УСТРОЙСТВО РАЗЪЕМНОГО ГЕРМЕТИЧНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОЕДИНИТЕЛЯ ПО ТИПУ "МОКРЫЙ КОНТАКТ" ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ В ПРОВОДЯЩЕЙ СРЕДЕ Российский патент 2015 года по МПК H01R13/52 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для соединения электрической линии в процессе эксплуатации нефтяных скважин для подсоединения электрических клапанов и датчиков контроля работы пластов и управления скважиной при одновременно-раздельной и поочередной эксплуатации нескольких продуктивных пластов и пропластков и управления "интеллектуальными скважинами", а также в иных случаях, где требуется соединение электрической линии в проводящей среде. Известен герметичный электрический соединитель (аналог) [1] (авторское свидетельство №2320850, опубликовано 1980.30.12).

Соединитель содержит вилку со штыревыми контактами, размещенными в изоляторе, и центрирующую втулку, телескопически охватывающую розетку, с гнездами, внутренняя полость которой заполнена изоляционной жидкостью и закрыта со стороны сочленения эластичной диафрагмой, узел взаимной фиксации вилки и розетки, Элементы угловой ориентации в виде продольного паза и расположенного в нем пальца, выполненных в центрирующей втулке и в одной из деталей соединителя, и токоподвод. который снабжен цилиндрической деталью, имеющей вес, обеспечивающий прокол диафрагмы штырями, на одном конце которой закреплена розетка, последняя соединена с токопроводом, на части длины размещенном в цилиндрической детали, узел взаимной фиксации выполнен в виде неподвижно установленной на свободном участке токоподвода со стороны, противоположной розетке, втулки, на которой шарнирно закреплена пара одноплечих рычагов, шарнирно связанных с двуплечими рычагами, одни концы которых соединены между собой пружиной, а другие взаимодействуют с кольцевым выступом, выполненным на внутренней поверхности центрирующей втулки, при этом паз имеет заходную часть и образован на цилиндрической детали, а палец в центрирующей втулке, причем изоляционная жидкость имеет плотность меньшую, чем плотность промывочной жидкости, а изолятор вилки выполнен из гидрофобного материала. Недостатками данного решения являются возможность попадания скважинной жидкости во внутреннюю полость разъема, что приводит к нарушению контакта соединяемых частей разъема, невозможность выполнения повторного соединения. Известен кабельный разъем (аналог) [2] (Патент US №4570709, опубликовано в 1986 г.), содержащий корпус, состоящий из двух частей (штыревой и гнездовой), в которых размещены контактные элементы. Контактные элементы выполнены в виде металлических штырей, при механическом соединении обеспечивающих электрический контакт. Гнездовая часть разъема является частью корпуса геофизического прибора, спускаемого в скважину на бурильных трубах. В процессе работы штыревую часть разъема опускают в скважину через бурильные грубы на каротажном кабеле. При стыковке обеих частей разъема электрические контакты соединяются, обеспечивая электрическое питание блоков геофизического прибора и прохождение от него информации по каротажному кабелю на поверхность.

Недостатком данного разъема является возможность попадания скважинной жидкости во внутреннюю полость разъема, что приводит к нарушению контакта соединяемых частей разъема.

Известен кабельный разъем для работы в проводящей среде (прототип) [3] (Патент РФ 2260231 С1, опубликовано 10.09.2005), состоящий из штыревой и гнездовой частей с контактными элементами внутри них и мембраной, отличающийся тем, что гнездовая часть выполнена в виде цилиндрического корпуса, внутренняя полость которого выполнена ступенчатой, с контактами, выполненными в виде упругих разрезных колец, закрепленных на гибких траверсах, эластичной мембраной, расположенной со стороны сочленения со штыревой частью, и подпружиненным уплотняющим кольцом, установленным в корпусе с возможностью перемещения, причем внутренняя полость гнездовой части заполнена изоляционной жидкостью, штыревая часть выполнена цилиндрической с конусообразным концом, причем диаметр цилиндрической части штыря больше внутреннею диаметра уплотняющего кольца.

Недостатками данного кабельного разъема являются незащищенность штыревой части от воздействия скважинной жидкости, отсутствие механической фиксации соединения, ограниченность сферы применения, невозможность применения в добывающих скважинах.

Задачей изобретения является повышение унификации областей применения герметичного электрического соединителя электрических линий в проводящих средах, осуществление надежного как электрического, так и механического соединения, возможность использования для соединения электрической линии при одновременно-раздельной эксплуатации скважин.

Указанная цель достигается тем, что разъемный герметичный электрический соединитель по типу «мокрый контакт» выполнен из двух частей - верхней и нижней.

На фиг. 1 представлена конструкция разъемного герметичного электрического соединителя по типу «мокрый контакт».

Верхняя часть разъемного герметичного электрического соединителя по типу «мокрый контакт» состоит из корпуса 5, сильфона или резинового либо поршневого компенсатора 2 с камерой 3, заполненной электроизоляционной жидкостью, контактной группы 6 с необходимым количеством контактов, которую соединяют с кабельной линией с помощью геофизической приборной головки или герметичных электровводов 1, герметичного защитного кожуха 7 с возвратной пружиной 4 и цанговым захватом 8. В нижней части корпуса располагают захватную цангу 9, полость которой заполняют электроизоляционной смазкой.

Нижняя часть разъемного герметичного электрического соединителя по типу «мокрый контакт» состоит из герметичного корпуса 14 с канавкой для цангового захвата 15, в котором располагают блок контактных колец 11 с необходимым количеством контактных колец, которые соединяют с кабельной линией с помощью геофизической приборной головки или герметичных электровводов 18 и сильфон или резиновый либо поршневой компенсатор 17 с камерой 16, заполненной электроизоляционной жидкостью, защитного герметичного кожуха 12, поджимаемого посредством пружины 13, стержня 10 с канавкой для цангового захвата. Для защиты от проникновения скважинной жидкости между защитными герметичными кожухами и корпусами верхней и нижней частей разъемного герметичного электрического соединителя по типу «мокрый контакт» устанавливают уплотнительные элементы.

Во время стыковки электроизоляционная смазка, находящаяся в полости цанги верхней части «мокрого контакта», оттесняет скважинную жидкость между двумя частями разъемного герметичного электрического соединителя по типу «мокрый контакт», верхняя часть стержня 10 нижней части «мокрого контакта» захватывается цангой 8 верхней части разъемного герметичного электрического соединителя по типу «мокрый контакт», и происходит механическое сцепление верхней и нижней частей разъемного герметичного электрического соединителя по типу «мокрый контакт». Далее происходит движение защитного герметичного кожуха 12 нижней части разъемного герметичного электрического соединителя по типу «мокрый контакт» вниз и одновременное движение защитного герметичного кожуха 7 верхней части разъемного герметичного электрического соединителя по типу «мокрый контакт» вверх. При этом в верхней части разъемного герметичного электрического соединителя по типу «мокрый контакт» происходит перетекание электроизоляционной жидкости в сильфон или резиновый, либо поршневой компенсатор 2, а в нижней части разъемного герметичного электрическогосоединителя по типу «мокрый контакт» в сильфон или резиновый либо поршневой компенсатор 17. При достижении нижней, крайней точки и сцепления цанги 9 с канавкой 15 корпуса 14 происходит замыкание электрических контактов. В случае необходимости расстыковки для подъема оборудования на ремонт работа механизма разъемного герметичного электрического соединителя по типу «мокрый контакт» происходит в обратном порядке. Вначале расстыковывается цанга 9, при этом стержень 10 остается захваченным цангой 8, защитный герметичный кожух 12 нижней части «мокрого контакта» под действием пружины 13 движется вверх, закрывая контактные кольца 11, а защитный герметичный кожух 7 верхней части разъемного герметичного электрического соединителя по типу «мокрый контакт» под действием пружины 4 и цангового захвата 8 движется вниз, закрывая контакты 6. При этом электроизоляционная жидкость из сильфонов или резиновых либо поршневых компенсаторов 2 и 17 перетекает в камеры 3 и 16. При достижении исходного состояния верхней и нижней частей разъемного герметичного электрического соединителя по типу «мокрый контакт» и дальнейшего подъема происходит разъединение цангового захвата 8. Контактные группы верхней и нижней частей разъемного герметичного электрического соединителя по типу «мокрый контакт» защищены от попадания скважинной жидкости и готовы к повторному применению.

Технологический и технический результаты при использовании герметичного электрического соединителя по типу «мокрый контакт» достигаются за счет возможности соединения электрической линии в проводящей среде, в том числе и в скважинах при одновременно-раздельной добыче, а также за счет возможности повторного разъединения и соединения.

Экономический эффект от использования изобретения может достигаться за счет ускорения проведения ремонтно-профилактических работ, так как возможно отсоединение только части оборудования.

Использованная литература

1. Авторское свидетельство №2320850, опубликовано 1980.30.12.

2. Патент US №4570709, опубликовано в 1986 г.

3. Патент РФ 2260231 C1, опубликовано 10.09.2005.

Устройство разъемного герметичного электрического соединителя по типу «мокрый контакт» предназначено для электрического соединения кабельной линии в проводящей среде. Соединитель состоит из двух частей - верхней и нижней, Верхняя часть соединителя состоит из корпуса, сильфона с камерой, заполненной электроизоляционной жидкостью, контактной группы с необходимым количеством контактов, которую соединяют с кабельной линией с помощью геофизической приборной головки и защитного кожуха с возвратной пружиной и цанговым захватом, причем в нижней части корпуса располагают захватную цангу, полость которой заполняют электроизоляционной смазкой. Нижняя часть соединителя состоит из корпуса с канавкой для цангового захвата, в котором располагают блок контактных колец, которые соединяют с кабельной линией с помощью геофизической приборной головки, сильфона с камерой, заполненной электроизоляционной жидкостью, защитного герметичного кожуха, поджимаемого посредством пружины, и стержня с канавкой для цангового захвата. Между защитными герметичными кожухами и корпусами верхней и нижней частей соединителя устанавливают уплотнительные элементы. Технический результат - повышение надежности как электрического, так и механического герметичного соединения линии, в том числе при одновременно-раздельной эксплуатации нефтяных скважин. 1 ил.

Устройство разъемного герметичного электрического соединителя по типу «мокрый контакт» для электрического соединения кабельной линии в проводящей среде, отличающееся тем, что разъемный герметичный электрический соединитель по типу «мокрый контакт» выполняют из двух частей - верхней и нижней, причем верхняя часть разъемного герметичного электрического соединителя по типу «мокрый контакт» состоит из корпуса, сильфона с камерой, заполненной электроизоляционной жидкостью, контактной группы с необходимым количеством контактов, которую соединяют с кабельной линией с помощью геофизической приборной головки, защитного герметичного кожуха с возвратной пружиной и цанговым захватом, в нижней части корпуса располагают захватную цангу, полость которой заполняют электроизоляционной смазкой, а нижняя часть разъемного герметичного электрического соединителя по типу «мокрый контакт» состоит из герметичного корпуса с канавкой для цангового захвата, в котором располагают блок контактных колец, с необходимым количеством контактных колец, которые соединяют с кабельной линией с помощью геофизической приборной головки, сильфона с камерой, заполненной электроизоляционной жидкостью, защитного герметичного кожуха, поджимаемого посредством пружины, стержня с канавкой для цангового захвата, причем для защиты от проникновения скважинной жидкости между защитными герметичными кожухами и корпусами верхней и нижней частей разъемного герметичного электрического соединителя по типу «мокрый контакт» устанавливают уплотнительные элементы.