一种耐高温高压的井下铠装光缆续接保护装置的制作方法

1.本发明涉及石油勘探技术领域，更具体涉及一种耐高温高压的井下铠装光缆续接保护装置。


背景技术：

2.在开采石油的过程中，井下的温度和压力是必不可少的测量参数，准确的井下温度和压力测量对于油井监测等都具有重要的作用。油田投入开发后，随着开采时间的增长，油层压力不断下降，地下原油大量脱气，粘度增加，油井产量大大减少，甚至会停喷停产。为了弥补原油采出后造成的地下亏空，保持或提高油层压力，实现油田高产稳产，利用注水井把水/气注入油层，以补充和保持油层压力。然而采取这些操作时一定要在对井下条件有全面了解之后才能进行。
3.也即，在油田的开发过程中，人们需要知道在产液或注水过程中有关井内流体的持性与状态的详细资料，这就要用到石油测井，其可靠性和准确性是至关重要的，而传统的电子基传感器无法在井下恶劣的环境诸如高温、高压、腐蚀、地磁地电干扰下工作。光纤传感器可以克服这些困难，其对电磁干扰不敏感而且能承受极端条件，包括高温、高压以及强烈的冲击与振动，可以高精度地测量井筒和井场环境参数的同时，光纤传感器具有分布式测量能力，可以用来测量某些参量的空间分布，给出剖面信息。除此之外，光纤传感器横截面积小，外形短，在井筒中只需要占据极小的空间。
4.光纤传感器通过光缆将在井下所感测的信息传递至地面接收装置，光缆一般设置有保护性的铠装，用于保护光缆在使用过程免受损伤。但是铠装光缆在井下需要穿越一定的部件例如封隔器，因此需要截断。在截断之后穿过相应的部件，之后需要将铠装光缆续接起来。但是由于井下的环境较为恶劣，且光缆通常由玻璃、石英等材料制成，其本身固有易脆易裂性，因此，铠装光缆的续接点通常较为脆弱，需要特别的保护。但是现有技术中对此并没有特别有效的措施。
5.因此，需要的新的设备和技术，以克服现有技术中存在的问题。


技术实现要素：

6.为此，本发明旨在提供一种耐高温高压的井下铠装光缆续接保护装置，用于保护井下铠装光缆续接点，以免断裂受损。
7.根据本发明的一方面，提供了一种耐高温高压的井下铠装光缆续接保护装置，包括：中间保护管(9－2)以及两个密封连接组件，两个密封连接组件分别密封固定在中间保护管(9－2)的两端，两段铠装光缆能够分别密封性地穿过两个密封连接组件，并在中间保护管(9－2)中续接，由此续接点(9－1)位于中间保护管(9－2)之中；
8.其中，密封连接组件包括续接点保护器尾端(9－3)、尾端密封螺柱 (9－7)、尾端连接件(9－11)以及尾端压紧螺柱(9－12)；
9.保护器尾端(9－3)的右端密封性地焊接固定在中间保护管(9－2) 的左端；并且
保护器尾端(9－3)的连接内腔右端形成有锥面；
10.所述尾端密封螺柱(9－7)的外周自右向左依次形成有第一轴肩、第一环槽以及第二轴肩，第一密封圈(9－6)、第一半圆隔套(9－8)、第二密封圈(9－10)分别安装在上述第一轴肩、第一环槽以及第二尾轴肩上；所述第一半圆隔套(9－8)外表面中间安装有第一钢丝卡圈(9－9)；所述尾端密封螺柱(9－7)的右端设置有第一翻边卡套(9－5)，第一翻边卡套 (9－5)与保护器尾端(9－3)的锥面之间设置有第一金属锥密封组件 (9－4)，由此保护器尾端(9－3)的连接内腔通过螺纹密封性地连接所述尾端密封螺柱(9－7)；
11.所述尾端连接件(9－11)的外周自右向左依次形成有第二环槽以及第三轴肩，第二半圆隔套(9－13)以及第三密封圈(9－14)分别安装在上述第二环槽以及第三轴肩上；所述第二半圆隔套(9－13)外表面中间安装有第二钢丝卡圈(9－15)；所述尾端连接件(9－11)的右端与所述尾端密封螺柱(9－7)的连接内腔右端形成的锥面之间设置第二金属锥密封组件(9－16)，由此所述尾端密封螺柱(9－7)的连接内腔通过螺纹密封性地连接所述尾端连接件(9－11)；
12.所述尾端连接件(9－11)的连接内腔的右端形成有锥面，第三金属锥密封组件(9－17)设置在该锥面与尾端压紧螺柱(9－12)的右端之间，由此所述尾端连接件(9－11)的连接内腔通过螺纹密封性地连接所述尾端压紧螺柱(9－12)。
13.根据本发明的实施方案，其中所述耐高温高压的井下铠装光缆续接保护装置还包括续接器拖筒(10)，设置为包封所述中间保护管(9－2) 以及两个密封连接组件。
14.根据本发明的实施方案，其中所述第一半圆隔套(9－8)与第二密封圈(9－10)相邻。
15.根据本发明的实施方案，其中所述第二半圆隔套(9－13)与第三密封圈(9－14)相邻。
16.根据本发明的实施方案，其中所述保护器尾端(9－3)的右端形成有凸起结构，所述中间保护管(9－2)的左端形成有相配合的凹陷结构，由此二者配合在一起实现密封性焊接。
17.根据本发明的实施方案，其中所述中间保护管(9－2)为左右对称结构。
18.根据本发明的实施方案，其中所述保护器尾端(9－3)还包括在侧壁上形成的第一检测孔(9－18)，用于检测所述尾端密封螺柱(9－7) 与保护器尾端(9－3)之间的密封性。
19.根据本发明的实施方案，其中所述尾端密封螺柱(9－7)还包括在侧壁上形成的第二检测孔(9－19)，用于检测所述尾端密封螺柱(9－7) 与尾端连接件(9－11)之间的密封性。
附图说明
20.后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的，另外本文中的左和右是以附图1为参照的，对于附图2则相反。本发明的目标及特征考虑到如下结合附图的描述将更加明显，附图中：
21.图1为根据本发明的实施方案的耐高温高压的井下铠装光缆续接保护装置的部分结构的截面示意图；
22.图2为根据本发明的实施方案的耐高温高压的井下铠装光缆续接保护装置的另一部分结构的截面示意图；以及
23.图3为根据本发明的实施方案的带有续接器拖筒的耐高温高压的井下铠装光缆续接保护装置的示意图。
具体实施方式
24.根据附图以及下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制本发明。
25.图1为根据本发明的实施方案的耐高温高压的井下铠装光缆续接保护装置的部分结构的截面示意图，图2为根据本发明的实施方案的耐高温高压的井下铠装光缆续接保护装置的另一部分结构的截面示意图。如图所示，本实施方案的耐高温高压的井下铠装光缆续接保护装置(9)可以包括中间保护管(9－2)以及两个密封连接组件，两个密封连接组件分别密封固定在中间保护管(9－2)的两端，两段铠装光缆(5) 能够分别密封性地穿过两个密封连接组件，并在中间保护管(9－2)中续接，由此续接点(9－1)位于中间保护管(9－2)之中。密封连接组件可以包括续接点保护器尾端(9－3)、尾端密封螺柱(9－7)、尾端连接件(9－11) 以及尾端压紧螺柱(9－12)；整个保护装置呈左右对称结构。
26.更具体地，参考图1(图1中示出一个密封连接组件)，所述保护器尾端(9－3)的右端形成有凸起结构，所述中间保护管(9－2)的左端形成有相配合的凹陷结构，由此二者配合在一起，然后可以通过焊接，将保护器尾端(9－3)的右端密封性地焊接固定在中间保护管(9－2)的左端。保护器尾端(9－3)中形成有连接内腔，连接内腔由左向右内径逐渐变小，在连接内腔中形成有用于连接的所述尾端密封螺柱(9－7)的螺纹，并且在连接内腔右端形成有锥面。
27.所述尾端密封螺柱(9－7)的外周形成有与保护器尾端(9－3)连接内腔中螺纹相配合的螺纹，并且外周自右向左还依次形成有第一轴肩、第一环槽以及第二轴肩；第一密封圈(9－6)、第一半圆隔套(9－8)、第二密封圈(9－10)分别安装在上述第一轴肩、第一环槽以及第二尾轴肩上，并且所述第一半圆隔套(9－8)与第二密封圈(9－10)相邻；所述第一半圆隔套(9－8)外表面中间安装有第一钢丝卡圈(9－9)；所述尾端密封螺柱(9－7)的右端设置有第一翻边卡套(9－5)，第一翻边卡套(9－5) 与保护器尾端(9－3)的锥面之间设置有第一金属锥密封组件(9－4)，由此保护器尾端(9－3)的连接内腔通过螺纹密封性地连接所述尾端密封螺柱(9－7)；另外，所述尾端密封螺柱(9－7)中形成有连接内腔，连接内腔由左向右内径逐渐变小，在连接内腔中形成有用于连接的所述尾端连接件(9－11)的螺纹，并且在连接内腔右端形成有锥面。
28.所述尾端连接件(9－11)的外周形成有与所述尾端密封螺柱(9－7) 连接内腔中螺纹相配合的螺纹，并且外周自右向左依次形成有第二环槽以及第三轴肩，第二半圆隔套(9－13)以及第三密封圈(9－14)分别安装在上述第二环槽以及第三轴肩上，并且所述第二半圆隔套(9－13)与第三密封圈(9－14)相邻；所述第二半圆隔套(9－13)外表面中间安装有第二钢丝卡圈(9－15)；所述尾端连接件(9－11)的右端与所述尾端密封螺柱(9－7)的连接内腔右端形成的锥面之间设置第二金属锥密封组件 (9－16)，由此所述尾端密封螺柱(9－7)的连接内腔通过螺纹密封性地连接所述尾端连接件(9－11)。
29.所述尾端连接件(9－11)中形成有连接内腔，连接内腔中形成有用于连接所述尾端压紧螺柱(9－12)的螺纹，并且连接内腔的右端形成有锥面，第三金属锥密封组件(9－17)设置在该锥面与尾端压紧螺柱(9－12) 的右端之间，所述尾端压紧螺柱(9－12)的外周形成有与所述尾端连接件(9－11)连接内腔中螺纹相配合的螺纹，由此所述尾端连接件(9－11) 的连接内腔通过螺纹密封性地连接所述尾端压紧螺柱(9－12)。
30.如图1所示，所述保护器尾端(9－3)、尾端密封螺柱(9－7)、尾端连接件(9－11)以及尾端压紧螺柱(9－12)的内壁或者外壁上形成相互配合的螺纹的位置可以是图中虚线圆圈所示。
31.另外，为了检测各个部件之间的密封性，可以在例如保护器尾端 (9－3)侧壁上形成的第一检测孔(9－18)，用于检测所述尾端密封螺柱 (9－7)与保护器尾端(9－3)之间的密封性。例如第一金属锥密封组件 (9－4)、第一翻边卡套(9－5)以及第一密封圈(9－6)的密封效果；第一半圆隔套(9－8)、第一钢丝卡圈(9－9)；第二密封圈(9－10)的密封效果等。也可以在所述尾端密封螺柱(9－7)侧壁上形成的第二检测孔 (9－19)，用于检测所述尾端密封螺柱(9－7)与尾端连接件(9－11)之间的密封性。例如，第二金属锥密封组件(9－16)的密封效果，第二半圆隔套(9－13)、第三密封圈(9－14)以及第二钢丝卡圈(9－15)的密封效果等。
32.上述各部件均采用耐高温高压材料制成，例如中间保护管(9－2)、保护器尾端(9－3)、尾端密封螺柱(9－7)、尾端连接件(9－11)以及尾端压紧螺柱(9－12)可以采用不锈钢材料制成，中间的密封用的各部件也可以采用金属或者其他材料例如碳材料等制成。
33.另外，所述中间保护管(9－2)右侧与左侧成对称，连接方法一致。铠装光缆(5)能够分别密封性地穿过两个密封连接组件，并且光缆中的光纤(5－1)在中间保护管(9－2)中续接，例如通过熔接形成续接点(9－1)，本发明的保护装置可以将续接点(9－1)保护在其中。
34.图3为根据本发明的实施方案的带有续接器拖筒的耐高温高压的井下铠装光缆续接保护装置的示意图。如图所示，可以在续接保护装置(9)的外周设置续接器拖筒(10)，续接保护装置(9)可以固定在管柱上，续接保护装置(9)被包封在续接器拖筒(10)中，续接保护装置 (9)两端的铠装光缆(5)穿过续接器拖筒(10)。续接器拖筒(10)可以起到保护和支撑的作用。
35.本发明的井下铠装光缆续接保护装置采用多个部件组合密封的方式，这样能够避免或减少光缆续接点附近的光缆受力，导致续接点破损断裂的风险。另外分段式的组合也便于维修和监测。
36.以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于以上所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围内。

技术特征：
1.一种耐高温高压的井下铠装光缆续接保护装置(9)，其特征在于：包括：中间保护管(9－2)以及两个密封连接组件，两个密封连接组件分别密封固定在中间保护管(9－2)的两端，两段铠装光缆能够分别密封性地穿过两个密封连接组件，并在中间保护管(9－2)中续接，由此续接点(9－1)位于中间保护管(9－2)之中；其中，密封连接组件包括续接点保护器尾端(9－3)、尾端密封螺柱(9－7)、尾端连接件(9－11)以及尾端压紧螺柱(9－12)；保护器尾端(9－3)的右端密封性地焊接固定在中间保护管(9－2)的左端；并且保护器尾端(9－3)的连接内腔右端形成有锥面；所述尾端密封螺柱(9－7)的外周自右向左依次形成有第一轴肩、第一环槽以及第二轴肩，第一密封圈(9－6)、第一半圆隔套(9－8)、第二密封圈(9－10)分别安装在上述第一轴肩、第一环槽以及第二尾轴肩上；所述第一半圆隔套(9－8)外表面中间安装有第一钢丝卡圈(9－9)；所述尾端密封螺柱(9－7)的右端设置有第一翻边卡套(9－5)，第一翻边卡套(9－5)与保护器尾端(9－3)的锥面之间设置有第一金属锥密封组件(9－4)，由此保护器尾端(9－3)的连接内腔通过螺纹密封性地连接所述尾端密封螺柱(9－7)；所述尾端连接件(9－11)的外周自右向左依次形成有第二环槽以及第三轴肩，第二半圆隔套(9－13)以及第三密封圈(9－14)分别安装在上述第二环槽以及第三轴肩上；所述第二半圆隔套(9－13)外表面中间安装有第二钢丝卡圈(9－15)；所述尾端连接件(9－11)的右端与所述尾端密封螺柱(9－7)的连接内腔右端形成的锥面之间设置第二金属锥密封组件(9－16)，由此所述尾端密封螺柱(9－7)的连接内腔通过螺纹密封性地连接所述尾端连接件(9－11)；所述尾端连接件(9－11)的连接内腔的右端形成有锥面，第三金属锥密封组件(9－17)设置在该锥面与尾端压紧螺柱(9－12)的右端之间，由此所述尾端连接件(9－11)的连接内腔通过螺纹密封性地连接所述尾端压紧螺柱(9－12)。2.根据权利要求1所述的耐高温高压的井下铠装光缆续接保护装置，其特征在于，还包括续接器拖筒(10)，设置为包封所述中间保护管(9－2)以及两个密封连接组件。3.根据权利要求1所述的耐高温高压的井下铠装光缆续接保护装置，其特征在于，所述第一半圆隔套(9－8)与第二密封圈(9－10)相邻。4.根据权利要求1所述的耐高温高压的井下铠装光缆续接保护装置，其特征在于，所述第二半圆隔套(9－13)与第三密封圈(9－14)相邻。5.根据权利要求1所述的耐高温高压的井下铠装光缆续接保护装置，其特征在于，所述保护器尾端(9－3)的右端形成有凸起结构，所述中间保护管(9－2)的左端形成有相配合的凹陷结构，由此二者配合在一起实现密封性焊接。6.根据权利要求1所述的耐高温高压的井下铠装光缆续接保护装置，其特征在于，所述中间保护管(9－2)为左右对称结构。7.根据权利要求1所述的耐高温高压的井下铠装光缆续接保护装置，其特征在于，所述保护器尾端(9－3)还包括在侧壁上形成的第一检测孔(9－18)，用于检测所述尾端密封螺柱(9－7)与保护器尾端(9－3)之间的密封性。8.根据权利要求1所述的耐高温高压的井下铠装光缆续接保护装置，其特征在于，所述尾端密封螺柱(9－7)还包括在侧壁上形成的第二检测孔(9－19)，用于检测所述尾端密封
螺柱(9－7)与尾端连接件(9－11)之间的密封性。

技术总结
本发明公开了一种耐高温高压的井下铠装光缆续接保护装置，包括中间保护管(9－2)以及两个密封连接组件，两个密封连接组件分别密封固定在中间保护管(9－2)的两端，两段铠装光缆能够分别密封性地穿过两个密封连接组件，并在中间保护管(9－2)中续接，由此续接点(9－1)位于中间保护管(9－2)之中；其中，密封连接组件包括续接点保护器尾端(9－3)、尾端密封螺柱(9－7)、尾端连接件(9－11)以及尾端压紧螺柱(9－12)。本发明的装置能够适用于井下高温高压环境，保护井下铠装光缆续接点，以免断裂受损。损。


技术研发人员：王锦兵 张瀛馨 尹华港
受保护的技术使用者：北京昊锐科技有限公司
技术研发日：2022.03.25
技术公布日：2023/10/6