井下加热电缆的井口密封装置的制作方法

本发明涉及油气生产技术领域，具体而言，涉及一种井下加热电缆的井口密封装置。

背景技术：

油气井生产时，在井底流体通过井筒举升至地面过程中，会因原油黏度高或析蜡而导致井筒采出液流通不畅或油管堵塞，造成油气井减产甚至停产。当问题出现后会采用井下电加热工艺来解决这一问题，即在采油管柱内下入一根加热电缆，通过地面中频电源控制柜控制，对井筒内液体进行加热，达到加热降黏、解堵的目的。

在使用加热电缆对油管内的原油进行加热的过程中，原油会恢复流通性，其油压也会升高，原油就会顺着下入加热电缆的孔位外涌或喷出。因此，需要在下入电缆的孔位上安装密封装置，防止原油泄漏。而现有的井口加热电缆密封工艺的限制在实施过程中密封的强度不高且容易密封失效，容易导致井口处原油泄漏、污染环境。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种井下加热电缆的井口密封装置，以解决现有技术中井下加热电缆在井口处密封性差的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种井下加热电缆的井口密封装置，包括：密封主管，用于穿设电缆并固定于井口处；上压盖，设置在密封主管的上端内，上压盖上开设有可通过电缆的开口；下压盖，设置在密封主管的下端内，下压盖上开设有可通过电缆的开口；上挤压密封件，上挤压密封件设置在密封主管内位于上压盖的下侧并与上压盖配合，上挤压密封件中开设有可通过电缆的上挤压口；下挤压密封件，下挤压密封件设置在密封主管内位于下压盖的上侧并与下压盖配合，下挤压密封件中开设有可通过电缆的下挤压口；注胶阀，设置在密封主管上位于上挤压密封件和下挤压密封件之间的位置处，上挤压密封件和下挤压密封件在受到注胶阀注入的胶体挤压后变形夹紧电缆。

进一步地，上挤压密封件包括上密封环和上变形件，上变形件中开设有可通过电缆的上通孔，上变形件设置在上密封环的中部，上密封环在在受到注入的胶体的压力后挤压上变形件使上通孔缩小夹紧电缆。

进一步地，上变形件为圆台形，上变形件的中部开设有上通孔，上变形件的侧壁上开设有上通槽。

进一步地，上变形件的侧壁上开设有台阶面，台阶面的形状与上密封环的中部的形状相适配。

进一步地，下挤压密封件与上挤压密封件的结构相同。

进一步地，上压盖和上挤压密封件之间设置有上密封隔板，下压盖和下挤压密封件之间设置有下密封隔板，上挤压密封件与上密封隔板抵接，下挤压密封件与下密封隔板抵接。

进一步地，上密封隔板和上压盖之间设置有上密封件，下密封隔板和下压盖之间设置有下密封件。

进一步地，井下加热电缆组件还包括密封压块，密封压块固定设置在上挤压密封件和下挤压密封件之间的密封主管内，密封压块用于夹紧电缆并将密封主管内的空间分隔为两个注胶空间，每个注胶空间对应地设置有注胶阀。

进一步地，密封压块为多个，多个密封压块在上挤压密封件和下挤压密封件之间间隔地设置，多个密封压块将密封主管内的空间分隔为多个注胶空间。

进一步地，密封压块包括固定压块、移动压块以及操作手柄，固定压块上设置有第一夹紧部，移动压块上设置有与第一夹紧部相适配的第二夹紧部，第一夹紧部与第二夹紧部配合夹紧电缆，操作手柄与移动压块连接，操作手柄用于移动移动压块靠近固定压块，密封压块还包括挡块，挡块设置在密封主管的内壁上与移动压块之间存有间隙的部位。

进一步地，井口密封装置还包括压帽，压帽设置在密封主管的上端。

应用本发明的技术方案，在使用的过程中，胶体使得上挤压密封件和下挤压密封件可以紧密地加紧电缆，进而有效地密封密封主管上下端处与电缆间的间隙。注入的胶体也可以有效地填充密封主管其他部分与电缆间的间隙，进一步加强密封效果。同时，注入的胶体也可以与密封主管粘接，增强密封主管内部密封结构的抗压性能，使得井口密封装置可以经受住加热后原油所产生的巨大压强。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的井下加热电缆的井口密封装置的实施例一的结构示意图；

图2示出了图1的井口密封装置的上挤压密封件的第一种结构示意图；

图3示出了图1的井口密封装置的上挤压密封件的第二种结构示意图；

图4示出了根据本发明的井下加热电缆的井口密封装置的实施例二的结构示意图；

图5示出了图4的井口密封装置的密封压块的结构示意图；

图6示出了根据本发明的井下加热电缆的井口密封装置的实施例三的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、密封主管；20、上压盖；21、上密封隔板；22、上密封件；30、下压盖；31、下密封隔板；32、下密封件；40、上挤压密封件；50、下挤压密封件；60、注胶阀；41、上密封环；42、上变形件；70、密封压块；71、固定压块；72、移动压块；73、操作手柄；74、挡块；80、压帽。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

图1示出了本发明的井下加热电缆的井口密封装置的实施例一，密封主管10固定于井口处并用于穿设电缆，在密封主管10的上端内设置有上压盖20，在密封主管10的下端内设置有下压盖30，上压盖20和下压盖30上都开设有可通过电缆的开口。井口密封装置还包括上挤压密封件40和下挤压密封件50，上挤压密封件40设置在密封主管10内位于上压盖20的下侧并与上压盖20配合，下挤压密封件50设置在密封主管10内位于下压盖30的上侧并与下压盖30配合。注胶阀60设置在密封主管10上位于上挤压密封件40和下挤压密封件50之间的位置处，上挤压密封件40和下挤压密封件50中开设有可通过电缆的下挤压口，上挤压密封件40和下挤压密封件50在受到注胶阀60注入的胶体挤压后变形夹紧电缆。在使用的过程中，胶体使得上挤压密封件40和下挤压密封件50可以紧密地加紧电缆，进而有效地密封密封主管10上下端处与电缆间的间隙。注入的胶体也可以有效地填充密封主管10其他部分与电缆间的间隙，进一步加强密封效果。同时，注入的胶体也可以与密封主管10粘接，增强密封主管10内部密封结构的抗压性能，使得井口密封装置可以经受住加热后原油所产生的巨大压强。可选的，密封主管10下端的外部设置有螺纹段，密封主管10螺接在井口的采油树上。

可选的，在实施例一的技术方案中，如图2所示，上挤压密封件40包括上密封环41和上变形件42，上变形件42中开设有可通过电缆的上通孔，上变形件42设置在上密封环的中部。上密封环41在在受到注入的胶体的压力后挤压上变形件42使上通孔缩小夹紧电缆。可选的，在实施例一的技术方案中，上变形件42为圆台形，上变形件42的中部开设有上通孔，上变形件42的侧壁上开设有上通槽。在上密封环41受压后，上密封环41会顺着圆台形的顶部朝向底部移动，在移动的过程中上密封环41会箍紧上变形件42，致使上变形件42沿着通 槽缩小，进而完全加紧电缆。可选的，上变形件42的侧壁上开设有台阶面，台阶面的形状与上密封环41的中部的形状相适配。当上变形件42的台阶面抵住上密封环41的中部时，上密封环41就不会继续箍紧上变形件42，避免了密封主管10内压力过大时上变形件42勒断了电缆。

可选的，如图3所示，可以在圆台形的上变形件42上开设两个通槽，两个上通槽对称地开设在上变形件42的侧壁上。这样，上变形件42就分为了两片，受到上密封环41箍紧后共同加紧电缆。

如图1所示，在实施例一的技术方案中，下挤压密封件50与上挤压密封件40的结构相同。当然，下挤压密封件50的工作原理也与上挤压密封件40相同。

如图1所示，可选的，在实施例一的技术方案中，上压盖20和上挤压密封件40之间设置有上密封隔板21，下压盖30和下挤压密封件50之间设置有下密封隔板31，上挤压密封件40与上密封隔板21抵接，下挤压密封件50与下密封隔板31抵接。上密封隔板21和下密封隔板31一方面可以辅助上挤压密封件40和下挤压密封件50工作，另一方面也可以在使得注胶后密封效果更好，加大井口密封装置所能经受住的压强。

可选的，如图1所示，在上密封隔板21和上压盖20之间设置有上密封件22，下密封隔板31和下压盖30之间设置有下密封件32。上密封件22和下密封件32进一步加强了密封主管10上下端处的密封性能。可选的，上密封件22和下密封件32为密封盘根。

如图1所示，井口密封装置还包括压帽80，压帽80设置在密封主管10的上端。压帽80的设置可以给密封主管10的内部结构提供支撑力，进而增强井口密封装置所能经受住的压强。

图4示出了本发明实施例二的技术方案，该技术方案和实施例一的技术方案相比较而言，区别在与，井下加热电缆组件还包括密封压块70，密封压块70固定设置在上挤压密封件40和下挤压密封件50之间的密封主管10内，密封压块70用于夹紧电缆并将密封主管10内的空间分隔为两个注胶空间，每个注胶空间对应地设置有注胶阀60。将密封主管10内的空间分隔为两个注胶空间后，每个注胶空间都相当于一个独立的密封结构，增强了密封效果。同时，密封压块70还能给注胶空间内的胶体提供足够多的支撑力，进而加强井口密封装置耐压性能。

可选的，如图4和图5所示，密封压块70包括固定压块71、移动压块72以及操作手柄73。固定压块71上设置有第一夹紧部，移动压块72上设置有与第一夹紧部相适配的第二夹紧部，第一夹紧部与第二夹紧部配合夹紧电缆。操作手柄73与移动压块72连接，操作手柄73用于移动移动压块72靠近固定压块71，密封压块70还包括挡块74，挡块74设置在密封主管10的内壁上与移动压块72之间存有间隙的部位。在注胶空间内注胶时，固定压块71和移动压块72起到了很好的阻隔作用，而挡块74则阻挡住了缝隙，避免两个注胶空间联通。

图6示出了本发明实施例三的技术方案，该技术方案和实施例二的技术方案相比较而言，区别在与，密封压块70为两个，两个密封压块70在上挤压密封件40和下挤压密封件50之 间间隔地设置，两个密封压块70将密封主管10内的空间分隔为三个注胶空间。和实施例二的技术方案相比，实施例三的技术方案密封效果更优，耐压性能也更为良好。

以下结合具体的使用情况说明上述实施例的使用方式：

1、以井口采油树额定压力25mpa、产出介质伴生气含量较低原油凝固点29℃自喷采油井为例，采用实施例一的上变形件42仅开有单个通槽的井口密封装置。

步骤一：根据加热电缆井口耐温耐压特性，上密封件22和下密封件32选用耐温120℃以上的密封材料，注胶用的密封注剂选用耐温800℃以上的密封胶。

步骤二：在电缆下入过程中，由上密封件22和下密封件32来保证电缆密封，拧紧上压盖20及下压盖30，下入电缆。

步骤三：在电缆下入完成后，安装注胶枪，开启注胶阀60，注入密封注剂胶体，注胶压力大于30mpa为合格，注胶完成后电缆通电使用，观察密封情况，无刺漏关闭注胶阀，如有刺漏，继续注胶至井口不刺不漏，完成后关闭注胶阀。

2、以井口采油树额定压力35mpa、产出原油凝固点29℃自喷采油井为例，采用实施例二的上变形件42仅开有单个通槽的井口密封装置。

步骤一：根据加热电缆井口耐温耐压特性，上密封件22和下密封件32选用耐温120℃以上的密封材料，注胶用的密封注剂选用耐温800℃以上的密封胶。

步骤二：在电缆下入过程中，由上密封件22和下密封件32来保证电缆密封，拧紧上压盖20及下压盖30，下入电缆。

步骤三：在电缆下入完成后，操作手柄73移动移动压块72靠近固定压块71，使第一夹紧部与第二夹紧部配合夹紧电缆，安装注胶枪，开启密封主管10上部的注胶阀60，注入密封注剂胶体，注满胶后注胶压力大于40mpa为合格，关闭上部的注胶阀60。

步骤四：开启密封主管10下部的注胶阀60，注入密封注剂胶体，注满胶后注胶压力大于40mpa为合格，关闭下部的注胶阀60。

步骤五：注胶完成后电缆通电使用，观察密封情况，如有刺漏，重复步骤三、步骤四继续注胶至井口不刺不漏，完成后关闭注胶阀。

3、以井口采油树额定压力75mpa、产出原油凝固点35℃自喷采油井为例，采用实施例三的上变形件42开有两个通槽的井口密封装置。

步骤一：根据加热电缆井口耐温耐压特性，上密封件22和下密封件32选用耐温120℃以上的密封材料，注胶用的密封注剂选用耐温800℃以上的密封胶。

步骤二：在电缆下入过程中，由上密封件22和下密封件32来保证电缆密封，拧紧上压盖20及下压盖30，下入电缆。

步骤三：在电缆下入完成后，操作手柄73移动移动压块72靠近固定压块71，使第一夹紧部与第二夹紧部配合夹紧电缆，安装注胶枪，开启密封主管10上部的注胶阀60，注入密封注剂胶体，注满胶后注胶压力大于80mpa为合格，关闭一级注胶阀。

步骤四：开启密封主管10中部的注胶阀60，注入密封注剂，注满胶后注胶压力大于80mpa为合格，关闭中部的注胶阀60。

步骤五：开启密封主管10下部的注胶阀60，注入密封注剂，注满胶后注胶压力大于80mpa为合格，关闭下部的注胶阀60。

步骤六：注胶完成后电缆通电使用，观察密封情况，如有刺漏，重复步骤三、步骤四、步骤五继续注胶至井口不刺不漏，完成后关闭注胶阀。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。