[go: up one dir, main page]

RU2739823C1 - Cable connector for operation in conducting medium - Google Patents

Cable connector for operation in conducting medium Download PDF

Info

Publication number
RU2739823C1
RU2739823C1 RU2020132227A RU2020132227A RU2739823C1 RU 2739823 C1 RU2739823 C1 RU 2739823C1 RU 2020132227 A RU2020132227 A RU 2020132227A RU 2020132227 A RU2020132227 A RU 2020132227A RU 2739823 C1 RU2739823 C1 RU 2739823C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pin
connector
socket
cable
parts
Prior art date
Application number
RU2020132227A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Владимирович Шумилов
Анатолий Данилович Савич
Дмитрий Николаевич Крючатов
Айрат Радикович Адиев
Александр Владимирович Шерстобитов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ОйлГИС"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ОйлГИС" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ОйлГИС"
Priority to RU2020132227A priority Critical patent/RU2739823C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2739823C1 publication Critical patent/RU2739823C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46Bases; Cases
    • H01R13/52Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering and can be used in operation of directional and horizontal oil and gas wells. Cable connector for operation in conducting medium is a part of cable termination modular equipment based on method of electric communication in conducting medium by means of pin and socket parts with fixation unit. Socket part is fixed on the geophysical cable and is lowered to the pin part located between the geophysical instruments and the drill pipe string. Fixation unit is located in the pin and socket parts of the connector. Hinge-holders and guide elements 6, 7 are installed in body of pin part for centering of socket part with contact pin 8. In the socket part on the outer surface a shear ring is installed, the dimensions of which are designed for a certain shearing force at disconnection, the disengagement force of the pin and socket parts is ensured by selecting thickness 12 of shear ring 9.
EFFECT: reliable fixation of the cable connector, reliable disconnection of the pin and socket parts at the specified force applied to the cable during operation in the drilling fluid and at considerable distance from the force application point.
1 cl, 3 dwg

Description

Область техникиTechnology area

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в процессе эксплуатации наклонно-направленных и горизонтальных нефтегазовых скважин. Кабельный разъем для работы в проводящей среде входит в состав модульной аппаратуры кабельного спуска (МАКС) в основе которого лежит способ осуществления электрической связи в проводящей среде при помощи штыревой и гнездовой частей с узлом фиксацииThe invention relates to electrical engineering and can be used during the operation of directional and horizontal oil and gas wells. The cable connector for working in a conductive environment is part of the modular cable descent equipment (MAKS), which is based on the method of electrical communication in a conductive environment using pin and socket parts with a fixing unit

Уровень техникиState of the art

Известен кабельный разъем по патенту US №4570709 (МПК H01R 13/52, опубл. 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 трубы 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.Known cable connector for US patent No. 4570709 (IPC H01R 13/52, publ. 1986) containing a housing, consisting of two parts (male and female), which contains the contact elements. The contact elements are made in the form of metal pins, which provide electrical contact when mechanically connected. The female part of the connector is a part of the body of the geophysical tool, which is lowered into the well using drill pipes. In the process of operation, the male part of the connector is lowered into the well through the drill pipes on the wireline. When both parts of the connector are docked, the electrical contacts are connected, providing electrical power to the blocks of the geophysical instrument and the passage of information from it along the logging cable to the surface.

Недостатком данного разъема является возможность попадания бурового раствора во внутреннюю полость кабельного разъема.The disadvantage of this connector is the possibility of drilling mud entering the inner cavity of the cable connector.

Известен герметичный электрический соединитель по а.с. №792383 (МПК H01R 13/52, опубл. 30.12.80), содержащий вилку со штыревыми контактами, размещенными в изоляторе, и^ центрирующей втулкой, телескопически охватывающей 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.Known sealed electrical connector.with. No. 792383 (IPC H01R 13/52, publ. 30.12.80), containing a plug with pin contacts located in the insulator, and a centering sleeve, telescopically enclosing the socket, with sockets, the inner cavity of which is filled with an insulating liquid and is closed from the joint with an elastic a diaphragm, a unit for mutual fixation of a plug and a socket, elements of angular orientation in the form of a longitudinal groove and a finger located in it, made in the centering sleeve and in one of the connector parts, and a current lead, which is equipped with a cylindrical part having a weight that ensures the puncture of the diaphragm with pins, on one end of which a socket is fixed, the latter is connected to a conductor located in a cylindrical part for a part of the length, the mutual fixation unit is made in the form of a sleeve fixedly mounted on a free section of the current lead on the side opposite to the outlet, on which a pair of one-arm levers are hingedly connected to two-armed levers, one ends of which are connected m between themselves by a spring, and the others interact with an annular protrusion made on the inner surface of the centering sleeve, while the groove has a lead-in part and is formed on the cylindrical part, and the pin is in the centering sleeve, and the insulating liquid has a density less than the density of the flushing liquid, and the plug insulator is made of hydrophobic material.

Недостатком данного решения является возможность попадания бурового раствора во внутреннюю полость разъема, что приводит к нарушению контакта соединяемых частей разъема.The disadvantage of this solution is the possibility of drilling mud getting into the inner cavity of the connector, which leads to disruption of the contact of the connected parts of the connector.

Известен наиболее близкий по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому кабельный разъем для работы в проводящей среде (патент №2282289, МПК H01R 13/52, опубл. 20.08.2006).Known closest in technical essence and the achieved result to the proposed cable connector for work in a conductive environment (patent No. 2282289, IPC H01R 13/52, publ. 20.08.2006).

Кабельный разъем для работы в проводящей среде состоит из штыревой и гнездовой частей с узлом фиксации. Узел фиксации расположен в штыревой части разъема и включает подпружиненную втулку, внутренний диаметр которой больше наружного диаметра корпуса гнездовой части, и фиксирующие элементы, стянутые упругим кольцом и закрепленные в обойме, которая поджимается пружиной к внутреннему уступу корпуса штыревой части. Штыревая часть дополнительно содержит поворотную заслонку и связанный с ней рычаг, насаженный на ось.The conductive cable connector consists of male and female parts with fixing assembly. The fixation unit is located in the pin part of the connector and includes a spring-loaded bushing, the inner diameter of which is larger than the outer diameter of the housing of the socket part, and fixing elements tightened by an elastic ring and fixed in a cage, which is pressed by a spring to the inner ledge of the pin part body. The pin part additionally contains a rotary damper and an associated lever mounted on the axle.

Недостатком решения- прототипа является сложность конструкции, отсутствие промывки штыревого контакта, что приводит к нарушению контакта соединяемых частей разъема, переменное усилие разъединения разъемных частей.The disadvantage of the prototype solution is the complexity of the design, the lack of flushing of the pin contact, which leads to a breakdown in the contact of the connected parts of the connector, a variable force of separation of the detachable parts.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Предлагаемым изобретением решается задача надежной фиксации кабельного разъема, надежного разъединения штыревой и гнездовой частей при заданном усилии, свободного от недостатков прототипа.The proposed invention solves the problem of reliable fixation of the cable connector, reliable separation of the pin and socket parts at a given force, free from the disadvantages of the prototype.

Поставленная задача решается с помощью признаков указанных в 1-м пункте формулы изобретения общих с прототипом, таких как кабельный разъем для работы в проводящей среде, состоящий из штыревой гнездовой частей с узлом фиксации, и отличительных существенных признаков, таких как элементы узла фиксации расположены как в гнездовой, так и в штыревой частях разъема, причем штыревая часть включает фиксаторы-крючки, которые обхватывают гнездовую часть по внешнему диаметру и направляющие элементы для центрирования гнездовой части с контактным штырем, а на гнездовой части в углубление установлено срезное кольцо, контактная поверхность которого выполнена под углом, обеспечивающим надежный срез при разъединении разъема, при этом, контактные кромки фиксирующих крючков и срезного кольца имеют взаимный угол для обеспечения надежного среза при разъединении разъема.The problem is solved using the features specified in the 1st claim in common with the prototype, such as a cable connector for operation in a conductive medium, consisting of a pin socket parts with a fixation unit, and distinctive essential features such as elements of the fixation unit are located as in both in the socket and in the pin parts of the connector, and the pin part includes fasteners-hooks that grip the socket part along the outer diameter and guide elements for centering the socket part with a contact pin, and a shear ring is installed on the socket part in the recess, the contact surface of which is made under an angle that provides a reliable cut when disconnecting the connector, while the contact edges of the fixing hooks and the shear ring have a mutual angle to ensure a reliable cut when the connector is disconnected.

Согласно п. 2 формулы изобретения усилие разъединения штыревой и гнездовой частей обеспечивают подбором толщины срезного кольца.According to claim 2 of the claims, the force of separation of the pin and socket parts is provided by the selection of the shear ring thickness.

Выше перечисленная совокупность существенных признаков позволяет получить следующий технический результат - конструкция обеспечивает надежную фиксацию кабельного разъема, надежное разъединение штыревой и гнездовой частей при заданном усилии, прикладываемом к кабелю при работе в буровом растворе и на значительном удалении от места приложения усилий.The above set of essential features allows to obtain the following technical result - the design provides reliable fixation of the cable connector, reliable separation of the male and female parts at a given force applied to the cable when operating in the drilling fluid and at a considerable distance from the place of application of forces.

Предлагаемая конструкция иллюстрируется чертежами, гдеThe proposed design is illustrated by drawings, where

на фиг. 1 показана гнездовая часть кабельного разъема,in fig. 1 shows the female part of the cable connector,

на фиг. 2 показана штырьевая часть,in fig. 2 shows the pin part,

на фиг. 3 кабельный разъем в соединении.in fig. 3 cable connector in connection.

Сведения, подтверждающие осуществимость изобретения Кабельный разъем для работы в проводящей среде (Фиг. 1, 2, 3) состоит из штыревой 1 гнездовой 2 частей с узлом фиксации 3. Элементы узла фиксации 3 расположены как в гнездовой 2, так и в штырьевой 1 частях разъема. Штырьевая часть (Фиг. 2) включает фиксаторы-крючки 4, которые обхватывают гнездовую часть по внешнему диаметру 5 и направляющие элементы 6,7 для центрирования гнездовой части с контактным штырем 8,Information confirming the feasibility of the invention Cable connector for operation in a conductive environment (Fig. 1, 2, 3) consists of pin 1 female 2 parts with fixing unit 3. Elements of fixing unit 3 are located both in female 2 and pin 1 parts of the connector ... The pin part (Fig. 2) includes hooks 4 that grip the socket part along the outer diameter 5 and guide elements 6,7 for centering the socket part with the contact pin 8,

В корпусе гнездовой части 2 (фиг. 1) устанавливается специальное срезное кольцо 9. Выступающая часть кольца рассчитана на определенное усилие среза, необходимое для разъединения штырьевой и гнездовой частей разъема. Кольцо устанавливается в специальном углублении в корпусе для предотвращения повреждения при спуске внутри бурильной колонны.A special shear ring 9 is installed in the housing of the socket part 2 (Fig. 1). The protruding part of the ring is designed for a certain shear force required to separate the pin and socket parts of the connector. The ring is installed in a special recess in the body to prevent damage during running inside the drill string.

В корпусе штырьевой части 1 (фиг. 2) имеются направляющие элементы 6, 7 для центрирования гнездовой части с контактным штырем 8. Контактные кромки фиксирующих крючков 4 и срезного кольца 9 имеют взаимный угол для обеспечения надежного среза при разъединении разъема.In the body of the pin part 1 (Fig. 2) there are guiding elements 6, 7 for centering the socket part with the contact pin 8. The contact edges of the fixing hooks 4 and the shear ring 9 have a mutual angle to ensure a reliable cut when the connector is disconnected.

При вхождении гнездовой части в штырьевую фиксаторы-крючки 4 охватывают срезное кольцо 9 (фиг. 3). Для разъединения разъема прикладывается усилие на кабеле, при этом происходит срез кромки кольца 9.When the socket part enters the pin, the hooks 4 cover the shear ring 9 (Fig. 3). To disconnect the connector, a force is applied on the cable, while the edge of the ring 9 is cut.

Использование кабельного разъема для работы в проводящей среде в составе модульной аппаратуры кабельной связи (МАКС) позволяет решать геологические задачи при проведении геофизический работ в скважинах со сложным профилем, сложными геологическими и техническими условиями, в том числе в сильнонаклоненных и горизонтальных скважинах. Приборы доставляется на забой на конце колонны. Геофизический прибор соединяется с колонной труб через штыревую часть кабельного разъема. После сборки в вертикальном стволе скважины внутрь колонны опускают каротажный кабель, снабженный на конце гнездовой частью кабельного разъема, до соединения со штыревой частью, при этом устанавливается электрический контакт с прибором и фиксация данного контакта. Соединение может происходить в буровом или ином растворе, заполняющем скважину.The use of a cable connector for working in a conductive environment as part of modular cable communication equipment (MAKS) allows solving geological problems when carrying out geophysical operations in wells with a complex profile, complex geological and technical conditions, including in highly inclined and horizontal wells. The instruments are delivered to the bottom at the end of the string. The geophysical instrument is connected to the pipe string through the male part of the cable connector. After assembly in a vertical wellbore, a logging cable is lowered into the string, equipped at the end with a female part of the cable connector, until it is connected to the male part, while establishing an electrical contact with the tool and fixing this contact. The connection can take place in the drilling or other fluid filling the well.

Работа с предлагаемым кабельным разъемом осуществляется следующим образом.Work with the proposed cable connector is as follows.

Приборы монтируются на устье скважины и подсоединяются к штырьевой части 1. Далее, путем наращивания бурильной колонны приборы опускаются на заданную глубину. Геофизический кабель, предварительно пропущенный через специальный узел, вместе с гнездовой частью 2 помещается внутри бурильной колонны. Далее производится спуск гнездовой части 1 для получения электрического соединения с приборами. После проведения каротажа для разъединения кабельного разъема необходимо к кабелю приложить усилие, необходимое для среза кольца 9.The tools are mounted at the wellhead and connected to the pin part 1. Further, by extending the drill string, the tools are lowered to a predetermined depth. The geophysical cable, previously passed through a special unit, together with the socket part 2, is placed inside the drill string. Next, the socket part 1 is lowered to obtain an electrical connection with the devices. After logging, to disconnect the cable connector, it is necessary to apply the force to the cable, necessary to cut ring 9.

Данное описание и чертежи рассматриваются как материал, иллюстрирующий изобретение, сущность которого и объем патентных притязаний определены в нижеследующей формуле, совокупностью существенных признаков и их эквивалентами.This description and drawings are considered as material illustrating the invention, the essence of which and the scope of patent claims are defined in the following claims, a set of essential features and their equivalents.

Claims (2)

1. Кабельный разъем для работы в проводящей среде, состоящий из штыревой 1, гнездовой 2 частей с узлом фиксации 3, отличающийся тем, что элементы узла фиксации 3 расположены как в гнездовой 2, так и в штырьевой 1 частях разъема, причем штырьевая часть включает фиксаторы-крючки 4, которые обхватывают гнездовую часть по внешнему диаметру 5, и направляющие элементы 6, 7 для центрирования гнездовой части с контактным штырем 8, а на гнездовой части в углублении установлено срезное кольцо 9, контактная поверхность 10 которого выполнена под углом, обеспечивающим надежный срез при разъединении разъема, при этом контактные кромки 11 фиксирующих крючков 4 и срезного кольца 9 имеют взаимный угол для обеспечения надежного среза при разъединении разъема.1. Cable connector for operation in a conductive environment, consisting of pin 1, female 2 parts with fixing unit 3, characterized in that the elements of fixing unit 3 are located both in female 2 and pin 1 parts of the connector, and the pin part includes latches - hooks 4, which grasp the socket part along the outer diameter 5, and guide elements 6, 7 for centering the socket part with a contact pin 8, and a shear ring 9 is installed on the socket part in the recess, the contact surface 10 of which is made at an angle that provides a reliable cut when disconnecting the connector, while the contact edges 11 of the fixing hooks 4 and the shear ring 9 have a mutual angle to ensure a reliable cut when disconnecting the connector. 2. Разъем по п. 1, отличающийся тем, что усилие разъединения штыревой и гнездовой частей обеспечивают подбором толщины 12 срезного кольца 9.2. The connector according to claim 1, characterized in that the force of separation of the pin and socket parts is provided by the selection of the thickness 12 of the shear ring 9.
RU2020132227A 2020-09-28 2020-09-28 Cable connector for operation in conducting medium RU2739823C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020132227A RU2739823C1 (en) 2020-09-28 2020-09-28 Cable connector for operation in conducting medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020132227A RU2739823C1 (en) 2020-09-28 2020-09-28 Cable connector for operation in conducting medium

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2739823C1 true RU2739823C1 (en) 2020-12-28

Family

ID=74106622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020132227A RU2739823C1 (en) 2020-09-28 2020-09-28 Cable connector for operation in conducting medium

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2739823C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3249012A (en) * 1964-04-03 1966-05-03 Jr Russell E Clickner Umbilical disconnect
SU792383A1 (en) * 1978-08-08 1980-12-30 Комплексная Тематическая Экспедиция Красноярского Геологоуправления Sealed electric connector
US4570709A (en) * 1981-03-13 1986-02-18 Institut Francais Du Petrole Method and device for effecting, by means of specialized tools, such operations as measurements in highly inclined to the vertical or horizontal well portions
RU2282289C2 (en) * 2004-04-13 2006-08-20 Общество с ограниченной ответственностью "Западно-Уральское общество развития прикладных исследований" (ООО "ЗУРО") Cable socket for operation in conductive environment
RU2664531C1 (en) * 2017-11-01 2018-08-20 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" Anchor for fixing optical fiber cable in well
RU2706803C2 (en) * 2018-03-12 2019-11-21 Общество с ограниченной ответственностью "Сервисная Группа Компаний "РЕГИОН" Logging cable connection

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3249012A (en) * 1964-04-03 1966-05-03 Jr Russell E Clickner Umbilical disconnect
SU792383A1 (en) * 1978-08-08 1980-12-30 Комплексная Тематическая Экспедиция Красноярского Геологоуправления Sealed electric connector
US4570709A (en) * 1981-03-13 1986-02-18 Institut Francais Du Petrole Method and device for effecting, by means of specialized tools, such operations as measurements in highly inclined to the vertical or horizontal well portions
RU2282289C2 (en) * 2004-04-13 2006-08-20 Общество с ограниченной ответственностью "Западно-Уральское общество развития прикладных исследований" (ООО "ЗУРО") Cable socket for operation in conductive environment
RU2664531C1 (en) * 2017-11-01 2018-08-20 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" Anchor for fixing optical fiber cable in well
RU2706803C2 (en) * 2018-03-12 2019-11-21 Общество с ограниченной ответственностью "Сервисная Группа Компаний "РЕГИОН" Logging cable connection

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5131464A (en) Releasable electrical wet connect for a drill string
US10530143B2 (en) Stress control cones for downhole electrical power system tubing encapsulated power cables
US5577925A (en) Concentric wet connector system
US3807502A (en) Method for installing an electric conductor in a drill string
US10404007B2 (en) Wired pipe coupler connector
CA1092532A (en) Kelly and saver sub combination with telemetering means
CA2598702A1 (en) Electro-optic cablehead for oilwell applications
RU2669969C1 (en) Method of installing current supply to electric drill at drilling well
CN110397407B (en) Double-shoulder conductive drill rod
CA2907922C (en) Methods and systems for deploying cable into a well
US3378811A (en) Downhole electrical connector apparatus and method of connecting same
RU2739823C1 (en) Cable connector for operation in conducting medium
JPH0326511B2 (en)
RU2603322C1 (en) Method of downhole tools delivery to bottoms of drilled wells with complex profile, carrying out geophysical survey and complex for its implementation
EP2978923B1 (en) Transmission line for wired pipe
WO2014085179A1 (en) Transmission line for wired pipe
RU2706803C2 (en) Logging cable connection
RU2111352C1 (en) Communication line of well-bottom monitoring telemetric system in course of drilling process
RU2229583C1 (en) Section of current lead to electrodrill
US20240229565A9 (en) Downhole tool with multi-contact component connector and method of using same
EP3927930B1 (en) Electrical feedthrough system and methods of use thereof
RU2260231C1 (en) Cable connector for use in conducting medium
CA2159309A1 (en) Multiple wet electrical connection make-up in a well
US10844668B2 (en) Self-aligning wet connection capable of orienting downhole tools
RU40542U1 (en) CABLE CONNECTOR FOR OPERATING MEDIA