一种井下专用电缆连接装置制造方法及图纸

提供一种井下专用电缆连接装置，其特别适用于连接用于电缆测量同时钻井操作或测井操作的张紧铠装电缆部分。井下专用电缆连接装置包括一对可现场锁定的外壳，每个外壳连接到电缆的编织外壳上，使得电缆张力传递到外壳。铠装电缆的内部柔性导体线之间的电连接通过弹性护套与壳体内的环境密封，其中护套通过柔性导线松散地定位在壳体腔室内。壳体不需要将电连接与钻柱内的钻井液隔离，并且井下专用电缆连接装置的简单性增强了可靠性和钻井现场组装和修理。

【技术实现步骤摘要】
一种井下专用电缆连接装置
本技术涉及一种石油测井技术，尤其涉及一种井下专用电缆连接装置。
技术介绍
本技术涉及用于连接旨在用于恶劣环境的各个长度的电缆的井下专用电缆连接装置，更具体地涉及通常用于连接在井下石油钻探和测井操作中使用的张紧的机电电缆的长度的连接器。这种电缆通常包括内部柔性导体线，该内部柔性导体线由绝缘材料包围，该绝缘材料又由强编织钢丝的外部覆盖物围绕。编织钢丝通常被称为电缆的铠装。正是这种覆盖物为电缆提供了优异的抗拉强度特性。本技术的井下专用电缆连接装置能够可靠地承受极端温度和压力环境以及高拉伸载荷。井下专用电缆连接装置可以用在有源钻柱内，以连接用于在井下测量操作或测井操作中将数据从井下传感设备传输到地面接收设备的电缆长度。随钻测量通常称为MWD，在钻井操作中，有时需要获得关于钻头内和周围存在的条件的信息。为此目的，MWD传感设备部署在钻头附近的钻柱中。将数据从该井下传感设备传输到地面接收设备的一种方法是通过钻井泥浆中的压力脉冲。泥浆脉冲遥测虽然通常是可靠的，但是具有低数据传输速率。另一种中继数据的方法是通过电缆流过电缆，该电缆将井下传感设备与地面接收设备连接起来。该方法能够实现高数据传输速率，但是存在可靠性问题。可靠性问题的最常见原因之一是用于将电缆的多个部分连接在一起的井下专用电缆连接装置的故障成为将井下传感设备连接到地面接收设备的一个连续数据链路。通常需要多段电缆，因为必须通过在钻孔过程中添加这些部分来延长电缆串。这可能导致许多井下专用电缆连接装置部署在钻柱内存在的恶劣环境中。任何一个井下专用电缆连接装置的故障通常足以破坏数据链路。
技术实现思路
本技术的井下专用电缆连接装置可用于机械和电连接两段电缆，为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：一种井下专用电缆连接装置，用于连接第一和第二电缆的端部，每个电缆具有内部柔性电导体和外部编织金属覆盖物，所述井下专用电缆连接装置包括：（a）第一大致圆柱形壳体，具有凸形部分、第一通道和形成第一通道的用于接收所述第一电缆的第一孔；（b）第二大致圆柱形壳体，具有用于接收所述凸形部分的凹形部分、第二通道和用于接收所述第二电缆的第二孔；（c）用于互连所述第一和第二大致圆柱形壳体的连接装置，包括从所述凸形部分向外延伸的多个耳状物和从所述凹形部分向内延伸的多个齿，多个齿用于与所述多个耳状物固定接合；（d）弹簧，用于将所述齿偏置成与所述耳状物接合，并防止所述第一和第二大致圆柱形壳体的无意脱离；（e）所述第一和所述第二通道限定了具有中心纵向腔室轴线的细长电连接腔室；（f）位于所述电连接腔室内的电连接，包括与所述电连接之一互连的阳电触头和与另一所述电连接互连的阴电触头，所述阳电触头和阴电触头可释放地配合形成所述电连接；（g）弹性体保护罩，其轴向和径向定位在所述电连接腔室内并包围所述电连接，用于密封所述电连接与所述电连接腔室内的环境，包括具有通道的凸形弹性保护罩构件，所述通道限定有开口接触件和母弹性护套构件，用于接收所述凸形弹性保护罩构件并具有限定开口的通道，所述开口用于接收所述阳电触头，所述母弹性保护罩构件的内部构造基本上符合所述电连接的外部构造；（h）第一和第二固定装置，分别连接到所述第一和第二电缆，用于分别接合所述第一和第二壳体，并消除所述电连接腔室内所述电连接位置中的拉力，所述第一和第二电缆中的每一个固定装置包括一个固定在所述外部编织金属覆盖物上并围绕所述外部编织金属覆盖物的内套和一个端部，用于与所述外部编织金属覆盖物的一部分相邻，与电缆接收的孔相邻，外套包围所述内套，并在所述外部编织金属覆盖物的保持端所述内套固定接合。附图说明图1是根据本技术的井下专用电缆连接装置组件的剖视图。图2是根据本技术的专用电缆连接装置组件的阳壳体的图示。图3是图2中描绘的装置沿A-A线截取的横截面。图4是根据本技术的合适的专用电缆连接装置组件的阴壳体的示意图。图5是铠装电缆端部和用于将电缆机械连接到壳体的相关设备的图示。图6是外套管套接三根电缆时插接头的实物图。具体实施方式如图1所示，本技术的井下专用电缆连接装置可用于机械和电连接两段电缆10。电缆内的拉力传递到壳体1和2，壳体1和2可以容易地锁定在一起并随后拆卸。绝缘导线3和4的电连接松散地定位在电连接腔5内，并且通过弹性靴6和7与电连接腔内的环境密封。因此，利用单独的部件获得机械和电连接，这增加了井下专用电缆连接装置的可靠性。具体参照图1-2，示出了具有圆柱形主体8，截头圆锥形尖端9和与尖端9相对的凸形部分11的壳体1。圆柱形通道12穿过壳体1设置，具有直径减小的尖端开口13，用于接收第一铠装电缆的端部。图3描绘了具有细长圆柱形主体14和截头圆锥形尖端30的阴壳体12。具有通道轴线32的圆柱形通道40穿过阴壳体12设置，扩大直径的开口42用作阳壳体10的阳部分18的阴插座。提供直径减小的尖端开口31，用于接收第二铠装电缆的一端。井下专用电缆连接装置设置有用于互连阳壳体10和阴壳体12的连接装置，以及用于防止壳体的无意拆卸的偏置装置。连接装置在壳体之间传递张力，从而在第一和第二铠装电缆之间传递张力。本技术的一个特征是阳壳体10和阴壳体12没有通过螺纹连接，因为牢固拧紧的螺纹连接需要相当长的时间，并且当井下专用电缆连接装置放置在井下时可能无意中变得无螺纹。多个耳状物24从凸形部分18向外延伸。这些耳状物用于与从阴壳体12的阴性插座42向内延伸的多个齿46接合。每个耳状物24包括大致U形表面25，并且每个齿46可设置有锥形端表面48以便于组装。线圈弹簧27可以定位焊接到阳壳体10的凸形部分18上。弹簧的自由平端26用于与阴壳体12中的阴插座42的肩部43接合。当组装公母壳体时，当齿46穿过耳状物24之间的键槽28时，线圈弹簧27被压缩。当阴壳体12的端面15接合阳壳体10的表面21时，线圈弹簧27被压缩并且壳体可相对于彼此旋转并被释放，使得每个齿与U形件锁定接合。耳状物24的成形表面25与U形表面的尖端相邻的耳部分用作止动件以限制壳体相对于彼此的旋转运动，从而防止脱离，除非弹簧再次被压缩以进行有意的拆卸。如图1-3所示，组装的壳体形成由阳壳体10和阴壳体12的连接的第一和第二通道限定的圆柱形电连接腔5，电连接腔5的轴线与轴线32对准。穿过每个壳体的通道限定了与电缆接收开口22和31相邻的肩部23和18。壳体的部分15和29可以是滚花的，以便于手动抓住壳体进行组装和拆卸。螺纹螺钉16穿过壳体设置，用于与套管17接合。参照图1、4，现在将描述用于在铠装电缆和它们各自的壳体之间提供机械强连接的优选机构。铠装电缆33的一端穿过内套管19，内套管19可通过卷边固定到电缆上，形成电缆铠装的外部编织金属覆盖物34然后可以在内套管19上展开，留下延伸超过内套管19的绝缘电导线3。随后，套管17可以压在展开的外部编织金属覆盖物34上，并且如果需要，套管17也可以卷曲到外部编本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种井下专用电缆连接装置，用于连接第一和第二电缆的端部，每个电缆具有内部柔性导体和外部覆盖物，所述外部覆盖物为所述电缆提供抗拉强度，其特征在于，所述井下专用电缆连接装置包括：（a）第一壳体，其具有凸形部分、第一通道和第一孔，所述第一孔用于接收所述第一电缆；（b）第二壳体，具有凸形部分和用于容纳所述凸形部分的凹形部分，并具有第二通道和用于接收所述第二电缆的第二孔；（c）用于互连所述第一和第二壳体的连接装置；（d）偏置装置，用于防止所述第一和第二壳体的意外脱离；（e）所述第一和第二通道限定了具有中心纵向腔室轴线的细长导体连接腔室；（f）位于所述导体连接腔室内的接触装置，用于连接所述第一和第二电缆的所述内部柔性导体；（g）弹性护套，包括所述接触装置，用于将所述导体连接腔室与所述导体连接腔室内的环境密封；（h）第一和第二固定装置，分别连接到所述第一和第二电缆，用于分别接合所述第一和第二壳体，并防止施加在所述电缆上的拉力传递到位于所述第一和第二壳体内的所述内部柔性导体，其中所述第一和第二固定装置都能在所述导体连接腔室内径向移动。/n

【技术特征摘要】
1.一种井下专用电缆连接装置，用于连接第一和第二电缆的端部，每个电缆具有内部柔性导体和外部覆盖物，所述外部覆盖物为所述电缆提供抗拉强度，其特征在于，所述井下专用电缆连接装置包括：（a）第一壳体，其具有凸形部分、第一通道和第一孔，所述第一孔用于接收所述第一电缆；（b）第二壳体，具有凸形部分和用于容纳所述凸形部分的凹形部分，并具有第二通道和用于接收所述第二电缆的第二孔；（c）用于互连所述第一和第二壳体的连接装置；（d）偏置装置，用于防止所述第一和第二壳体的意外脱离；（...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡文，
申请(专利权)人：天津波普能源技术有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12