快速聯接射孔馬籠頭的製作方法

2023-10-24 05:05:57

專利名稱：快速聯接射孔馬籠頭的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及油井射孔所用的電纜與射孔槍相聯接的馬龍頭裝置。
油氣井完鑽後，地質專家根據各種資料確定油、氣層位置，然後由射孔隊用射孔槍對準油、氣層進行射孔，射穿套管及水泥環並在地層中形成若干個一定深度的油氣流通道，地層油、氣沿射孔道流入井筒中，在其作業過程中使用的電纜與射孔槍專用聯接裝置稱作射孔馬籠頭。近幾年的專利文獻中介紹幾種有關馬籠頭的專利，例如名稱為「測井電纜馬籠頭」(專利號為90201565.6)、「測井馬籠頭防水密封裝置」(專利號為92219353.3)等，這些專利都是用於測井儀器與電纜聯接的馬籠頭，它們主要用於油氣井測井作業，因此它們不具備抗拒瞬間衝擊能力，因而不能用於射孔作業。又例如「一種防水密封的雙向快速聯接馬籠頭」(專利號97214369.6)，雖然在需要測量電極的馬籠頭中對電極電纜兩端鉚接行之有效，但它連接較麻煩，強度不高，且絕緣部份易出問題。
本實用新型的目的是針對現有技術的不足，提供一種具有連接簡單、安全可靠、抗瞬間衝擊力、防射孔地面爆炸等特點，並能同時進行校深的多功能射孔馬籠頭。
本實用新型的目的可以通過以下技術方案實現快速聯接射孔馬籠頭，由硬聯接結構、壓力開關、快速聯接結構、磁性定位器等結構組成，其特徵在於，包括(1)硬聯接結構，由密封套[1]，聯接件[7]、聯接管[8]、防轉定位件[9]、安全拉杆[10]等組成，密封套[1]下螺紋與聯接件[7]上螺紋相聯，安全拉杆[10]由下而上穿入聯接管[8]中孔，安全拉杆[10]上螺紋與聯接件[7]下螺紋相聯，成為一個組件，組件下端聯接管[8]用螺紋與主體[6]中孔相聯，防轉定位件[9]緊靠聯接件[7]用螺紋固定在主體[6]上，防止聯接件自由轉動；(2)壓力開關，由壓力活塞[11]、密封圈[12]、壓力彈簧[13]、絕緣棒[14]、下觸點[15]、上觸點[16]、螺釘[17]和絕緣座[18]組成，壓力開關安裝在主體[6]中心孔內，先將上觸點[16]下觸點[15]用螺釘[17]固定在絕緣座[18]上，在上、下觸點的焊線點焊接兩根導線組成電路組件，電路組件兩根導線穿過主體[6]中孔，絕緣座[18]下端塗上粘結劑，與主體中孔臺階處粘牢，絕緣棒[14]螺紋端安裝在壓力活塞[11]小直徑端，密封圈[12]套在壓力活塞[11]密封槽內，壓力彈簧[13]套在壓力活塞[11]小端構成組件，其組件裝入主體[6]中心孔內；(3)磁性定位器，由防磁外殼[19]、上磁鋼[20]、線圈[21]、下磁鋼[22]和鋁護殼[23]組成，磁性定位器安裝在主體[6]下端，下磁鋼[22]線圈[21]上磁鋼[20]按順序裝入鋁護殼[23]中，鋁護殼螺紋端緊固在主體[6]下端，防磁外殼[19]用螺紋連接在主體[6]下端；(4)快速聯接結構，由螺帽[24]、絕緣板[25]、導電插座[26]、密封圈[27]、單芯密封插件[28]、聯接頭[29]和掛接帽[30]組成，聯接頭在磁性定位器下端，聯接頭[29]與防磁外殼[19]是一個整體件，導電插座[26]插入絕緣板[25]孔內，用螺帽[24]緊固，然後整體裝入磁性定位器的鋁護殼[23]下端，用螺釘固定在鋁護殼相應的螺孔內，單芯密封插件[28]帶上密封圈[27]用螺紋上到聯接頭[29]下端，掛接帽[30]用螺紋與射孔槍的上端相聯。
本實用新型與現有技術相比具有以下優點1、射孔電纜與馬籠頭主體採用硬聯接，徹底解決了連接複雜、強度較低和多處密封的技術難題。
2、採用壓力開關，只有當射孔馬籠頭下到井下一定深度後，才有可能引爆射孔彈，從而杜絕了地面爆炸對射孔人員的傷害。
3、內置式磁性定位器可準確確定射孔位置。
4、射孔馬籠頭在井下施工爆炸所產生的瞬間衝擊力對原有不抗衝擊力的馬籠頭會造成損壞，本裝置在結構上增大靜位移，減小應力集中和增加抗剪強度，射孔馬籠頭可以抗擊因射孔彈發射而產生瞬間衝擊力。
以下結合附圖對本實用新型作進一步的描述附


圖1快速聯接射孔馬籠頭的總體結構示意圖；附圖2是
圖1中所示I處的硬聯接結構示意圖；附圖3是
圖1中所示II處的壓力開關結構示意圖；附圖4是
圖1中所示III處的磁性定位器及IV處快速聯接頭結構示意圖。
附圖中各標號的説明如下1.密封套 2.主體護殼3.平衡膠管 4.矽脂5.單芯密封插件6.主體7.聯結件 8.聯結管9.防轉定位件 10.安全拉杆 11.壓力活塞 12.密封圈13.壓力彈簧 14.絕緣棒 15.下觸點16.上觸點17.螺釘 18.絕緣座 19.防磁外殼 20.上磁鋼21.線圈 22.下磁鋼 23.鋁護殼24.螺帽25.絕緣板 26.導電插座 27.密封圈28.單芯密封插件29.聯結頭 30.掛接帽由附圖2可以看出，密封套[1]與馬籠頭主體的聯接件[7]是用螺紋進行硬聯接，安全拉杆[10]聯接管[8]再與聯接件[7]用螺紋聯接而成，然後用聯接管[8]的螺紋安裝到主體[6]的中心孔內，再將防轉定位件[9]固定到主體[6]上防止聯接件[7]聯接管[8]安全拉杆[10]轉動，因此避免了原來軟聯接兩端壓接或鉚接容易造成井下施工拉斷弱點，同時圓滿的解決了在井下因多處密封不可靠而造成馬籠頭絕緣不好的難題。
由附圖3可以看出，壓力開關是由上觸點[16]和下觸點[15]用螺釘[17]固定在絕緣座[18]上，焊好高溫導線，將其組件用高溫膠粘接在主體[6]中心孔內，壓力活塞[11]裝好密封圈[12]套上壓力彈簧[13]，中心孔裝上絕緣棒[14]，再將這一組件裝入主體[6]中心孔內。當馬籠頭下入充滿液體的井筒中，液體壓力通過平衡膠管[3]傳遞矽脂[4]，矽脂經過聯接管孔道將液體壓力傳遞給壓力活塞[11]端面，當壓力活塞受力超過彈簧壓力時，壓力活塞開始位移，在壓力活塞[11]接近[IV]限位點瞬間由絕緣棒[14]觸動上觸點[16]與下觸點[15]接通，因而它能在井下液體壓力作用下將壓力開關導通，而馬籠頭在地面無液壓時壓力開關不具備導通條件，因而即使地面人員誤操作也不會出現地面爆炸保護了人身安全。當射孔馬籠頭起出井口時，壓力開關機構恢復原位，上下觸電斷開，起安全作用。由於壓力開頭安裝在主體[6]的中心還有矽脂保護，所以它能長期使用無需保養就能達到靈活準確。
由附圖4可以看出，磁性定位器是由下磁鋼[22]，線圈[21]和上磁鋼[20]安裝在鋁護殼[23]內，鋁護殼[23]用螺紋固定在主體[6]上，再裝入防磁外殼[19]內，磁性定位器是利用油井內套管是鐵磁物質，而套管與接箍的厚度不同，在聯接處鐵磁物質量發生變化，磁定位沿井孔運行時，在線圈[21]內產生感應電勢的變化，射孔時測量感應電勢變化曲線與預先測量好的套管曲線對比後就能確定準確的射孔位置。快速聯接結構是由機械聯接和電路聯接兩部分組成，機械聯接是與防磁外殼[19]為一體的聯接頭[29]垂直插入預先安裝在射孔槍頭上的掛接帽[30]邊孔內，然後順勢轉動90再向上一拉完成機械掛接，電路聯接是由導電插座[26]螺紋端插入絕緣板[25]孔內用螺帽[24]擰緊安裝在鋁護殼[23]下端焊上點火線，然後與上面所述磁性定位器整體裝入防磁外殼[19]中，將導電插座[26]與安裝在防磁外殼下端聯接頭上的單芯密封插件[28]對接，在現場使用中當機械連接後吊入井口只需將射孔槍引出帶電線的密封插座套到單芯密封插件[28]上就完成了快速聯接頭的聯接。
權利要求快速聯接射孔馬籠頭，由硬聯接結構、壓力開關、快速聯接結構、磁性定位器等結構組成，其特徵在於，包括(1)硬聯接結構，由密封套[1]，聯接件[7]、聯接管[8]、防轉定位件[9]、安全拉杆[10]等組成，密封套[1]下螺紋與聯接件[7]上螺紋相聯，安全拉杆[10]由下而上穿入聯接管[8]中孔，安全拉杆[10]上螺紋與聯接件[7]下螺紋相聯，成為一個組件，組件下端聯接管[8]用螺紋與主體[6]中孔相聯，防轉定位件[9]緊靠聯接件[7]用螺紋固定在主體[6]上，防止聯接件自由轉動；
(2)壓力開關，由壓力活塞[11]、密封圈[12]、壓力彈簧[13]、絕緣棒[14]、下觸點[15]、上觸點[16]、螺釘[17]和絕緣座[18]組成，壓力開關安裝在主體[6]中心孔內，先將上觸點[16]下觸點[15]用螺釘[17]固定在絕緣座[18]上，在上、下觸點的焊線點焊接兩根導線組成電路組件，電路組件兩根導線穿過主體[6]中孔，絕緣座[18]下端塗上粘結劑，與主體中孔臺階處粘牢，絕緣棒[14]螺紋端安裝在壓力活塞[11]小直徑端，密封圈[12]套在壓力活塞[11]密封槽內，壓力彈簧[13]套在壓力活塞[11]小端構成組件，其組件裝入主體[6]中心孔內；
(3)磁性定位器，由防磁外殼[19]、上磁鋼[20]、線圈[21]、下磁鋼[22]和鋁護殼[23]組成，磁性定位器安裝在主體[6]下端，下磁鋼[22]線圈[21]上鋼[20]按順序裝入鋁護殼[23]中，鋁護殼螺紋端緊固在主體[6]下端，防磁外殼[19]用螺紋連接在主體[6]下端；
(4)快速聯接結構，由螺帽[24]、絕緣板[25]、導電插座[26]、密封圈[27]、單芯密封插件[28]、聯接頭[29]和掛接帽[30]組成，聯接頭在磁性定位器下端，聯接頭[29]與防磁外殼[19]是一個整體件，導電插座[26]插入絕緣板[25]孔內，用螺帽[24]緊固，然後整體裝入磁性定位器的鋁護殼[23]下端，用螺釘固定在鋁護殼相應的螺孔內，單芯密封插件[28]帶上密封圈[27]用螺紋上到聯接頭[29]下端，掛接帽[30]用螺紋與射孔槍的上端相聯。
專利摘要一種快速聯接射孔馬籠頭,主要由硬聯接結構、壓力開關結構、快速聯接結構、磁性定位器等部分組成。獨特的聯接方式使得馬籠頭主體與電纜及射孔槍之間的聯接變得簡單快速、安全可靠,並具有抗衝擊能力;可靠的壓力開關結構由液壓控制電路通斷,確保射孔安全;內置式磁性定位器,準確確定射孔位置。本實用新型可廣泛用於各種井況下的電纜射孔作業。
文檔編號E21B47/00GK2372449SQ9922807
公開日2000年4月5日 申請日期1999年4月26日 優先權日1999年4月26日
發明者王士孝, 王志信, 吳成文 申請人:王士孝