一种纯电湿接头的密封结构及其使用方法与流程

专利检索2026-07-06  8


本发明属于湿接头密封,尤其是涉及一种纯电湿接头的密封结构及其使用方法。


背景技术:

1、目前,在油田生产井筒中,生产管柱和电缆线路的连接被称作湿连接。影响湿连接的因素有许多,例如,在完成对接之前,要求在一起的组件必须对齐。现阶段,常借助引导操作完成,当连接工作过半时,引导工具的凸缘进入连接的另一半;当凸缘找到延伸的纵向轨道时,转动引导工具使其插入,直到满足需要的对齐方式即可。上述操作,相对定位液控管线而言,更重要的是如何定位电缆线,以便其更好的连接,满足电路操作和电源传输。

2、在井底流体的影响下,如何保证良好的接触和连接是问题的关键。现有的油田湿式环境通电产品受水汽影响较大,当连接出现空隙或没有紧密连接时,会导致密封圈失效,一旦密封不可靠,工具腔室内进入水汽则造成机电产品短路。因此,无法创造保护电线或光纤的井下条件。


技术实现思路

1、本发明要解决的问题是提供一种纯电湿接头的密封结构及其使用方法,该方法湿连接的公接头由地面下入井中,通过其自身的密封模块插入对应湿连接的母接头,提高了湿连接中的供电和信号传输能力,从而提升了现有机电一体化工具的技术可靠性和产品寿命,提高了电泵采油措施的工艺效率,促进了油田的高效开发。

2、为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种纯电湿接头的密封结构,包括外壳密封部、电缆接头密封部和对接主体密封部,所述外壳密封部包括沟槽静密封件和斜面唇形密封件,所述沟槽静密封件为多个,多个所述沟槽静密封件置于公接头外壳内部及母接头外壳内部,所述沟槽静密封件封堵地层水汽,防止水汽进入壳体内部,所述斜面唇形密封件置于所述公接头的对接引导头上,提高所述对接引导头与所述公接头壳体密封性;所述电缆接头密封部包括皮套密封件、卡套密封件和电缆外铠静密封件,所述皮套密封件、所述卡套密封件和所述电缆外铠静密封件均置于所述公接头的电缆接头内部及所述母接头的电缆接头内部,所述皮套密封件密封包裹在密封插针和对接铜套处,所述卡套密封件密封电缆金属外铠,所述电缆外铠静密封件为多个,多个所述电缆外铠静密封件封堵水汽,防止水汽沿钢管进入铜连接腔体内部;所述对接主体密封部包括模块密封件、d型圈密封件和v盘密封件,所述模块密封件为多个,多个所述模块密封件置于所述公接头的对接主体上,所述模块密封件防止水汽进入所述公接头的腔体内部,所述d型圈密封件为两个,多个所述d型圈密封件置于所述公接头的对接主体上,相邻两个所述d型圈密封件中间为导电铜组件,所述v盘密封件置于所述公接头的对接主体上,所述v盘密封件包括橡胶v圈和聚四氟乙烯v圈,所述v圈和所述聚四氟乙烯v圈交替安装。

3、进一步的,所述沟槽静密封件和所述电缆外铠静密封件均为o形密封圈,所述沟槽静密封件尺寸大于所述电缆外铠静密封件尺寸。

4、进一步的,所述斜面唇形密封件为圆环形,所述斜面唇形密封件靠近所述对接引导头一端呈喇叭口状,喇叭口状所述斜面唇形密封件端内含o形密封圈,所述斜面唇形密封件材质为聚四氟乙烯,所述o形密封圈材质为橡胶。

5、进一步的,所述皮套密封件材质为橡胶,所述皮套密封件呈瓶状,所述皮套密封件远离所述密封插针一端为小圆管体,所述皮套密封靠近所述密封插针一端为大圆管体,所述小圆管体与所述大圆管体之间通过圆锥台管连接。

6、进一步的,所述卡套密封件为金属材质,所述卡套密封件靠近所述密封插针一端为锥形通孔环,所述卡套密封件远离所述密封插针另一端为压环。

7、进一步的,所述模块密封件包括金属圆环,所述金属圆环为圆柱环状,所述金属圆环外柱面中心处设有硫化橡胶圈。

8、进一步的,所述d型圈密封件为圆环橡胶,所述d型圈密封件截面为“d”形,所述v盘密封件包括金属环和橡胶环,所述金属环和所述橡胶环截面均为v形,所述金属环与所述橡胶环交替安装。

9、进一步的,本发明还提供一种纯电湿接头的密封结构使用方法,适用于所述的纯电湿接头的密封结构,包括以下步骤,

10、s1:作业前,组装各密封部;

11、s2:组装湿接头工具,进行螺纹、销钉连接,并于生产管柱连接。

12、进一步的,所述s1包括以下步骤,

13、s11:将电缆外铠静密封件套装在电缆外表面,插入公接头及母接头内,并拧紧压帽;

14、s12:将模块密封件上的硫化橡胶圈紧固在金属圆环上使其紧密贴合,将模块密封件套入对接本体上;

15、s13:将皮套密封件套入已经连接完毕的密封插针,使铜线导通连接;

16、s14:将卡套密封件套在电缆外铠表面,拧紧压帽螺纹,使卡套密封件前后紧密贴合,实现位置固定和金属锥面密封;

17、s15:将v盘密封件的金属环和橡胶环,逐个交替套装在对接主体上,压实;

18、s16:将d型密封件套装在对接主体上,表面清理干净;

19、s17:将斜面唇形密封件内部固的o形密封圈套装在对接引导头上,对接引导头与对接主体螺纹连接。

20、进一步的,所述s2包括以下步骤,

21、s21:对套管井筒刮管、洗井;

22、s22:下入母接头;

23、s23:管柱内投钢球,打压、丢手;

24、s24:将母接头留在井筒中;

25、s25:下入公接头的管柱进行对接,实现井筒液体环境中的单芯电缆连接;

26、s26:需要检泵时,提出上部管柱;

27、s27:需要取出母接头时,下入标准捞矛打捞;

28、s28:取出全部下部管柱。

29、本发明具有的优点和积极效果是:

30、本发明的密封结构能够实现纯电湿接头内部的导电铜件部分的接触连接不被水汽侵蚀,提高工具可靠性和产品寿命;面对油田井下长期高温高压的工况,各密封模块密封性能依然良好;为油田井下机电一体化产品提供一种密封方案,以解决密封失效保护的难题;针对智能油田开采,为开发智能采油工具的密封方案积累了电子技术与机械设计相结合的经验,提高了采油工艺措施的生产效率。



技术特征:

1.一种纯电湿接头的密封结构,其特征在于:包括外壳密封部、电缆接头密封部和对接主体密封部,所述外壳密封部包括沟槽静密封件和斜面唇形密封件,所述沟槽静密封件为多个,多个所述沟槽静密封件置于公接头外壳内部及母接头外壳内部,所述沟槽静密封件封堵地层水汽,防止水汽进入壳体内部,所述斜面唇形密封件置于所述公接头的对接引导头上,提高所述对接引导头与所述公接头壳体密封性;所述电缆接头密封部包括皮套密封件、卡套密封件和电缆外铠静密封件,所述皮套密封件、所述卡套密封件和所述电缆外铠静密封件均置于所述公接头的电缆接头内部及所述母接头的电缆接头内部,所述皮套密封件密封包裹在密封插针和对接铜套处,所述卡套密封件密封电缆金属外铠,所述电缆外铠静密封件为多个,多个所述电缆外铠静密封件封堵水汽,防止水汽沿钢管进入铜连接腔体内部;所述对接主体密封部包括模块密封件、d型圈密封件和v盘密封件,所述模块密封件为多个,多个所述模块密封件置于所述公接头的对接主体上,所述模块密封件防止水汽进入所述公接头的腔体内部,所述d型圈密封件为两个,多个所述d型圈密封件置于所述公接头的对接主体上,相邻两个所述d型圈密封件中间为导电铜组件,所述v盘密封件置于所述公接头的对接主体上,所述v盘密封件包括橡胶v圈和聚四氟乙烯v圈,所述v圈和所述聚四氟乙烯v圈交替安装。

2.根据权利要求1所述的一种纯电湿接头的密封结构,其特征在于:所述沟槽静密封件和所述电缆外铠静密封件均为o形密封圈,所述沟槽静密封件尺寸大于所述电缆外铠静密封件尺寸。

3.根据权利要求1或2所述的一种纯电湿接头的密封结构,其特征在于:所述斜面唇形密封件为圆环形,所述斜面唇形密封件靠近所述对接引导头一端呈喇叭口状,喇叭口状所述斜面唇形密封件端内含o形密封圈,所述斜面唇形密封件材质为聚四氟乙烯,所述o形密封圈材质为橡胶。

4.根据权利要求1或2所述的一种纯电湿接头的密封结构,其特征在于:所述皮套密封件材质为橡胶,所述皮套密封件呈瓶状,所述皮套密封件远离所述密封插针一端为小圆管体,所述皮套密封靠近所述密封插针一端为大圆管体,所述小圆管体与所述大圆管体之间通过圆锥台管连接。

5.根据权利要求1或2所述的一种纯电湿接头的密封结构,其特征在于:所述卡套密封件为金属材质,所述卡套密封件靠近所述密封插针一端为锥形通孔环,所述卡套密封件远离所述密封插针另一端为压环。

6.根据权利要求1或2所述的一种纯电湿接头的密封结构,其特征在于:所述模块密封件包括金属圆环,所述金属圆环为圆柱环状,所述金属圆环外柱面中心处设有硫化橡胶圈。

7.根据权利要求1或2所述的一种纯电湿接头的密封结构,其特征在于:所述d型圈密封件为圆环橡胶,所述d型圈密封件截面为“d”形,所述v盘密封件包括金属环和橡胶环,所述金属环和所述橡胶环截面均为v形,所述金属环与所述橡胶环交替安装。

8.一种纯电湿接头的密封结构使用方法,适用于权利要求1至7任一所述的纯电湿接头的密封结构,其特征在于:包括以下步骤,

9.根据权利要求8所述的一种纯电湿接头的密封结构使用方法,其特征在于:所述s1包括以下步骤,

10.根据权利要求8所述的一种纯电湿接头的密封结构使用方法,其特征在于:所述s2包括以下步骤,


技术总结
本发明公开了一种纯电湿接头的密封结构及其使用方法,包括外壳密封部、电缆接头密封部和对接主体密封部,外壳密封部包括沟槽静密封件和斜面唇形密封件,外壳密封部用来密封湿接头的钢体外壳;电缆接头密封部包括皮套密封件、卡套密封件和电缆外铠静密封件,电缆接头密封部用来密封湿接头的电缆接头;对接主体密封部包括模块密封件、D型圈密封件和V盘密封件,对接主体密封部用来密封对接主体。本发明的密封结构能够实现纯电湿接头内部的导电铜件部分的接触连接不被水汽侵蚀,提高工具可靠性和产品寿命;面对油田井下长期高温高压的工况,各密封模块密封性能依然良好;为油田井下机电一体化产品提供密封方案,提高了采油工艺措施的生产效率。

技术研发人员:王洪,詹敏,张成富,沈琼,郑春峰,赵景辉,王胜,薛德栋,肖祖印,张伦玮,徐兴安
受保护的技术使用者:中海油能源发展股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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