CN113898335A - 油气井电缆控制安全释放装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及非常规油气井电缆输送桥塞、射孔及测井技术领域领域，具体为一种油气井电缆控制安全释放装置；包括上接头、打捞帽、下接头，打捞帽与下接头螺纹连接，其特征在于，还包括上壳体、中间接头、下壳体、电动马达、撞针、顶针、释放爪、锁紧环、锁紧环固定销；可以通过电缆控制安全释放装置代替电缆头弱点，释放后露出打捞帽，易于后继连续油管打捞。且具有安全可靠性高，易于实现，制造成本低的特点。

Description

油气井电缆控制安全释放装置

技术领域

本发明涉及非常规油气井电缆输送桥塞、射孔及测井技术领域领域，具体为一种油气井电缆控制安全释放装置。

背景技术

随着非常规天然气的快速发展正在改变着世界能源格局，并成为全球的热点。非常规天然气泛指地质条件和开采条件有别于常规天然气，通过常规开采手段不能得到经济产量的天然气资源，主要包括致密气、煤层气、页岩气等。通过近年来，国内外相关技术不断研发和改进，已经形成了成熟完善的电缆泵送桥塞分簇射孔与分段压裂技术，使得过去难以动用油气得到巨大释放。

目前国内非常规油气开采每年将完成数百口井，数千次桥塞、射孔及测井施工任务，但该类井大部分水平井。最快捷有效输送方式为电缆输送与水力泵送，为保护电缆安全，避免电缆从中间或者井口拉断落井，降低打捞难度，当前国内各家普遍的做法是电缆头设置弱点。但该做法使得电缆头强度低，容易在泵送或射孔爆轰过程中断脱，每年国内都会发生至少数十起电缆遇卡与射孔爆轰断脱、或者泵脱事故，不但延误施工进度，还给后续打捞投入大量人力、物力和财力。因此在电缆头处设计电缆控制安全释放装置，代替物理弱点、提高电缆头强度应当被重点提上了研发应用日程。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，提供一种油气井电缆控制安全释放装置。

其技术方案如下：

一种油气井电缆控制安全释放装置，包括上接头、打捞帽、下接头，打捞帽与下接头螺纹连接，还包括上壳体、中间接头、下壳体、电动马达、撞针、顶针、释放爪、锁紧环、锁紧环固定销；所述上壳体套接中间接头，中间接头滑动套接下壳体；所述中间接头设有连通上下壳体的孔道A；所述电动马达设置于上壳体内，通过减速器驱动连接撞针；所述撞针滑动插装于孔道A内，与顶针联动；所述释放爪根部固设于中间接头，爪部夹持于下接头；所述锁紧环滑动套设于爪部，与爪部锁紧配合；所述锁紧环固定销与锁紧环固定连接；所述顶针与锁紧环固定销联动。

进一步的，所述上壳体内还设有控制电路模块，电动马达通过控制电路模块与上单芯塞连接，所述控制电路模块包括遥测通讯电路、电动马达驱动电路和电压保护电路。还包括打捞帽，释放爪夹持于打捞帽，打捞帽螺纹连接于下接头。还包括减震块，所述减震块设置于控制电路模块与上壳体内壁之间。

更进一步的，还包括减震体，所述减震体包裹于电动马达。所述上壳体和中间接头之间设有密封圈。所述下接头一端设有内螺纹，所述打捞帽一端设有外螺纹，打捞帽和下接头螺纹连接。所述打捞帽内开设有孔道B，所述打捞帽下端轴向开设至少两个轴向通槽；所述锁紧固定销穿过轴向桶槽，两端与锁紧环固定连接；所述顶针滑动插接于孔道B内，下端置于锁紧固定销上。所述释放爪成对设置若干爪子。所述爪子为四个。

本发明的有益效果是：

可以通过电缆控制安全释放装置代替电缆头弱点，释放后露出打捞帽，易于后继连续油管打捞。且具有安全可靠性高，易于实现，制造成本低的特点。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图中：上连接头1、控制电路模块2、电动马达3、减速器4、中间接头5、释放爪6、顶针7、锁紧环8、下单芯塞9、上单芯塞10、减震块11、上壳体12、减震组件13、撞针14、下壳体15、打捞帽组件16、锁紧环固定销17、防转顶丝18、下连接头19、孔道A20、孔道B21。

具体实施方式

请参阅图1，油气井电缆控制安全释放装置，由上连接头1、控制电路模块2、电动马达3、减速器4、中间接头5、释放爪6、顶针7、锁紧环8、下单芯塞9、上单芯塞10、减震块11、上壳体12、减震组件13、撞针14、下壳体15、打捞帽组件16、锁紧环固定销17、防转顶丝18、下连接头19组成。

所述上壳体、中间接头、下壳体、下接头为圆柱形短接。

上壳体上端为上接头，上接头内开设有上单芯塞安装孔，上单芯塞插装于安装孔内，上接头下方为装设电器元件的空间；上壳体下方套接中间接头，中间接头居中开设轴向贯穿中间接头的孔道A，用于插装撞针；中间接头下方滑动套接下壳体，下壳体内部为装设顶针、打捞帽等组件的空间；下壳体下方套接下接头。

所述上连接头1上端设置外螺纹，直接连接电缆头组件，内侧设置上单芯塞10，用于隔离密封与连线。所述上壳体12内侧上端集成控制电路模块2，包括遥测通讯电路、电动马达驱动电路和电压保护电路，内侧下端固定电动马达3和减速器4，外侧用减震块11和减震组件13保护。

所述中间接头5连接上壳体12与下壳体15，撞针14设置在中间接头5内，中间接头5下端内侧连接释放爪6。

所述撞针14，上端内侧设置母螺纹，外侧设置销键，设置在孔道A内，且不旋转，下端在下壳体15内，中间设置密封圈。

所述减速器4为市场成品，上下均设置传动杆，上端与电动马达连接；下端转动杆外侧为公螺纹，连接在撞针上端内侧母螺纹内。

所述释放爪6设置成一周四个独立的爪子。

所述下壳体15内侧设置顶针7、锁紧环8、打捞帽组件16、锁紧环固定销17。

所述打捞帽组件16下端设置外螺纹，连接下连接头19，上端设置打捞帽，下端内侧设置下单芯塞9、下端外侧设置防转顶丝18。

所述打捞帽组件为T字型结构，为高强度合金材料，内部设置孔道B。

所述打捞帽组件16通过释放爪6、锁紧环8、锁紧环固定销17与中间接头5可靠连接，且锁紧环8与锁紧环固定销17连接在一起。

所述下连接头19上端内侧设置内螺纹，与打捞帽组件16连接，下端外侧设置外螺纹，直接连接下方仪器串。

所述顶针组件7，设置内针和外套，变连接在一起，外套为T字型。

本发明工作原理：当需要释放时，通过地面控制仪器启动控制电路模块2，驱动电动马达3工作，通过减速器4将撞针14向下推出，撞击顶针7下移，顶到锁紧环固定销17，带动锁紧环8下移，释放爪6消除束缚，同时顶针内针下移，也带动外套下移，使得释放爪6开始向外侧张开，将打捞帽组件16上的打捞帽释放，上提电缆使该装置受力，下壳体15与打捞帽组件16脱开，露出打捞帽组件16，且下连接头19及下方仪器串留在井内，便于后续连续油管打捞作业。

Claims (10)

1.一种油气井电缆控制安全释放装置，包括上接头、打捞帽、下接头，打捞帽与下接头螺纹连接，其特征在于，还包括上壳体、中间接头、下壳体、电动马达、撞针、顶针、释放爪、锁紧环、锁紧环固定销；所述上壳体套接中间接头，中间接头滑动套接下壳体；所述中间接头设有连通上下壳体的孔道A；所述电动马达设置于上壳体内，通过减速器驱动连接撞针；所述撞针滑动插装于孔道A内，与顶针联动；所述释放爪根部固设于中间接头，爪部夹持于下接头；所述锁紧环滑动套设于爪部，与爪部锁紧配合；所述锁紧环固定销与锁紧环固定连接；所述顶针与锁紧环固定销联动。

2.根据权利要求1所述的一种油气井电缆控制安全释放装置，其特征在于，所述上壳体内还设有控制电路模块，电动马达通过控制电路模块与上单芯塞连接，所述控制电路模块包括遥测通讯电路、电动马达驱动电路和电压保护电路。

3.根据权利要求2所述的一种油气井电缆控制安全释放装置，其特征在于，还包括打捞帽，释放爪夹持于打捞帽，打捞帽螺纹连接于下接头。

4.根据权利要求2所述的一种油气井电缆控制安全释放装置，其特征在于，还包括减震块，所述减震块设置于控制电路模块与上壳体内壁之间。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种油气井电缆控制安全释放装置，其特征在于，还包括减震体，所述减震体包裹于电动马达。

6.根据权利要求1-4任一所述的一种油气井电缆控制安全释放装置，其特征在于，所述上壳体和中间接头之间设有密封圈。

7.根据权利要求1-4任一所述的一种油气井电缆控制安全释放装置，其特征在于，所述下接头一端设有内螺纹，所述打捞帽一端设有外螺纹，打捞帽和下接头螺纹连接。

8.根据权利要求1-4任一所述的一种油气井电缆控制安全释放装置，其特征在于，所述打捞帽内开设有孔道B，所述打捞帽下端轴向开设至少两个轴向通槽；所述锁紧固定销穿过轴向桶槽，两端与锁紧环固定连接；所述顶针滑动插接于孔道B内，下端置于锁紧固定销上。

9.根据权利要求1-4任一所述的一种油气井电缆控制安全释放装置，其特征在于，所述释放爪成对设置若干爪子。

10.根据权利要求9任一所述的一种油气井电缆控制安全释放装置，其特征在于，所述爪子为四个。

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