[发明专利]一种用于智能分层注水的管柱内置测调电缆井下自动连接装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于智能分层注水的管柱内置测调电缆井下自动连接装置，它包括注水管柱，注水管柱内设置有电缆下放机构，电缆下放机构包括电缆、电缆母接头、电机和受力叶片；电缆母接头包括母接头外壳体、插孔绝缘板和电磁铁，注水管柱内还固设有电缆公接头，电缆公接头包括公接头外壳体、插针绝缘板和汝铁硼磁铁，插针电线焊接点与智能配水器上的传感器电连接，插针和插针电线焊接点之间连接有位于插针绝缘板内的导线；它还公开了连接方法。本发明的有益效果是：公母接头连接牢固、在井下能够防短路湿插拔、连接效率高、操作简单；能够实现地面与井下实时通讯。

技术领域

本发明涉及石油开采的技术领域，特别是一种用于智能分层注水的管柱内置测调电缆井下自动连接装置及方法。

背景技术

目前，随着油气田注水开发的逐步深入，注水井分层注水施工越来越频繁，分层注水是指在注水井中下入封隔器，把差异较大的油层分隔开，再用智能配水器进行分层配水，使高渗层注水量得到控制，而中低渗透率油层注水量得到加强，最终保证各类油层都能发挥作用。分层注水时各个注水层的注水流量、压力等情况难以在地面实时监测和控制。

为解决以上问题，会在油气井内安装公接头，在电缆头部安装母接头，工作时，先下入电缆，到达一定深度后，将母接头与公接头对接，实现地面监测及控制设备与配水器上的压力传感器、流量传感器和温度传感器电连接，即采集的压力和流量信息从井下经电缆传递到地面设备上。然而，电缆下入速度慢，连接效率低，且油气井深度很深，难以保证公接头与母接头准确对接。即使能够将公头和母头连接，注水时在水压作用下，公头与母头连接不稳固。因此急需一套装置能够实现地面与井下实时通讯，检测并控制井下各层注水流量、压力等情况，公头和母头连接牢固的装置。

发明内容

本发明能够实现地面与井下实时通讯，提供一种结构紧凑、公母接头连接牢固、在井下能够防短路湿插拔、连接效率高、操作简单的用于智能分层注水的管柱内置测调电缆井下自动连接装置及方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种用于智能分层注水的管柱内置测调电缆井下自动连接装置，它包括注水管柱、依次连接于注水管柱下端部的水力锚、过电缆封隔器、智能配水器、液压支撑锚和堵头，所述注水管柱内设置有电缆下放机构，电缆下放机构包括电缆、电缆母接头、电机和受力叶片，电缆的末端套设有外壳，外壳的柱面上且沿其圆周方向均匀铰接有多个受力叶片，受力叶片的另一端旋转安装有滚轮，每个滚轮均与注水管柱内壁相切，外壳的两侧均开设有位于受力叶片上方的通槽，外壳的外部套设有左半圆形件和右半圆形件，左半圆形件与右半圆形件固连，半圆形件上铰接有连杆，连杆的另一端铰接于受力叶片上，左半圆形件和右半圆形件上均固设有贯穿通槽的连接杆，两个所述连接杆之间固设有螺母，电机固设于外壳内，电机的输出轴处连接有丝杆，丝杆与螺母螺纹连接，所述的电缆母接头包括母接头外壳体、插孔绝缘板和电磁铁，母接头外壳体固设于外壳底部且与外壳连通，电磁铁设置于插孔绝缘板的底部，插孔绝缘板固设于母接头外壳体且与母接头外壳体内壁之间设置有环形槽，母接头外壳体的底面为斜向左倾斜的导向面，母接头外壳体的右侧柱面上开设有导向凹槽，插孔绝缘板内开设有垂向设置的插孔，插孔的顶部固设有插孔电线焊接点，插孔内设置有导电套，导电套与插孔电线焊接点一端固连，插孔电线焊接点另一端与电缆连接；

所述注水管柱内还固设有电缆公接头，所述电缆公接头包括公接头外壳体、插针绝缘板和汝铁硼磁铁，插针绝缘板固设于公接头外壳体内，汝铁硼磁铁设置于插针绝缘板的顶部，公接头外壳体的中部设置有与导向面相配合的锥面，插针绝缘板的右侧柱面上设置有与导向凹槽相配合的导向插销，插针绝缘板顶部和底部分别设置有插针和插针电线焊接点，插针电线焊接点与智能配水器上的传感器电连接，插针和插针电线焊接点之间连接有位于插针绝缘板内的导线。

所述的公接头外壳体的顶部设置有密封环I。

所述的公接头外壳体内固设有卡簧。

所述的插针绝缘板固设于卡簧上。

所述的插孔绝缘板的柱面上设置有密封环II。