[发明专利]一种适用于油井井下三相动力圆电缆的连接器

说明书

本发明公开了一种适用于油井井下三相动力圆电缆的连接器。所述连接器包括基管、压套、密封套和铜芯插头；铜芯插头的中部为实心结构，两端为对称的空心结构；围绕基管的轴心，3个铜芯插头均匀布置于基管内；密封套内设有3个内通孔，每个内通孔包括铜芯配合段和电线绝缘层配合段；2个密封套设于基管内，密封套的内径等于或略小于基管的外径，且铜芯配合段套设于铜芯插头外，电线绝缘层配合段延伸至基管的末端；基管的两端部分别配合压套，在压套的径向压力作用下，基管挤压密封套；基管与压套之间为活动配合。本发明连接器的结构简单，操作方便，可有效节省电缆接头连接时间。

技术领域

本发明涉及一种适用于油井井下三相动力圆电缆的连接器，属于油田采油生产技术领域。

背景技术

电潜泵采油是目前油井常采用的人工举升技术。该技术通过动力电缆，将地面上的供电系统与井下的电潜泵连接起来，持续为电潜泵提供电能，以驱动其电机旋转，为叶轮举升井筒内流体至地面提供动力。从井下电泵至地面供电系统，电缆需要穿越过电缆封隔器、油管挂等多道压力密封装置，由于每口井生产管柱长度及配置不尽相同，为了保证电缆长度与生产管柱相匹配，完井作业中对电缆进行截断、再连接的作业就无可避免。目前的电泵电机主要为三相结构，配套的动力电缆内含三根电线，每根电线外包绝缘层，三根集束后外面再包以绝缘层和金属铠皮，以确保能在完井过程中的摩擦、挤压工况下和生产过程中的井下温压、流体环境下，实现三相电缆的对地绝缘。

受限于井筒内的有限空间，以及对电缆接头防水绝缘的高要求，目前地面上通用的电缆接头并不适用于井下动力电缆。当前，现场常采用的井下动力电缆连接方法为：电缆配长并截断后，剥开接头处铠皮及绝缘层，露出铜芯。分出1根电线，将两侧铜芯对接入配套铜箍内后用钳具夹紧铜箍，自距铜箍一侧一定位置处用力紧缠绝缘防水胶带至另一侧，往复多次确保绝缘防水效果。其余2根电线连接做法类同。三根电线接头连接完毕后，再汇集并紧缠胶带使其汇聚成束，最后将之前剥开预留的铠皮回缠至整个接头外部。该方法存在以下几个问题：一是接头的绝缘密封效果主要基于绝缘防水胶带的缠绕，而这主要取决于现场作业人员的施工经验及水平，缺乏规范性；二是工作量大，耗时长，单个电缆接头需4小时左右，且该作业必须占用井口时间，大大增加了建井成本。其中，制作及缠绕三个电线接头所需的时间占整个接头作业的主要部分。

因此，研究一种操作简便、可快速实现电缆连接且能保证接头绝缘密封长期有效的连接器是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于油井井下三相动力圆电缆的连接器，其操作简便，可快速实现电缆连接且能保证接头绝缘密封长期有效。

本发明所提供的适用于油井井下三相动力圆电缆的连接器，包括基管、压套、密封套和铜芯插头；

所述铜芯插头的中部为实心结构，两端为对称的空心结构；

围绕所述基管的轴心，3个所述铜芯插头均匀布置于所述基管内，所述铜芯插头的所述实心结构之间的间隙填充插头固定密封材料；

所述密封套内设有3个内通孔，沿其轴向，每个所述内通孔包括铜芯配合段和电线绝缘层配合段；

2个所述密封套设于所述基管内，所述密封套的内径等于或略小于所述基管的外径，且所述铜芯配合段套设于所述铜芯插头外，所述电线绝缘层配合段延伸至所述基管的末端；

所述基管的两端部分别配合所述压套，在所述压套的径向压力作用下，所述基管挤压所述密封套；

所述基管与所述压套之间为活动配合。

所述的连接器中，所述插头固定密封材料用于将所述铜芯插头固定于所述基管内(仅与部分所述实心结构接触)且具备绝缘密封功能。

所述的连接器中，所述铜芯插头的所述空心结构的内周壁布置有若干细齿，且为缩颈设置，用于配合电缆铜芯插入，且能防止意外滑脱；