equivalent to the underground environment, but the pressure is low and no corrosive gas is contained.
 ポットヘッド50のシール箇所は主に二か所存在し、一方は、ポットヘッド50とケーシング15の取付面51との間の締結面であり、一般的にはOリング等のシール部材52をボルト締結面に挟む事でシールが行われている。 There are mainly two seal points on the pot head 50, one of which is a fastening surface between the pot head 50 and the mounting surface 51 of the casing 15, and generally a sealing member 52 such as an O-ring is bolted. Sealing is performed by sandwiching the fastening surface.
 もう一方のシール箇所は、ポットヘッド50のケーブル導入部53である。このケーブル導入部53では、一般的には、給電ケーブル30がカバー部材54に挿通されてポットヘッド50内のケーブル保持部材80に差し込まれた状態で、カバー部材54およびポットヘッド50内に樹脂等の充填剤57を充填する。そして、充填剤57が固化することで各部材間の隙間がシールされる。 The other seal part is the cable introduction part 53 of the pot head 50. In the cable introduction portion 53, generally, a resin or the like is placed in the cover member 54 and the pot head 50 in a state where the power supply cable 30 is inserted into the cover member 54 and inserted into the cable holding member 80 in the pot head 50. The filler 57 is filled. And the clearance gap between each member is sealed because the filler 57 solidifies.
 ケーブル導入部53側では、絶縁部材58およびエラストマーシート59を接着材等により固定してポットヘッド50の開口部を閉塞する。これにより、コネクタ部20内へのガスの侵入を防止する。
 そして、さらにその上で、Oリング90を配置している。Oリング90は、ケーブル保持部材80の穴部81の内側に形成されたリング溝部91内に嵌着される。そして、Oリング90は、給電ケーブル30の外周面を構成する被覆材33の外周面と、ケーブル保持部材80の穴部81の内周面との間をシールする。
On the cable introduction portion 53 side, the insulating member 58 and the elastomer sheet 59 are fixed with an adhesive or the like to close the opening of the pot head 50. Thereby, the invasion of gas into the connector part 20 is prevented.
Further, an O-ring 90 is disposed thereon. The O-ring 90 is fitted into a ring groove 91 formed inside the hole 81 of the cable holding member 80. The O-ring 90 seals between the outer peripheral surface of the covering material 33 constituting the outer peripheral surface of the power feeding cable 30 and the inner peripheral surface of the hole 81 of the cable holding member 80.
 この比較例の給電コネクタ構造では、カバー部材54からポットヘッド50内に充填剤57を導入して、ケーブル導入部53のシール性を向上させる手法を採用する。しかしながら、この手法では、各構成部材間が確実に密着された状態で充填剤57を流し込み、密着状態を維持しながら充填剤57を固化させる必要があり、加工に技術、手間を要する。 In the power supply connector structure of this comparative example, a method of introducing a filler 57 into the pot head 50 from the cover member 54 and improving the sealing performance of the cable introducing portion 53 is adopted. However, in this method, it is necessary to pour the filler 57 in a state where the constituent members are in close contact with each other, and to solidify the filler 57 while maintaining the close contact state.
 また、ポットヘッド50の組立後に高温に熱して給電ケーブル30と充填剤57等のシール材とを溶着させる方法も知られている。これらのシール材を給電ケーブル30に対して接触させる方法では、固化中、給電ケーブル30の周囲に位置する絶縁材32や被覆材33が比較的柔軟な材質であることにより、シール材と給電ケーブル30との間、およびOリング90と給電ケーブル30との間の位置が変位して接触圧が低下するおそれがあった。 Also known is a method in which the power supply cable 30 and a sealing material such as the filler 57 are welded by heating to a high temperature after the pot head 50 is assembled. In the method of bringing these sealing materials into contact with the power supply cable 30, the sealing material and the power supply cable are obtained because the insulating material 32 and the covering material 33 positioned around the power supply cable 30 are relatively flexible during solidification. 30 and the position between the O-ring 90 and the power supply cable 30 may be displaced to reduce the contact pressure.
 さらに、絶縁材32を構成するゴム部材、および被覆材33を構成する鉛部材等は、鉄と比べて柔らかい材料である。このため、機器から伝わる振動により、Oリング90が接触している部分の給電ケーブル30の外周面が縮径方向に変形するおそれがある。
 特に、地表と比較して油田またはガス田等の掘削井戸内などの環境圧力が高圧な領域で使用すると、給電ケーブル30の外周面は鉛部材製の被覆材33によって覆われているため、圧力による変形量は比較的大きく、一旦変形すると弾性復帰することなく周囲の部材との間に隙間を残留させてしまう。
Furthermore, the rubber member constituting the insulating material 32 and the lead member constituting the covering material 33 are softer materials than iron. For this reason, there exists a possibility that the outer peripheral surface of the electric power feeding cable 30 of the part which the O-ring 90 is contacting may deform | transform into a diameter reduction direction by the vibration transmitted from an apparatus.
In particular, when used in a region where the environmental pressure is high, such as in a drilling well such as an oil field or a gas field, compared with the ground surface, the outer peripheral surface of the power supply cable 30 is covered with a covering member 33 made of lead material, The amount of deformation due to is relatively large, and once deformed, a gap remains between the surrounding members without elastic recovery.
 例えば、図6中矢印Gに示すように、ケーブル導入部53側からポットヘッド50内へ侵入したガスは、Oリング90によってシールされている給電ケーブル30の外周面部分を、地表と比較して高温・高圧環境下に晒す。
 給電ケーブル30の外周面の変形量が周囲に設けられたOリング90の追従可能な範囲を超えてしまうと、給電ケーブル30の外側面とOリング90との間に隙間が発生してシール状態を維持することができない。
For example, as shown by an arrow G in FIG. 6, the gas that has entered the pot head 50 from the cable introduction portion 53 side compares the outer peripheral surface portion of the power feeding cable 30 sealed by the O-ring 90 with the ground surface. Expose to high temperature and high pressure environment.
When the deformation amount of the outer peripheral surface of the power supply cable 30 exceeds the range in which the O-ring 90 provided around can be followed, a gap is generated between the outer surface of the power supply cable 30 and the O-ring 90, and the sealed state Can't keep up.
 このように、給電ケーブル30の外周面とOリング90との間に生じた隙間からは、腐食ガスが矢印Gに示すように給電ケーブル30の外表面を伝って、ケーブル保持部材80の穴部81の内側面と給電ケーブル30の外周面との間隙に侵入する。
 そして、ケーブル保持部材80内に侵入した腐食ガスは、金属製の取付部材71を経由してコネクトピン70方向へ到達してしまう。
 このため、矢印Gに示す腐食ガスが給電ケーブル30の先端に設けられたコネクトピン70を配置している部分までに入り込んで、金属製のコネクトピン70を腐食環境に晒してしまうおそれがあった。
In this way, from the gap formed between the outer peripheral surface of the power supply cable 30 and the O-ring 90, the corrosive gas travels along the outer surface of the power supply cable 30 as indicated by the arrow G, and the hole of the cable holding member 80. It penetrates into the gap between the inner surface of 81 and the outer peripheral surface of the feeding cable 30.
Then, the corrosive gas entering the cable holding member 80 reaches the connect pin 70 via the metal attachment member 71.
For this reason, the corrosive gas indicated by the arrow G enters the portion where the connect pin 70 provided at the tip of the power supply cable 30 is disposed, and the metal connect pin 70 may be exposed to a corrosive environment. .
 さらに、被覆材33が縮径方向に変形すると、Oリング90がリング溝部91内から外れて給電ケーブル30とケーブル保持部材80との間に挟まる、いわゆる噛み込みが発生してしまうおそれもあった。 Furthermore, when the covering material 33 is deformed in the diameter reducing direction, there is a possibility that the O-ring 90 is detached from the ring groove portion 91 and is sandwiched between the power supply cable 30 and the cable holding member 80 and so-called biting may occur. .
 これに対し、本実施形態のポンプ10の給電コネクタは、施工が容易で、いわゆる噛み込みが発生しにくくシール性を向上させることができる。このため、本実施形態のポンプ10の給電コネクタは、コネクトピン70が配置されている部分に腐食ガスを侵入させることなく保護することができるように封止部材100を設けて信頼性を向上させたものである。 On the other hand, the power supply connector of the pump 10 of the present embodiment is easy to construct, and so-called biting hardly occurs and the sealing performance can be improved. For this reason, the power supply connector of the pump 10 of this embodiment improves the reliability by providing the sealing member 100 so that the corrosive gas can be protected without entering the portion where the connect pin 70 is disposed. It is a thing.
 図7は、実施形態のポンプ10の給電コネクタの設置状態を示す図で、コネクタ内部に配設される封止部材100を後端側から見た斜視図である。図8は、実施形態のポンプ10の給電コネクタで、封止部材100をコネクタ部20のポットヘッド50に内装する様子を示す分解斜視図である。図7、図8では、図中左上が井戸1の底側(下側)、図中右下が地表側(上側)となる。 FIG. 7 is a view showing an installation state of the power supply connector of the pump 10 according to the embodiment, and is a perspective view of the sealing member 100 disposed inside the connector as viewed from the rear end side. FIG. 8 is an exploded perspective view illustrating a state in which the sealing member 100 is housed in the pot head 50 of the connector unit 20 in the power supply connector of the pump 10 according to the embodiment. 7 and 8, the upper left in the figure is the bottom side (lower side) of the well 1, and the lower right in the figure is the ground surface side (upper side).
 この実施形態の封止部材100は、ポットヘッド50の内部に収容されている。そして、封止部材100は、挿通される3本の給電ケーブル30をポットヘッド50の所定の位置に保持するように構成されている。
 すなわち、この実施形態の封止部材100は、ポットヘッド50の内径と同じ外径寸法を有する前筒部101と、この前筒部101と同じ外形寸法を有する後筒部102と、これらの前筒部101および後筒部102間に位置して外周面に凹設されるリング凹溝103と、後筒部102からそれぞれ一体に突設される3本の中空の筒部104とを含んでいる。
The sealing member 100 of this embodiment is accommodated in the pot head 50. And the sealing member 100 is comprised so that the three electric power feeding cables 30 penetrated may be hold | maintained in the predetermined position of the pot head 50. FIG.
That is, the sealing member 100 of this embodiment includes a front cylinder part 101 having the same outer diameter as the inner diameter of the pot head 50, a rear cylinder part 102 having the same outer dimension as the front cylinder part 101, and front and rear parts thereof. It includes a ring groove 103 that is located between the cylindrical portion 101 and the rear cylindrical portion 102 and is recessed in the outer peripheral surface, and three hollow cylindrical portions 104 that are integrally projected from the rear cylindrical portion 102. Yes.
 このうち、リング凹溝103には、ポットヘッド50の内周面50aとこの封止部材100との間をシールする大径Oリング部材105が嵌着されている。
 また、後筒部102の後面部102aには、正三角形の各頂点に対応する位置となるように3か所、挿通孔102bが開口形成されている。
Among these, a large-diameter O-ring member 105 that seals between the inner peripheral surface 50 a of the pot head 50 and the sealing member 100 is fitted into the ring concave groove 103.
Further, three insertion holes 102b are formed in the rear surface portion 102a of the rear cylinder portion 102 so as to be positions corresponding to the vertices of the regular triangle.
 これらの挿通孔102bの開口周縁からは、低圧領域(上側)に向けて3本の中空の筒部104がそれぞれ一体に突設されている。これらの筒部104の端部104aの内周面には、リング凹溝104bがそれぞれ凹設形成されている。
 そして、各リング凹溝104bには、それぞれ給電ケーブル30の被覆材33の外側面33aに当接するOリング部材110が嵌着されている。
From the opening peripheral edge of these insertion holes 102b, three hollow cylindrical portions 104 are integrally protruded toward the low pressure region (upper side). On the inner peripheral surface of the end portion 104a of the cylindrical portion 104, ring concave grooves 104b are formed to be recessed.
An O-ring member 110 that abuts on the outer surface 33a of the covering material 33 of the power supply cable 30 is fitted in each ring groove 104b.
 さらに、封止部材100は、鉄に比較して低い剛性を有する鉛部材によって構成されている。そして、挿通孔102bの開口周縁から低圧領域に向けて筒部104が延設されている。これらの筒部104は可撓性を有する。この実施形態の筒部104は、径方向に沿った厚さ寸法が設定されている(図7参照)。
 そして、筒部104は、それぞれ外側面33aから軸中心方向へ加わる圧力により径方向内側に向けて変形して、給電ケーブル30の外側面33aとの間をOリング部材110によって気密状態とするように構成されている。
Furthermore, the sealing member 100 is comprised by the lead member which has low rigidity compared with iron. And the cylinder part 104 is extended toward the low voltage | pressure area | region from the opening periphery of the insertion hole 102b. These cylindrical portions 104 have flexibility. The cylindrical portion 104 of this embodiment has a thickness dimension along the radial direction (see FIG. 7).
The cylindrical portions 104 are deformed inward in the radial direction by the pressure applied from the outer surface 33a toward the axial center, and the O-ring member 110 forms an airtight state with the outer surface 33a of the power supply cable 30. It is configured.
 図9は、実施形態のポンプ10の給電コネクタの設置状態を示す図で、図8中IX-IX線に沿った位置での断面図である。
 この実施形態では、給電ケーブル30の先端の導体部31がコネクトピン70を装着する取付部材71の後端側に形成された接続開口71aに挿入されてカシメ止めなどにより接続されている。この状態で、コネクトピン70とともに、封止部材100は、ポットヘッド50の中に挿入されて、前端縁106をストッパ突起部61に突き当てることにより抜出不能に装着される。
FIG. 9 is a diagram illustrating an installation state of the power supply connector of the pump 10 according to the embodiment, and is a cross-sectional view at a position along the line IX-IX in FIG.
In this embodiment, the conductor portion 31 at the tip of the power supply cable 30 is inserted into a connection opening 71a formed on the rear end side of the attachment member 71 to which the connect pin 70 is attached and connected by caulking or the like. In this state, together with the connect pin 70, the sealing member 100 is inserted into the pot head 50, and is attached so that it cannot be removed by abutting the front end edge 106 against the stopper projection 61.
 この実施形態の封止部材100を構成する各筒部104は、リング凹溝104bが形成されている部分を除き、端部104aから後筒部102側の基端部104dまで軸延設方向で厚さ寸法dが均一となるように設定されている(図7参照)。
 そして、筒部104および端部104aのOリング部材110の内側には、給電ケーブル30の導体部31を覆う被覆材33が配置される。このため、被覆材33の外側面33aは、筒部104の内周面と対向するように配置される。
 さらに、この状態でパッキング部材120およびカバー部材54は、ポットヘッド50の内側に内嵌するように組み合わせられて、充填剤57がカバー部材54の内側から充填される。
Each cylindrical portion 104 constituting the sealing member 100 of this embodiment has an axially extending direction from the end portion 104a to the proximal end portion 104d on the rear cylindrical portion 102 side except for a portion where the ring concave groove 104b is formed. The thickness d is set to be uniform (see FIG. 7).
A covering material 33 that covers the conductor portion 31 of the power feeding cable 30 is disposed inside the O-ring member 110 at the cylindrical portion 104 and the end portion 104a. For this reason, the outer surface 33 a of the covering material 33 is disposed so as to face the inner peripheral surface of the cylindrical portion 104.
Further, in this state, the packing member 120 and the cover member 54 are combined so as to fit inside the pot head 50, and the filler 57 is filled from the inside of the cover member 54.
 そして、それぞれの筒部104の先端付近内側面には、リング凹溝104bが形成されている。リング凹溝104bには、Oリング部材110が装着されている。このOリング部材110は、給電ケーブル30との間の接触圧によりシール状態が維持される。
 このOリング部材110により、高圧環境域200のダウンホール環境にて含まれる腐食ガスは、封止部材100内への侵入を阻止される。そして、低圧環境域300と同様に低い圧力となるコネクタ部20内へ腐食ガスが流入しないように防ぐことができる。
A ring concave groove 104 b is formed on the inner side surface near the tip of each cylindrical portion 104. An O-ring member 110 is attached to the ring concave groove 104b. The O-ring member 110 is maintained in a sealed state by contact pressure with the power feeding cable 30.
The O-ring member 110 prevents the corrosive gas contained in the downhole environment of the high-pressure environment region 200 from entering the sealing member 100. And it can prevent that corrosive gas does not flow in into the connector part 20 used as low pressure similarly to the low voltage | pressure environment area 300. FIG.
 また、ストッパ突起部61は、筒部104が高圧環境域200と低圧環境域300との間の差圧や、ポンプ10のモータ等から受ける振動による移動を防止する。ストッパ突起部61の周面を雄ねじとして、ポットヘッド50の内壁に設けられた雌ねじ部と締結するようにしてもよい。封止部材100とストッパ突起部61との間はボルト締結により固定されるようにしてもよい。
 さらに、封止部材100におけるボルト締結穴は貫通穴とせず、ストッパ突起部61側がボルトの頭部として締結されるとなおよい。
Further, the stopper projection 61 prevents the cylindrical portion 104 from moving due to a differential pressure between the high pressure environment region 200 and the low pressure environment region 300, vibrations received from the motor of the pump 10, and the like. The peripheral surface of the stopper projection 61 may be a male screw and fastened with a female screw provided on the inner wall of the pot head 50. You may make it fix between the sealing member 100 and the stopper projection part 61 by bolt fastening.
Furthermore, the bolt fastening hole in the sealing member 100 is not a through hole, and the stopper projection 61 side is preferably fastened as a bolt head.
 図10は、実施形態のポンプの給電コネクタの設置状態を示す図で、図9中X-X線に沿った位置での模式的な断面図である。 FIG. 10 is a diagram showing an installation state of the power supply connector of the pump according to the embodiment, and is a schematic cross-sectional view at a position along the line XX in FIG.
 この実施形態のリング凹溝103(図8参照)を有する封止部材100、Oリング部材110、ストッパ突起部61は、ポットヘッド50の内側に設けられる。そして、封止部材100の筒部104は、給電ケーブル30の挿通されているケーブル挿入孔12の周縁部を高圧環境域200側に突出した形状を呈している。 The sealing member 100 having the ring concave groove 103 (see FIG. 8), the O-ring member 110, and the stopper projection 61 of this embodiment are provided inside the pot head 50. And the cylinder part 104 of the sealing member 100 is exhibiting the shape which protruded the peripheral part of the cable insertion hole 12 in which the electric power feeding cable 30 was penetrated to the high voltage | pressure environment area 200 side.
 図11は、図10におけるOリング部材110配設部分の周辺を拡大した断面図である。Oリング接触部301から上側(地表側)は高温・高圧・腐食環境となる高圧環境域200となり、下側(井戸底側)は低圧環境域300となる。
 このため、筒部104において、円筒内のOリング接触部301より低圧環境域300と連通する領域109側の圧力は低い。一方で、筒部104の外側は高圧環境域200と連通する領域107の高圧が付与される。
FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of the periphery of the portion where the O-ring member 110 is disposed in FIG. The upper side (surface side) from the O-ring contact portion 301 is a high-pressure environment region 200 that is a high temperature / high pressure / corrosion environment, and the lower side (well bottom side) is a low-pressure environment region 300.
For this reason, in the cylinder part 104, the pressure at the side of the region 109 communicating with the low pressure environment region 300 is lower than the O-ring contact part 301 in the cylinder. On the other hand, the high pressure of the area 107 communicating with the high-pressure environment area 200 is applied to the outside of the cylindrical portion 104.
 よって、筒部104のOリング接触部301より低圧環境域300と連通する領域109側の部分では、外周面104cを、給電ケーブル30の被覆材33の外側面に対し押しつける方向の差圧が発生する。このような差圧によって、外周面104cは基端部側から撓み変形して、給電ケーブル30とOリング部材110との間の接触圧が増強される。 Therefore, a differential pressure in a direction in which the outer peripheral surface 104c is pressed against the outer surface of the covering material 33 of the power feeding cable 30 is generated in the portion of the cylindrical portion 104 on the region 109 side that communicates with the low pressure environment region 300 from the O-ring contact portion 301. To do. Due to such a differential pressure, the outer peripheral surface 104c is bent and deformed from the base end side, and the contact pressure between the power supply cable 30 and the O-ring member 110 is increased.
 また、筒部104の外周面104cの撓み変形により、Oリング部材110の低圧側の隙間C1が小さくなる。これにより、Oリング部材110の隙間へのかみ込みによる損傷リスクを下げることができる。なお、筒部104と同材質で形成される封止部材100の材質を、鉛、ゴム等の比較的剛性の低い材質とすることもできる。
 このような比較的剛性の低い材質を封止部材100として採用した場合、筒部104の撓み変形量が大きくなる。このため、シール性をさらに向上させて、対腐食ガスの信頼性を向上させることができる。
Further, due to the bending deformation of the outer peripheral surface 104c of the cylindrical portion 104, the low-pressure-side gap C1 of the O-ring member 110 is reduced. Thereby, the risk of damage due to biting into the gap of the O-ring member 110 can be reduced. Note that the material of the sealing member 100 formed of the same material as the cylindrical portion 104 may be a material with relatively low rigidity such as lead or rubber.
When such a relatively low-rigidity material is employed as the sealing member 100, the amount of bending deformation of the cylindrical portion 104 increases. For this reason, the sealing performance can be further improved, and the reliability of the anti-corrosion gas can be improved.
 次に、この実施形態のポンプの給電コネクタの作用効果について説明する。
 この実施形態では、図11に示すように筒部104が外周面からの高圧環境域200における圧力により、挿通された給電ケーブル30に向けて変形する。筒部104の端部104a近傍のOリング部材110は、給電ケーブル30の被覆材33の外側面に圧接されて、確実にシールを行わせることにより気密状態とする。
 このため、腐食ガスは、給電ケーブル30を伝ってコネクタ部20内部に侵入することがなく、給電ケーブル30の先端に設けられたコネクトピン70の位置まで到達しない。
Next, the effect of the power supply connector of the pump of this embodiment will be described.
In this embodiment, as shown in FIG. 11, the cylindrical portion 104 is deformed toward the inserted power supply cable 30 by the pressure in the high-pressure environment region 200 from the outer peripheral surface. The O-ring member 110 in the vicinity of the end portion 104a of the cylindrical portion 104 is brought into an airtight state by being brought into pressure contact with the outer surface of the covering member 33 of the power supply cable 30 and surely sealing.
For this reason, the corrosive gas does not enter the connector portion 20 through the power supply cable 30 and does not reach the position of the connect pin 70 provided at the tip of the power supply cable 30.
 このように、本実施形態のポンプの給電コネクタでは、コネクタ内に腐食ガスが侵入したとしても、Oリング部材110によって給電ケーブル30の外側面との間が確実にシールされている。このため、コネクトピン70が配置されている部分をこの腐食ガスから保護することができる。 As described above, in the power supply connector of the pump according to the present embodiment, even if the corrosive gas enters the connector, the outer surface of the power supply cable 30 is reliably sealed by the O-ring member 110. For this reason, the part in which the connect pin 70 is arrange | positioned can be protected from this corrosive gas.
 また、比較例のように絶縁部材58およびエラストマーシート59を接着材等により固定してポットヘッド50の開口部を閉塞する等のシール、あるいは、充填剤57の充填等の施工を行う必要がなくなり、部品点数を減少させることができるとともに、製造工程も簡略化できる。 Further, as in the comparative example, it is not necessary to perform a sealing operation such as fixing the insulating member 58 and the elastomer sheet 59 with an adhesive or the like to close the opening of the pot head 50 or filling with the filler 57. The number of parts can be reduced and the manufacturing process can be simplified.
 さらに、封止部材100によって、腐食ガスは、コネクトピン70の位置まで到達しない。このため、給電ケーブル30の対腐食信頼性が向上して、交換サイクルを比較的長く設定することができる。したがって、点検頻度を減少させて、深い井戸1に沈めたままポンプ10の運転を継続可能となり、運転効率を向上させることができる。
 このように、実施形態のポンプの給電コネクタでは、コネクタ部20のシールの信頼性を向上させることにより、故障によるケーブル引き上げ、再設置の頻度を減少させることができる。
 したがって、このコネクタ部20を備えたポンプ10では、油またはガス等の資源の生産効率を、比較例等のポンプよりも大きく上昇させることができる。
Further, the sealing member 100 does not allow the corrosive gas to reach the position of the connect pin 70. For this reason, the anti-corrosion reliability of the power feeding cable 30 is improved, and the replacement cycle can be set relatively long. Therefore, the frequency of inspection can be reduced, the operation of the pump 10 can be continued while being submerged in the deep well 1, and the operation efficiency can be improved.
As described above, in the power supply connector of the pump according to the embodiment, by improving the reliability of the seal of the connector portion 20, it is possible to reduce the frequency of cable pull-up and re-installation due to failure.
Therefore, in the pump 10 provided with this connector part 20, the production efficiency of resources, such as oil or gas, can be raised more greatly than pumps, such as a comparative example.
 図12は、実施形態の変形例1のポンプの給電コネクタで、コネクタ内部に配設される封止部材を後端側から見た斜視図である。また、図13は、実施形態の変形例1のポンプの給電コネクタで、図12中XIII-XIII線に沿った位置での断面図である。なお、前記実施形態と同一乃至均等な部分については同一符号を付して説明を省略する。 FIG. 12 is a perspective view of the power supply connector of the pump according to the first modification of the embodiment as seen from the rear end side of the sealing member disposed inside the connector. FIG. 13 is a cross-sectional view at the position along the line XIII-XIII in FIG. 12 of the power feeding connector of the pump of the first modification of the embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the part thru | or equivalent to the said embodiment, and description is abbreviate | omitted.
 この変形例1のポンプの給電コネクタでは、封止部材500の後筒部502の後面側502aに3本の筒部504が突設されている。これらの筒部504は、正三角形の各頂点に対応する位置となるように図示しない3か所の挿通口の開口周縁から突設されて形成されている。 In the power supply connector of the pump according to the first modified example, three cylindrical portions 504 project from the rear surface side 502a of the rear cylindrical portion 502 of the sealing member 500. These cylindrical portions 504 are formed so as to protrude from the opening peripheral edges of three insertion openings (not shown) so as to be positions corresponding to the respective apexes of the equilateral triangle.
 各筒部504は、先端側にフランジ部505を形成することにより、基端側506が先端側のフランジ部505に比して可撓性が高くなるように肉薄に形成されている。 Each cylindrical portion 504 is formed thin so that the proximal end side 506 is more flexible than the distal end flange portion 505 by forming a flange portion 505 on the distal end side.
 図13は、図12中XIII-XIII線に沿った位置での断面図である。この変形例1では、基端側506の外径寸法D1を、フランジ部505の外径寸法D2よりも小さく(D1<D2)設定することにより、基端側506の肉厚を先端側のフランジ部505に比して肉薄としている。 FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the line XIII-XIII in FIG. In the first modification, the outer diameter dimension D1 of the proximal end side 506 is set smaller than the outer diameter dimension D2 of the flange portion 505 (D1 <D2), whereby the thickness of the proximal end side 506 is set to the flange on the distal end side. It is thinner than the portion 505.
 このうち、それぞれのフランジ部505の内側面には、リング凹溝505bが凹設形成されていて、このリング凹溝505bにOリング部材110が装着されている。 Among these, a ring groove 505b is formed in the inner surface of each flange portion 505, and an O-ring member 110 is mounted in the ring groove 505b.
 このように構成された変形例1のポンプの給電コネクタでは、封止部材500の後筒部502の後面側502aに3本の筒部504が突設されている。筒部504は、基端側506の外径寸法D1がフランジ部505の外径寸法D2よりも小さく(D1<D2)設定されている。
 このため、基端側506の肉厚は先端側のフランジ部505に比して肉薄となり、筒部404の外側が高圧環境域200と連通する領域となると、差圧を生じさせて、高圧環境域200の圧力によって変形する。
In the power supply connector of the pump according to the first modified example configured as described above, three cylindrical portions 504 project from the rear surface side 502 a of the rear cylindrical portion 502 of the sealing member 500. The cylindrical portion 504 is set such that the outer diameter D1 of the base end side 506 is smaller than the outer diameter D2 of the flange portion 505 (D1 <D2).
For this reason, the thickness of the proximal end side 506 is thinner than the flange portion 505 on the distal end side, and if the outside of the cylindrical portion 404 is a region communicating with the high pressure environment region 200, a differential pressure is generated, resulting in a high pressure environment. It is deformed by the pressure in the area 200.
 この際、筒部504の基端側506の外径寸法D1は、フランジ部505の外径寸法D2よりも小さく(D1<D2)設定されている。このため、基端側506の壁面は、薄肉となり、変形を生じさせやすく、給電ケーブル30の外周面に密着するように形成されている。
 したがって、コネクタ内に腐食ガスが侵入したとしても、Oリング部材110によってさらに確実にシールされている。このため、コネクトピン70が配置されている部分をこの腐食ガスから保護することができる。
 他の構成、および作用効果については実施形態と同一乃至均等であるので説明を省略する。
At this time, the outer diameter D1 of the base end side 506 of the cylindrical portion 504 is set smaller than the outer diameter D2 of the flange portion 505 (D1 <D2). For this reason, the wall surface of the base end side 506 is thin, easily deforms, and is formed so as to be in close contact with the outer peripheral surface of the power supply cable 30.
Therefore, even if a corrosive gas enters the connector, the O-ring member 110 is more reliably sealed. For this reason, the part in which the connect pin 70 is arrange | positioned can be protected from this corrosive gas.
Other configurations and operational effects are the same as or equivalent to those of the embodiment, and thus the description thereof is omitted.
 図14は、実施形態の変形例2のポンプの給電コネクタの設置状態を示す図で、図11に相当する部分の拡大断面図である。
 この変形例2の封止部材700の筒部704は、内周面に給電ケーブル30の被覆材33の外側面に圧接される凹凸710が形成されている。
FIG. 14 is a diagram illustrating an installation state of the power supply connector of the pump according to the second modification of the embodiment, and is an enlarged cross-sectional view of a portion corresponding to FIG. 11.
The cylindrical portion 704 of the sealing member 700 of Modification 2 has an unevenness 710 that is pressed against the outer surface of the covering material 33 of the power supply cable 30 on the inner peripheral surface.
 このように構成された変形例2の封止部材700は、筒部704のOリング接触部301より低圧環境域300と連通する領域109側の部分では、外周面704cが給電ケーブル30の被覆材33の外側面に対し押しつけられる方向の差圧が発生する。このような差圧によって、外周面704cは変形して、給電ケーブル30の外周面に、外周面704cの凹凸710が圧接される。 In the sealing member 700 of Modification 2 configured as described above, the outer peripheral surface 704c is a covering material for the power supply cable 30 in the portion of the cylindrical portion 704 closer to the low-pressure environment region 300 than the O-ring contact portion 301. A differential pressure is generated in the direction of pressing against the outer surface of 33. Due to such differential pressure, the outer peripheral surface 704 c is deformed, and the unevenness 710 of the outer peripheral surface 704 c is pressed against the outer peripheral surface of the power supply cable 30.
 凹凸710の圧接により被覆材33の外側面と筒部704を構成する外周面704cの内側面との間の隙間C1がなくなり、シールされる。なお、この変形例では、外周面704cは変形に伴って、Oリング部材110を給電ケーブル30に当接させてシールする。このため、さらにシール性を向上させることができる。
 そして、凹凸710の圧接によりシール性を充分得られれば、Oリング部材110を省略してもよい。
 他の構成、および作用効果については実施形態と同一乃至均等であるので説明を省略する。
The gap C1 between the outer side surface of the covering material 33 and the inner side surface of the outer peripheral surface 704c constituting the cylindrical portion 704 is eliminated by the press contact of the unevenness 710, and sealing is performed. In this modification, the outer peripheral surface 704c is sealed by bringing the O-ring member 110 into contact with the power feeding cable 30 in accordance with the deformation. For this reason, the sealing performance can be further improved.
The O-ring member 110 may be omitted if a sufficient sealing performance can be obtained by the press contact of the unevenness 710.
Other configurations and operational effects are the same as or equivalent to those of the embodiment, and thus the description thereof is omitted.
 図15は、実施形態の変形例3のポンプの給電コネクタで、コネクタ内部に配設される封止部材900を後端側から見た斜視図である。
 この変形例3の封止部材900は、後筒部902の後面部902aからは、1本の複合筒部904が突設されている。
FIG. 15 is a perspective view of the sealing member 900 disposed in the connector, as viewed from the rear end side, in the power feeding connector of the pump according to the third modification of the embodiment.
In the sealing member 900 of the third modification, one composite tube portion 904 projects from the rear surface portion 902a of the rear tube portion 902.
 この複合筒部904には、3本のケーブル用の開口部905が開口形成されている。これらの開口部905は、正三角形の各頂点の位置となるように3か所設けられた挿通口の開口周縁から延設されている。
 これらの開口部905の先端部の内側面には、リング凹溝905bが凹設形成されていて、このリング凹溝905bにOリング部材110が装着される。
In this composite cylinder portion 904, three openings 905 for cables are formed. These openings 905 are extended from the opening peripheral edge of the three insertion openings so as to be the positions of the respective apexes of the equilateral triangle.
A ring groove 905b is formed in the inner side surface of the tip of these openings 905, and the O-ring member 110 is attached to the ring groove 905b.
 このように構成された変形例3のポンプの給電コネクタでは、封止部材900の周囲の高圧環境域200の圧力によって、複合筒部904の外周面904cに給電ケーブル30の被覆材33の外側面に対し押しつける方向の差圧が発生する。このような差圧によって、複合筒部904の突出部分は変形して、給電ケーブル30とOリング部材110との間の接触圧を増強することができる。
 他の構成、および作用効果については実施形態と同一乃至均等であるので説明を省略する。
In the power supply connector of the pump according to the third modified example configured as described above, the outer surface of the covering member 33 of the power supply cable 30 is formed on the outer peripheral surface 904c of the composite cylindrical portion 904 by the pressure in the high pressure environment region 200 around the sealing member 900. A differential pressure in the direction of pressing against the pressure occurs. Due to such a differential pressure, the protruding portion of the composite cylinder portion 904 is deformed, and the contact pressure between the power supply cable 30 and the O-ring member 110 can be increased.
Other configurations and operational effects are the same as or equivalent to those of the embodiment, and thus the description thereof is omitted.
 本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。上述した実施形態は本発明を理解しやすく説明するために例示したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について削除し、若しくは他の構成の追加・置換をすることが可能である。上記実施形態に対して可能な変形は、例えば以下のようなものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. The above-described embodiments are illustrated for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of an embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of an embodiment. Further, it is possible to delete a part of the configuration of each embodiment, or to add or replace another configuration. Examples of possible modifications to the above embodiment are as follows.
 本実施形態では、封止部材100を鉄等に比較して低い剛性を有する鉛部材によって構成している。しかしながら、特にこれに限らず、ゴムまたは樹脂部材によって封止部材100を構成してもよい。すなわち、筒部104が外周面からの圧力により変形して、給電ケーブル30の被覆材33の外側面との間を気密状態とする可撓性を有するものであればよい。このため、封止部材100の形状、筒部104の数量、および材質が特に限定されるものではない。 In this embodiment, the sealing member 100 is constituted by a lead member having a lower rigidity than iron or the like. However, the present invention is not limited to this, and the sealing member 100 may be made of rubber or a resin member. In other words, the cylindrical portion 104 may be deformed by the pressure from the outer peripheral surface, and may have flexibility so that the space between the outer surface of the covering member 33 of the power supply cable 30 is airtight. For this reason, the shape of the sealing member 100, the quantity of the cylinder part 104, and a material are not specifically limited.
 1   井戸
 10  ポンプ(ダウンホール機器)
 15  ケーシング
 20  コネクタ部(給電コネクタ)
 30  給電ケーブル(ケーブル)
 33  被覆材(外周面)
 50  ポットヘッド
 100,500,700,900 封止部材
 102b 挿通孔
 104,504 筒部
 104a 端部(先端部)
 104b,505b 905b リング凹溝
 200 高圧環境域
 300 低圧環境域
 710 凹凸
 904 複合筒部
1 well 10 pump (downhole equipment)
15 Casing 20 Connector (Power connector)
30 Power supply cable (cable)
33 Coating material (outer peripheral surface)
50 Pot head 100, 500, 700, 900 Sealing member 102b Insertion hole 104, 504 Tube portion 104a End portion (tip portion)
104b, 505b 905b Ring groove 200 High pressure environment region 300 Low pressure environment region 710 Concavity and convexity 904 Composite tube

Claims (6)

  1.  高圧領域に位置するポンプに、該高圧領域に比して圧力が低い低圧領域から該高圧領域に跨るように配設されるケーブルと、
     前記ケーブルを挿通して当該ケーブルの先端に設けられた金属端子を前記ポンプに接続するポットヘッドと、
     前記ポットヘッドに収容されるとともに、挿通される前記ケーブルを前記ポットヘッドの所定の位置に保持する封止部材とを備え、
     前記封止部材は、前記ケーブルが挿通される挿通孔と、該挿通孔の開口周縁から前記低圧領域に向けて延設される筒部とを含み、
     前記筒部は、外周面からの圧力により変形して、前記ケーブルの外側面との間を気密状態とする可撓性を有する、ことを特徴とするポンプの給電コネクタ。
    The pump located in the high pressure region, a cable disposed so as to straddle the high pressure region from the low pressure region where the pressure is lower than the high pressure region,
    A pot head for connecting the pump with a metal terminal provided at the tip of the cable through the cable;
    A sealing member that is housed in the pot head and holds the inserted cable at a predetermined position of the pot head;
    The sealing member includes an insertion hole through which the cable is inserted, and a cylinder portion extending from the opening periphery of the insertion hole toward the low-pressure region,
    The pump connector according to claim 1, wherein the cylindrical portion is flexible by being deformed by pressure from an outer peripheral surface so as to be airtight between the outer surface of the cable.
  2.  前記筒部内の端部には、前記ケーブルの外側面に当接するOリング部材が設けられている、ことを特徴とする請求項1記載のポンプの給電コネクタ。 The pump power supply connector according to claim 1, wherein an O-ring member that abuts on an outer surface of the cable is provided at an end portion in the cylindrical portion.
  3.  前記筒部の内周面には、前記ケーブルの外側面に圧接する凹凸が形成されていることを特徴とする請求項1記載のポンプの給電コネクタ。 The power feeding connector for a pump according to claim 1, wherein the inner peripheral surface of the cylindrical portion is formed with irregularities that press against the outer surface of the cable.
  4.  前記筒部の基端側は、先端側に比して可撓性が高くなるように肉薄に形成されていることを特徴とする請求項1記載のポンプの給電コネクタ。 2. The power feeding connector for a pump according to claim 1, wherein the proximal end side of the cylindrical portion is formed thin so as to be more flexible than the distal end side.
  5.  前記筒部は、複数本のケーブルが挿通される複合筒部であることを特徴とする請求項1記載のポンプの給電コネクタ。 The pump power connector according to claim 1, wherein the cylindrical portion is a composite cylindrical portion into which a plurality of cables are inserted.
  6.  前記ケーブルを用いて、井戸内に沈められたポンプに地表に設けられた電源から給電を行うことを特徴とする請求項1~5の何れか一項に記載の給電コネクタを備えたダウンホール機器。 6. The downhaul apparatus having a power feeding connector according to claim 1, wherein power is fed from a power source provided on a ground surface to a pump submerged in a well using the cable. .
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