用于油井应用的电光电缆头制造技术

本发明专利技术提供一种油气井组件，所述油气井组件包括：具有至少一根光纤的有线电缆；具有至少一根光纤的井下工具；和具有连接到有线电缆的第一端和连接到井下工具的第二端的电缆头。所述电缆头进一步包括至少一根光纤，所述至少一根光纤在至少一根井下工具光纤与至少一根有线电缆光纤之间传输数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及用于在油井内的有线电缆与有线测井仪之间传输数 据和功率的电光有线电缆头，更特别地，涉及一种电缆头，所述电缆头包 括至少一根单模或多模光纤，所述单模或多模光纤用于通过有线电缆在井下测井仪(downhole logging tool)与表面数据采集系统之间传输数据 和/或光强度。
技术介绍
在井内执行有线测井作业以便测量与井眼内或井眼周围的深度和/或 时期有关的一个或更多地层的物理性质。所述测井作业典型地通过将一排 测井仪连接到有线电缆并且将测井仪放低进入井内并邻近井内关心的区 域来执行。 一旦所述测井仪进入到关心的区域内，就开始测量所关心地层 的物理性质、井眼参数，并且通过有线电缆将所测量的性质的数据表示传 输到井表面。通常通过电线将电信号从测井仪发送到有线电缆，并且沿有线电缆将 电信号向上传输到在井表面上的数据釆集设备来执行所述数据传输。与此 相似，通常，通过连接测井仪和有线电缆的电线将功率传输到测井仪。然 而，在所述作业期间，基于井下环境，所述电的数据和功率传输可能面临 几个问题。例如，电的数据传输线经常受到附近的高压导体、电机、电缆、 或其它电磁装置的电磁干扰；电的数据传输以相对较低的速度发生；电线 的维修费用相对较高；通常必须放大和/或加强电信号以便有效传输。同时， 一些井下测井仪采集了需要沿井孔向上传输的大量数据，为了 实时高速的数据和图像处理，所述大量的数据需要比通过在电线之间传输 所获得的速度更快的速度沿井孔向上传输。在此情况下，必须降低测井仪 的测井速度以便补偿通过电线的相对较慢的数据传输并且避免数据超载。 这导致完成全部工作的时间的不希望的延迟。因此，需要一种方法和装置，所述方法和装置用于提高有线测井作业 的数据传输速度。
技术实现思路
在一个实施例中，本专利技术是一种油气井组件，所述油气井组件包括 具有至少一根光纤的有线电缆；具有至少一根光纤的井下工具(downholet00l);和具有连接到有线电缆的第一端和连接到井下工具的第二端的电缆头。所述电缆头进一步包括至少一根光纤，所述至少一根光纤在至少一 根井下工具光纤与至少一根有线电缆光纤之间传输数据。在另一实施例中，上述组件进一步包括连接到电缆头外壳的第一和第 二隔板从而在其间形成压力密封区域，以及下隔板组件，所述下隔板组件 连接到外壳并密封通过其的压力。在所述实施例中，在压力密封区域内将 所述至少一根有线电缆光纤连接到至少一根电缆头光纤，并且将至少一根 电缆头光纤连接到经过下隔板组件的至少一根井下工具光纤。在又一实施例中，本专利技术是一种在油气井组件中传输数据的方法，所述方法包括步骤设置具有至少一根光纤的有线电缆；设置具有至少一根光纤的井下工具；设置具有外壳、第一和第二上隔板、下隔板和至少一根 光纤的电缆头。所述方法还包括形成第一与第二上隔板之间的第一压力密 封区域，形成经过下隔板的第二压力密封区域；在第一压力密封区域内将 至少一根有线光缆光纤连接到至少一根电缆头光纤；在第二压力密封区域 内将至少一根电缆头光纤连接到至少一根井下工具光纤；通过至少一根电 缆头光纤在至少一根井下工具光纤与至少一根有线电缆光纤之间传输数 据。附图说明结合附图，参照下面的具体描述，将会更好地理解本专利技术的这些及其 它的特征和优点，其中图l是具有根据本专利技术的一个实施例的电光电缆头的井的示意图； 图2是图1中放大的电缆头的横截面图3是使用图1和2中的电缆头的有线电缆的横截面示意图；图4A是图1和2中的电缆头的压力密封组件的透视图4B是图4A中的压力密封组件沿线4B-4B的横截面图； 图4C是形成图4A中的压力密封组件的一部分的波纹密封组件的示意图4D是形成图4A中的压力密封组件的一部分的光学引线的示意图5是在图1和2中电缆头的下侧上的多路隔板组件的正视图6是与内部多路电光连接器块一起的图5中的隔板组件的横截面图7是图6中的多路电光连接器块的正视图；禾口图8是图7中的多路电光连接器块的横截面图。 具体实施例方式如图1至8中所示，本专利技术的实施例主要涉及用于电学和/或光学数据 传输的电缆头，并且涉及用于通过油井内的有线电缆将电能和/或光能输 送到例如测井仪的油井用工具的电缆头。电缆头是一种装置，所述装置将 测井仪连接到有线电缆，从而容纳在其中的数据传输线和电源线屏蔽于例 如某种钻探泥浆的导电流体、和/或井内或井周围的其它电磁干扰或感应电流之外。如上所述，传统地，测井仪与有线电缆之间的功率和数据传输线(因 此在电缆头内的传输和数据线将测井仪连接到有线电缆线)是电线。在根 据本专利技术的一个实施例中，所述功率和数据传输线包括至少一根光纤。这种以光纤为基础的高速的功率和数据传输线不会遇到电线所遇到 的一些问题或所有问题。例如，与电线相比，光纤通路操作速度要高得多； 具有更大的数据运送能力；不必对其进行扩大、"更新"、加强就能够经过 更长的距离传输数据；不易受到电磁干扰；和维修花费少得多。然而，在根据本专利技术的一个实施例中，为了维持操作的灵活性，电缆 头包括至少一根电传输线和至少一根光纤传输线，从而可以通过至少一根 电线和/或通过至少一根光纤在测井仪与有线电缆之间传输功率和/或数 据。然而，在一个实施例中，无论数据是通过至少一根电线、至少一根光纤，或至少一根电线和一根光纤传输，所述电缆头包括至少一根用于将功 率从有线电缆传输到测井仪的备用(或另外的)电线。例如，在一个实施例中，根据本专利技术的电缆头与基于测井仪的光遥测 术一起使用。在所述实施例中，能够将大瓦数功率通过至少一根电线传输 以便操作测井仪，并且通过至少一根光纤传输小瓦数光能以给测井仪的各 种光学部件提供功率和/或启动测井仪的各种光学部件。如此，在例如上 述的实施例中，电缆头包括电能和光能以及数据传输线，从而电缆头可以 与各种电学有线井下测井仪中的任何一种一起使用，不仅用于将功率输送 到所述仪器上，而且也用于在井下仪器与表面数据采集系统之间来回通信 和输送数据。图1显示了根据本专利技术的一个实施例的电缆头10。(注意为了讨论以 及下面的油田设计原则的方便，图1至8的左手侧可以被描述成上端(或上井侧)，图4至8的右手侧可以被描述成下端(或下井侧)。如图1中所示，电缆头10在其下端连接到测井仪12。电缆头10的上端 连接到有线电缆14。有线电缆14一直延伸到井18的表面16并且可操作以将 电缆头10和测井仪12放低进入井18内的一个区域，所述区域是在上述测井 作业期间必须确定和记录的地层参数和井参数的区域。尽管图l中显示了 垂直井，本专利技术在高度偏斜和水平的井中也可以操作。在一个实施例中，在测井作业期间，通过电缆头10将数据从测井仪12 传输到有线电缆14。在有线电缆14内，将数据传输到井表面16上的数据传 输和采集系统25。在大多数应用中，将电缆头10暴露到高温和高压的井下 环境中。如此，在一个实施例中，设计至少一根光纤设计成沿电缆头10的 整个长度上受到保护以免受高温和高压的井下油井状态的影响。可以通过任何适当的已知方法将有线电缆14连接到电缆头10。例如， 在图2的实施例中，电缆头10包括缆接头17，所述缆接头17可以通过已知 方法牢固地可释放地将有线电缆14连接到电缆头10。如图3中所示，有线 电缆14包括电缆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油气井组件，包括：　包括至少一根光纤的有线电缆；　包括至少一根光纤的井下工具；和　电缆头，所述电缆头包括连接到有线电缆的第一端和连接到井下工具的第二端，和至少一根延伸通过其中的光纤，所述光纤在至少一根井下工具光纤与至少 一根有线电缆光纤之间传输数据。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：乌拉卡里姆，蒙太W莫里森，丹尼尔霍根，
申请(专利权)人：普拉德研究及开发股份有限公司，
类型：发明
国别省市：VG[英属维尔京群岛]