RU2224885C1

RU2224885C1 - Waterproof half-coupling for connecting logging cable to well device

Info

Publication number: RU2224885C1
Application number: RU2002119242/03A
Authority: RU
Inventors: Г.Г. Сафиуллин
Original assignee: Закрытое акционерное общество Научно-производственная фирма "СейсмоСетСервис"
Priority date: 2002-07-16
Filing date: 2002-07-16
Publication date: 2004-02-27
Also published as: RU2002119242A

Abstract

FIELD: geophysical wells examination. SUBSTANCE: waterproof half-coupling has a body with bolt head for fixing logging cable armor, candle bridge with a cylinder and piston, to which a bushing with a bore for placing nesting part of plug is rigidly connected, and electrical inlets in the piston having a housing for isolated cable conductor with sealing ring. Electrical inlet body is modular, and between its parts additional sealing ring and thrust isolating bushing with stop for cut off end of cable conductor isolation are located. EFFECT: increased reliability of devices in wells with high temperature and pressure. 4 dwg

Description

Изобретение относится к области геофизических исследований скважин и может быть использовано в скважинных приборах.The invention relates to the field of geophysical research of wells and can be used in downhole tools.

Известна герметичная полумуфта для присоединения кабеля к скважинному прибору, состоящая из приборной полумуфты в виде встроенной в кожух скважинного прибора головки, содержащей штепсельный разъем для присоединения кабельной полумуфты в виде свечного моста, содержащей ответную часть штепсельного разъема (например, НКБ7-60 ГОСТ 14213-69. Наконечники кабельные для каротажной аппаратуры).Known sealed coupling for connecting a cable to a downhole tool, consisting of a tool coupling in the form of a head integrated into the casing of the downhole tool, containing a plug for attaching a cable coupling in the form of a candle bridge containing a mating connector (for example, NKB7-60 GOST 14213-69 Cable lugs for logging equipment).

Известна герметичная полумуфта для присоединения каротажного кабеля к скважинным приборам, состоящая из корпуса с личинкой для крепления брони кабеля, свечного моста, снабженного эластичной гидравлической камерой с самоуплотняющимися вводами соскового типа, электровводов и элементов для электрического и механического присоединения к головке скважинного прибора (авт. свид. СССР №294011, E 21 B 47/00, 1969).Known sealed coupling for connecting a logging cable to downhole tools, consisting of a housing with a larva for attaching cable armor, a candle bridge equipped with an elastic hydraulic chamber with self-sealing nipple-type inputs, electric inputs and elements for electrical and mechanical connection to the head of a downhole tool (author's certificate USSR No. 294011, E 21 B 47/00, 1969).

В известных устройствах жилы каротажного кабеля соединяют с электровводами свечного моста подпайкой. Причем в первом устройстве место подпайки изолируется и герметизируется резиновой лентой. В усовершенствованном устройстве для этой цели применяют заполненную изоляционной жидкостью эластичную камеру с вводами соскового типа.In known devices, the wires of the wireline cable are connected to the electrical inputs of the candle bridge by soldering. Moreover, in the first device, the soldering place is isolated and sealed with rubber tape. In an improved device for this purpose, an elastic chamber filled with insulating liquid with nipple-type inputs is used.

В обоих устройствах для соединения электровводов с гнездовой частью штепсельного разъема применяют тонкие изолированные провода, одни концы которых подпаивают к электровводам, с последующей изоляцией места подпайки, другие концы - к гнездовой части штепсельного разъема. При этом, чтобы произвести подпайку проводов к гнездовой части штепсельного разъема, концы проводов должны выступать из накидной гайки на некоторую величину. После распайки проводов последние укладываются в гнезде моста, на котором затем устанавливается и закрепляется гнездовая часть штепсельного разъема.In both devices, thin insulated wires are used to connect the electrical inputs to the female part of the plug, one ends of which are soldered to the electrical inputs, followed by isolation of the soldering point, the other ends to the female part of the plug. In this case, in order to solder the wires to the female part of the plug connector, the ends of the wires must protrude from the union nut by a certain amount. After unsoldering the wires, the latter are laid in the bridge socket, on which the socket part of the plug connector is then installed and fixed.

Таким образом, в указанных устройствах при соединении электроввода с гнездовой частью штепсельного разъема операция распайки производится дважды. Кроме того, такие полумуфты не позволяют использовать все преимущества электровводов, через которые жилы кабеля проходят без нарушения их изоляции и с последующим закреплением в электровводе, так как упругие фторопластовые жилы кабеля невозможно уложить в гнездо моста.Thus, in these devices, when connecting the electric input to the female part of the plug, the desoldering operation is performed twice. In addition, such half-couplings do not allow to use all the advantages of the electrical inputs through which the cable conductors pass without breaking their insulation and then securing them in the electrical input, since it is impossible to lay the elastic fluoroplastic cable conductors in the bridge socket.

Известна герметичная полумуфта для присоединения геофизического кабеля к скважинному прибору, содержащая корпус с личинкой для крепления брони кабеля, свечной мост, состоящий из цилиндра и поршня, снабженного втулкой с расточкой для размещения гнездовой части штепсельного разъема, жестко соединенной при помощи ребер с поршнем, на котором установлены электровводы (патент РФ №1165770, E 21 B 47/00, 1993).Known sealed coupling for connecting a geophysical cable to a downhole tool, comprising a housing with a larva for fastening the cable armor, a candle bridge consisting of a cylinder and a piston equipped with a sleeve with a bore to accommodate the female part of the plug connector, rigidly connected with ribs to the piston on which installed electrical inputs (RF patent No. 1165770, E 21 B 47/00, 1993).

Указанная полумуфта позволяет пропускать жилы кабеля без нарушения изоляции через электровводы и непосредственно подпаивать их к гнездовой части штепсельного разъема. Такие полумуфты используются на производстве при геофизических исследованиях в скважинах при температуре не более 130°С и давлении не выше 60 МПа. Применение их при более жестких условиях приводит к перемещению жилы провода по электровводу в полость свечного моста и нарушению герметичности полумуфты.The specified coupling allows you to pass the cable conductors without breaking insulation through the electrical inputs and directly solder them to the female part of the plug connector. Such coupling halves are used in production during geophysical studies in wells at a temperature of not more than 130 ° C and a pressure of not higher than 60 MPa. Their use under more severe conditions leads to the displacement of the wire core along the electric input into the cavity of the candle bridge and to the violation of the tightness of the coupling half.

Предлагаемая полумуфта позволяет повысить надежность работы устройства при более высоких скважинных давлениях и температурах.The proposed half-coupling can improve the reliability of the device at higher borehole pressures and temperatures.

В герметичной полумуфте, содержащей корпус с личинкой для крепления брони каротажного кабеля, свечной мост, имеющий цилиндр и поршень, с которым жестко связана втулка с расточкой для размещения гнездовой части штепсельного разъема, а также установленные в поршне электровводы, имеющие корпус для проводки жил кабеля с изоляцией и с уплотнительной манжетой, корпус электроввода выполнен составным, а между его частями установлены дополнительная уплотнительная манжета и распорная изоляционная втулка, имеющая упорную часть для отсеченного конца изоляции жилы кабеля.In a sealed coupling half containing a housing with a larva for attaching the armor of the wireline cable, a candle bridge having a cylinder and a piston with which a sleeve with a bore is rigidly connected to accommodate the female part of the plug connector, as well as electric inputs installed in the piston having a housing for wiring cable cores with insulation and with a sealing collar, the electric input housing is made integral, and between its parts an additional sealing collar and an expansion insulating sleeve having a thrust part for the cut-off gloss cable insulation core.

На фиг.1 изображена полумуфта, общий вид; на фиг.2 - разрез по А-А; на фиг.3 - разрез по Б-Б; на фиг.4 - продольный разрез электроввода.Figure 1 shows a coupling half, General view; figure 2 is a section along aa; figure 3 is a section along BB; figure 4 is a longitudinal section of an electric input.

Полумуфта состоит из колпака 1, личинки 2, электровводов 3, поршня 4 с уплотнительными кольцами 5, втулки 6, в которой выполнена расточка для размещения гнездовой части штепсельного разъема 7. Втулка 6 и поршень 4 жестко соединены между собой при помощи ребер 8 и представляют цельную конструкцию. Причем поршень 4 выполнен с возможностью фиксации его с цилиндром 9. Для этого в поршне 4 сделан паз 10, а в цилиндре 9 выступ 11.The coupling half consists of a cap 1, a larva 2, electric inputs 3, a piston 4 with O-rings 5, a sleeve 6, in which a bore is made to accommodate the female part of the plug connector 7. The sleeve 6 and the piston 4 are rigidly interconnected by means of ribs 8 and are integral construction. Moreover, the piston 4 is made with the possibility of fixing it with the cylinder 9. For this, a groove 10 is made in the piston 4, and a protrusion 11 in the cylinder 9.

Электровводы 3 установлены в поршне 4 и сделаны следующим образом.The electrical inputs 3 are installed in the piston 4 and are made as follows.

Корпус электроввода выполнен составным, содержит нижнюю часть 12 и верхнюю 13. Между нижней и верхней частями установлены распорная втулка 14 и дополнительная манжета 15. Распорная изоляционная втулка 14, изготовленная из диэлектрического материала, имеет упорную часть 16 для отсеченного конца изоляции провода кабеля. Нижняя часть корпуса 12 вместе с гайкой 17 образует цанговый зажим. Манжета 18 уплотняет ввод жилы кабеля в корпусе 13.The electric input housing is made integral, contains a lower part 12 and an upper 13. A spacer sleeve 14 and an additional sleeve 15 are installed between the lower and upper parts. The spacer insulating sleeve 14, made of dielectric material, has a stop part 16 for the cut off end of the insulation of the cable wire. The lower part of the housing 12 together with the nut 17 forms a collet clamp. The sleeve 18 seals the input of the cable core in the housing 13.

Перед тем как пропустить жилы кабеля через электровводы, на броню кабеля надевают колпак 1, и броню заделывают в личинку 2. Затем в верхней части корпуса 13 устанавливают манжеты 15, 18, уплотнительные кольца 19 и навинчивают нижнюю часть корпуса 12 (для упора манжеты 15). Пропускают провод через манжеты. После этого отворачивают нижнюю часть корпуса, отсекают изоляцию провода по нижнему торцу верхней части корпуса 13 и пропускают оголенный провод через распорную втулку 14, вставленную в нижнюю часть корпуса 12. Соединяют обе части корпуса и навинчивают гайку 17. Электровводы с пропущенными через них проводами 20 устанавливают в поршне 4 и концы проводов подпаивают к разъему 7.Before passing the cable strands through the electrical inputs, put a cap 1 on the cable armor and close the armor into the larva 2. Then, cuffs 15, 18, sealing rings 19 are installed in the upper part of the housing 13 and the lower part of the housing 12 is screwed (to stop the cuff 15) . Pass the wire through the cuffs. After that, the lower part of the housing is turned off, the insulation of the wire is cut off at the lower end of the upper part of the housing 13 and the bare wire is passed through the spacer sleeve 14 inserted into the lower part of the housing 12. Connect both parts of the housing and screw the nut 17. Install the electrical inputs with the wires 20 passed through them in the piston 4 and the ends of the wires are soldered to the connector 7.

Для соединения полумуфты с ответной частью - головкой скважинного прибора служит накидная гайка 21, надетая на цилиндр 9. При навинчивании ее на головку скважинного прибора происходит соединение штепсельного разъема. Для взаимной фиксации частей штепсельного разъема на цилиндре 9 имеется фиксирующий выступ 22, который попадает в паз головки прибора (прибор на чертеже не показан).To connect the coupling half with the counterpart - the head of the downhole tool, a union nut 21 is put on the cylinder 9. When screwing it onto the head of the downhole tool, the plug connector is connected. For mutual fixation of the parts of the plug connector on the cylinder 9 there is a locking protrusion 22, which falls into the groove of the head of the device (the device is not shown in the drawing).

Предложенное конструкторское решение позволяет повысить надежность работы устройства при более высоких скважинных давлениях и температурах.The proposed design solution allows to increase the reliability of the device at higher well pressures and temperatures.

Это достигается за счет выполнения корпуса электроввода составным, установкой распорной втулки и дополнительной манжеты. Распорная втулка является упором для изоляции провода и одновременно изолирует его оголенную часть от корпуса. Втулка предотвращает продавливание провода в полость свечного моста под действием гидростатического давления столба скважинной жидкости, а дополнительная манжета многократно повышает надежность герметизации электроввода.This is achieved by making the electrical input case composite, installing an expansion sleeve and an additional cuff. The spacer sleeve is an emphasis for insulating the wire and at the same time isolates its exposed part from the housing. The sleeve prevents the wire from being pressed into the cavity of the candle bridge under the action of hydrostatic pressure of the wellbore fluid column, and an additional cuff greatly increases the reliability of sealing the electric input.

Герметичные полумуфты с вышеприведенной конструкцией были изготовлены в фирме “Прибор”. Испытания, проведенные в гидрокамере (давление - 120 МПа, температура - 160°С) и в скважинных условиях - в Оренбургской области (глубина скважины - 5040 м, температура - 140°С), показали эффективность ее работы.Hermetic coupling halves with the above construction were manufactured by Pribor. Tests conducted in a hydraulic chamber (pressure - 120 MPa, temperature - 160 ° C) and in borehole conditions - in the Orenburg region (well depth - 5040 m, temperature - 140 ° C), showed its effectiveness.

Claims

An airtight coupling for connecting a logging cable to a downhole tool, comprising a housing with a larva for attaching the armor of the logging cable, a candle bridge including a cylinder and a piston, to which a sleeve with a bore is rigidly connected to accommodate the female part of the plug connector, as well as electric inputs installed in the piston, having a housing for wiring an insulated cable core with a sealing collar, characterized in that the electrical input housing is made integral, between which additional seals are installed cuff and spacer insulating sleeve having a thrust portion for the cut off end of the insulation of the cable core.