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标题

井下光缆续接保护装置的介绍与应用

范文

李继承穆俊松

摘? 要：在油藏监测过程中，电子式压力和温度传感器应用较为广泛。在对压力和温度测量过程中，由于在高温环境下存在漂移大、精度低和寿命短等问题，难以满足井下永久性监测的需要。根据光缆续接出现的光缆内层钢管带动光纤滑动、在光缆續接保护装置内部造成了光纤的打扭或断裂，导致数据监测失败、光缆续接保护装置无法试压的问题，开发出一种井下光缆续接保护装置。

关键词：井下光缆;续借;保护

中图分类号：TD61? ? ? ? ? ? ? ? 文献标志码：A

0 前言

在油藏监测过程中，电子式压力和温度传感器应用较为广泛。在对压力和温度测量过程中，由于在高温环境下存在漂移大、精度低和寿命短等问题，难以满足井下永久性监测的需要。光纤传感器属于机械类传感器，没有电子线路，具有易安装、体积小、耐高温高压、抗干扰能力强等优点，相对电子传感器寿命较长，能够采用串联方式，实时、长期稳定地监测油气井井底压力和温度剃度，为油藏工程师制定合理的开采制度提供准确的信息，目前已逐步应用于油田测试。该公司经过现场应用多口井后发现光纤测试系统均存在寿命短的问题。经过故障分析和实验验证，光缆续接保护装置的结构存在严重的问题。在下井过程中，光缆在连接光纤传感器和穿越封隔器时，必须对光缆进行续接，由于光缆放置在滚筒上呈卷曲状，在下井后拉直会出现光缆内钢管的应力释放现象，表现为光缆内层钢管带动光纤滑动，在光缆续接保护装置内部造成了光纤的打扭或断裂，导致数据监测失败，另外，还存在光缆续接保护装置无法试压的问题，如果发生水浸，会逐渐增加光信号损耗，最终出现通信异常。

鉴于此，根据光缆续接出现的问题，开发出一种井下光缆续接保护装置，以期解决现有技术存在的问题。

1 技术方案

一种井下光缆续接保护装置，包括内钢管固定装置和外钢管固定装置。内钢管固定装置包括内压紧帽、内前密封件、内后密封件、连接器和开缝管等零件。外钢管固定装置包括外保护帽、外压紧帽、外后密封件、外前密封件、密封“O”圈、外试压管、外连接管等零件。开缝管两端为正反扣。内前密封件、内后密封件安装于内压紧帽和连接器中间，通过旋紧内压紧帽和连接器，使内前密封件、内后密封件变形，实现锥面密封。外保护帽具有 45°倒角。外试压管具有试压孔，并安装堵丝。与现有技术相比的有益效果是：通过设置内钢管固。定装置，解决光缆在下井过程中由于内钢管窜动造成的光纤打扭或断裂问题。

同时设置试压管可验证保护装置的密封可靠性能，避免光纤遭到水浸。与现有技术对比，结构更加优化、密封更加可靠。

在图1和图2中：1-光缆外层钢管，2-光缆内层钢管，3-内压紧帽，4-内前密封件，5-内后密封件，6-连接器，7-光纤，8-开缝管，9-外保护帽，10-外压紧帽，11-外后密封件，12-外前密封件，13-密封“O”圈，14-外试压管，15-试压孔，16-外压紧帽，17-外后密封件，18-外前密封件，19-外连接管。

2 使用说明

一种井下光缆续接保护装置操作步骤简述如下：

（1）将光缆一端的外铠皮去掉，露出长约 1.5 m 的光缆外层钢管 1。

（2）光缆外层钢管 1 截去长约 20 cm，露出长约 3 cm 的光缆内层钢管 2。

（3）光缆内层钢管 2 截去长约 15 cm，露出光纤 7。

（4）按照步骤 1、2、3 对光缆另一端进行处理。

（5）参考图2，在光缆另一端的光缆外层钢管 1 上依次穿入外保护帽 9、外压紧帽 10、外后密封件 11、外前密封件 12、外试压管 14（已安装密封“O”圈13）、外压紧帽16、外后密封件17、外前密封件 18;参考图 1，在光缆内层钢管 2 上依次穿入内压紧帽 3、内前密封件 4、内后密封件 5、连接器 6，然后专用扳手将内压紧帽 3 和连接器 6 打紧。

（6）量取光纤 7 与开缝管 8 长度相当，续接光纤 7，将开光纤 7 套入开缝管 8 中，然后将开缝管 8 与两端的连接器 6 用专用工具打紧。

（7）将外连接管 16 由光缆的一端移至续接中间位置，用扳手将外连接管 16 与光缆两端的外压紧帽 16 打紧。

（8）用扳手将外连接管 16 与光缆两端的外试压管 14 打紧。

（9）用扳手将光缆两端的外试压管 14 与外压紧帽 10 打紧。

（10）用扳手将光缆两端的外试压管 14 与外保护帽 9 打紧。

（11）用手压泵连接打压接头至光缆一端的试压孔 15，试压 5 min 无泄漏，说明密封良好。然后用手压泵连接打压接头至光缆另一端的试压孔 15，试压 5 min无泄漏，说明密封良好。

3 结语

在油藏监测过程中，电子式压力和温度传感器应用较为广泛。在对压力和温度测量过程中，由于在高温环境下存在漂移大、精度低和寿命短等问题，难以满足井下永久性监测的需要。光纤传感器属于机械类传感器，没有电子线路，具有易安装、体积小、耐高温高压和抗干扰能力强等优点，相对电子传感器寿命较长，能够采用串联方式，实时、长期稳定地监测油气井井底压力和温度剃度，为油藏工程师制定合理的开采制度提供准确的信息，目前已逐步应用于油田测试。在油藏监测过程中，电子式压力和温度传感器应用较为广泛。

鉴于光缆续接作业中出现的光缆内层钢管带动光纤滑动、水浸增加光信号损耗等问题，该文介绍了一种井下光缆续接保护装置，包括内钢管固定装置和外钢管固定装置。内钢管固定装置包括内压紧帽、内前密封件、内后密封件、连接器和开缝管等零件。外钢管固定装置包括外保护帽、外压紧帽、外后密封件、外前密封件、外试压管、外连接管等零件。内压紧帽和连接器通过螺纹连接;连接器和开缝管通过螺纹连接;内压紧帽和连接器中间安装内前密封件、内后密封件;外压紧帽和外试压管、外连接管通过螺纹连接;外压紧帽和外试压管中间安装外前密封件、外后密封件;外保护帽和外试压管通过螺纹连接;外压紧帽和外连接管中间安装外前密封件、外后密封件;外试压管和外连接管通过螺纹连接;外保护帽具有45°倒角。外试压管具有试压孔，并安装堵丝。

一种井下光缆续接保护装置解决了光缆在下井过程中内钢管窜动问题，可打压测试密封性能，并提高了整套续接保护装置的抗拉强度。

参考文献

[1]浣喜明.电力电子技术[M].北京：电子工业出版社，2004.

[2]威廉斯RI.油气工业监控与数据采集（SCADA）系统[M].北京：石油工业出版社，1995.

[3]廖谟圣，杨本灵.世界石油设备发展的新特点及机遇与挑战[J].石油矿场机械，2007，36（9）：1-6.

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