直接座封式電纜橋塞的製作方法

2023-06-27 12:39:36 1

專利名稱：直接座封式電纜橋塞的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種套管中油層封隔裝置，是一種無需專用座封工具而用電纜起下直接座封，可實現連續下橋塞封隔作業。
現有的電纜橋塞，一般是利用專用座封工具(電纜座封工具或液壓座封工具)把橋塞下入到井中預定位置，點火或打壓通過座封工具的動作使橋塞座封、丟手、然後起出座封工具進行全部拆卸清洗、清除藥垢，更換液壓油和所有密封圈，為下次作業作準備。因此，原來的電纜橋塞，由於拆卸、清洗、保養、組裝工作複雜現場條件無法滿足，不能實現二次或多次封隔作業。
本實用新型的任務是提供一種直接座封式電纜橋塞，它沒有專用座封工具，只有一個點火半頭，施工完畢後，可直接裝藥、組裝，進行下一次施工，從而實現連續作業。
直接座封式電纜橋塞主要由點火裝置和橋塞兩大部分組成，點火裝置主要包括點火頭(1)觸電棒(2)絕緣套(3)彈簧(4)點火銷(5)絕緣環(6)雷管套(8)雷管(22)二次引燃火藥(21)中間接頭(11)橋塞主要包括自鎖環(12)外鎖套(13)內鎖套(14)動力火藥(16)上卡瓦(25)芯軸(26)上錐體(27)脹環(28、29)膠筒(30)下錐體(31)下卡瓦(32)底座(33)膠筒支撐環(34)。
使用時利用電纜把直接座封式電纜橋塞下到井中預定位置，地面接通電源通過觸電棒(2)、彈簧(4)和點火銷(5)引爆雷管(22)，雷管(22)把二次引燃火藥(21)引燃，二次引燃火藥(21)噴出的火焰引燃動力火藥(16)，在動力火藥(16)產生的高壓氣體作用下，使得外鎖套(13)下行，同時推動上卡瓦(25)和上錐體(27)下行。另外，動力火藥(16)產生的高壓氣體還推動內鎖套(14)上行，內鎖套(14)，帶動芯軸(26)上行，芯軸(26)又帶動底座(33)、下卡瓦(32)、下錐體(31)上行，內外鎖套的相對運動，首先把剪斷銷釘(10)剪斷，然後使膠筒(30)壓縮並脹緊在套管上，起密封作用。上、下卡瓦(25、32)受壓力和錐體(27、31)錐面脹力作用脹裂並卡緊在套管上，從而使橋塞實現座封，然後上提電纜把點火裝置從橋塞中提出，即可實現丟手。
下面將結合附圖對本實用新型作進一步的詳細描述


圖1是直接座封式電纜橋塞的總體結構示意圖點火頭(1)利用絲扣與中間接頭(11)相連，點火頭(1)的內部又裝有解電棒(2)、絕緣套(3)、彈簧(4)、點火銷(5)及絕緣環(6)，絕緣環(6)由鎖緊環(24)固定，中間接頭(11)內部裝有雷管套(8)，雷管(8)中又裝有雷管(22)和二次引燃火藥(21)，雷管(22)由壓帽(7)壓緊固定，並由密封圈(23)密封，點火銷(5)在彈簧(4)的作用下始終頂在雷管(22)頂端，保持良好接觸，二次引燃火藥(21)由彈性脹圈定位固定在雷管套(8)中，中間接頭(11)下端插入內鎖套(14)上端的光孔，使其側孔對準內鎖套(14)孔中的槽，兩邊由密封圈(19)密封，中間接頭(11)通過剪釘(10)與橋塞的外鎖套(13)連接在一起，外鎖套(13)和內鎖套(14)通過自鎖環(12)的內外鋸齒螺紋連接，內外鎖套(13、14)與芯軸(26)形成火藥室，裝入動力火藥(16)，火藥產生的壓力由密封圈(15)(17)(18)密封，芯軸(26)上端通過螺紋與內鎖套(14)相連，下端用螺紋與底座(33)連接，下卡瓦(32)、下錐體(31)、膠筒(30)、上錐體(27)、上卡瓦(25)依次套在芯軸(26)上，外鎖套(13)下端頂緊上卡瓦(25)端面，膠筒兩端裝有防突脹環(28)、(29)，防止膠筒(30)膨脹時外突，膠筒(30)內有膠筒支撐環(34)和「O」型圈(35)，在下錐體(31)和芯軸(26)之間裝有平鍵(36)，用來限制下錐體(31)和芯軸(26)之間的相對轉動。
其具體工作過程是把電纜下端的磁性定位器通過螺紋連接在橋塞的點火頭(1)上，提起下入到油井中的預定位置，由磁性定位器定位。接通電源，電流就會通過觸電棒(2)、彈簧(3)、點火銷(5)、引暴雷管(22)，雷管(22)又把二次引燃火藥(21)引燃，二次引燃火藥(21)燃燒產生的高溫高壓氣體通過中間接頭(11)及內鎖套(14)的傳氣通道把動力火藥(16)引燃，動力火藥(16)產生的高壓氣體推動外鎖套(13)向下運動，剪斷剪釘(10)，外鎖套(13)繼續向下運動又推動上卡瓦(25)向下運動，上卡瓦(25)又推動上錐體(22)向下運動，同時動力火藥產生的高壓氣體推動內鎖套(14)向上運動，內鎖套(14)又帶動芯軸(26)和底座(33)向上運動，從而也使得下卡瓦(32)和下錐體(31)向上運動，相對運動的結果，使膠筒被壓縮、膨脹並壓緊在套管上起密封作用。隨著壓縮載荷的不斷增大，上、下卡瓦(25)、(32)沿上下錐體(27)、(31)的錐面移動並脹裂、卡緊在套管上，實現橋塞座封，當外鎖套(13)向下運動時，將帶動自鎖環(12)一起向下運動，自鎖環(12)是一開口的內外鋸齒螺紋套，只能向下滑動，不能向上滑動，具有止退作用，防止橋塞座封后自動解封，在動力火藥燃燒及壓力膨脹過程，由於中間接(11)與內鎖套(14)的傳壓通道及火藥室是全封閉的，對於中間接頭(11)和橋塞來說，壓力平衡，不受任何外力作用，因此，中間接頭(11)此時不會與橋塞分離而洩壓，座封后上提電纜，點火頭(1)及中間接頭(11)將隨電纜一起被起出、丟手，從而完成對油層的封隔作業。
圖2是本實用新型的另一種結構類型，這種結構類型的橋塞與上述橋塞其主體結構是相同的，其不同之處是點火裝置與橋塞的聯接用釋放環(10)來代替剪釘(10)，起到釋放螺栓和燃燒通道的雙重作用。另一個不同之處是內鎖套(14)上的引燃通道去掉了，在芯軸(26)上增加了引燃通道，其座封過程是用電纜下帶磁性定位器接在點火頭(1)上，下到井中預定位置點火，即可把雷管(22)和二次引燃火藥(21)點燃，二次引燃火藥(21)燃燒產生的高溫高壓氣體，將通過釋放環(10)的中心孔，再通過芯軸(26)上的引燃孔把動力火藥(16)點燃，以後的座封過程與上述結構的橋塞相同，不同之處只是丟手方式不同，在橋塞座封后，利用動力火藥(18)產生的高壓氣體的強大推力把釋放環(10)拉斷，來實現橋塞丟手。
直接座封式電纜橋塞具有結構簡單、體積小、重量輕、操作方便，可實現現場連續施工作業的特點。
權利要求1.直接座封式電纜橋塞是一種涉及套管中油層封隔裝置，其由點火裝置和橋塞兩大部分組成，本實用新型的特徵是點火頭(1)與中間接頭(11)通過螺紋相連，在點火頭(1)內部裝有觸電棒(2)、彈簧(4)、點火銷(5)、絕緣套(3)和絕緣環(6)，由固定環(24)用螺紋固定，在中間接頭(11)內部裝有雷管套(8)，在雷管套(8)內部裝有雷管(22)和二次引燃火藥(21)，雷管(22)由壓帽(7)壓緊，二次引燃火藥(21)由彈性脹圈定位，中間接頭(11)與內鎖套(14)之間靠釋放環(10)相連或中間接頭(11)與外鎖套(13)之間靠剪斷銷釘(10)相連，內鎖套(14)內裝有動力火藥(16)，內、外鎖套(14、13)之間裝有自鎖環(12)，內鎖套(14)通過螺紋與芯軸(26)相連，外鎖套(13)以下依次是上卡瓦(25)、上錐體(27)、脹環Ⅱ(28)、脹環Ⅰ(29)、膠筒(30)、下錐體(31)、下卡瓦(32)，它們依次套在芯軸(26)上，並座在底座(33)上，底座(33)通過螺紋與芯軸(26)連接。
2.根據權利要求1所述的直接座封式電纜橋塞，其特徵是觸電棒(2)、彈簧(4)和點火銷(5)依次裝入點火頭(1)內的絕緣套(3)和絕緣環(6)內，並由固定環(24)固定，構成電流通道。
3.根據權利要求1所述的直接座封式電纜橋塞，其特徵是中間接頭(11)上端由螺紋與點火頭(1)連接，內部裝有雷管套(8)，雷管套(8)內上端有雷管(22)並由壓帽(7)固定，且與點火銷(5)保持良好接觸，下端裝有二次引燃火藥(21)，中間接頭(11)下端插入內鎖套(14)光孔內，其內孔、側孔與內鎖套(14)的內環槽及豎孔構成主點火通道，其側孔與環槽兩邊由密封圈密封，保證中間接頭(11)受力平衡，中間接頭(11)外園由剪釘(10)與外鎖套(13)固定在一起。
4.根據權利要求1所述的直接座封式電纜橋塞，其特徵是中間接頭(11)下端通過釋放環(10)與內鎖套(14)連接，其內孔與芯軸(26)上端的中心孔構成主點火通道。
5.根據權利要求1所述的直接座封式電纜橋塞，其特徵是內鎖套(14)、外鎖套(13)通過具有內外單向螺紋的自鎖環(12)互相嚙合在一起，使外鎖套(13)相對於內鎖套(14)只能向下運動，不能反向運動。
6.根據權利要求1所述的直接座封式電纜橋塞，其特徵是橋塞的主火藥室由內、外鎖套(13)、(14)和芯軸(26)組成，動力火藥(26)裝在主火藥室內。
7.根據權利要求1所述的直接座封式電纜橋塞，其特徵是芯軸(26)上端螺紋與內鎖套(14)相連，下端螺紋與底座(33)相連，把橋塞的上、下卡瓦(25、32)、上、下錐體(27、31)和膠筒(30)與外鎖套(13)相互擠壓在一起。
專利摘要直接座封式電纜橋塞涉及的是一種套管中油層封隔裝置，目前常規使用的電纜橋塞必須採用專用的座封工具座封丟手，由於座封工具結構複雜，拆卸、清洗、換件、保養、組裝工作量大，現場難於進行，無法實現橋塞封閉連續作業，本實用新型採用了動力火藥裝在內部的結構，從而省去了複雜、笨重的專用座封工具，只需一個簡單的點火裝置，組裝操作簡便，實現了現場橋塞封閉連續作業，特別適合海上平臺作業。
文檔編號E21B33/10GK2200047SQ9323234
公開日1995年6月7日 申請日期1993年11月23日 優先權日1993年11月23日
發明者劉化國, 車登先 申請人:勝利石油管理局井下作業公司