预置电缆井井下自发电及电缆对接工艺的制作方法

本发明涉及采油工程领域，属于预置电缆井井下自发电及电缆对接工艺。

背景技术：

目前常规预置电缆配注井作业过程存在以下几个作业问题：电缆固定在油管外壁，需要在每段油管连接的位置安装电缆保护器保护电缆，增加了施工工序，加大了工作量；电缆固定在油管外壁，存在施工过程中磕碰电缆，造成电缆损坏的风险，同时更换电缆需要重新作业施工；预置电缆配注井井下智能配水器需要电力才能工作，目前注水井井口无电源，无法提供电力；基于以上问题，为了减少施工工作量，提高预置电缆配注井工艺成功率，发明了预置电缆井井下自发电及电缆对接工艺。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种解决预置电缆配注井施工过程外缚电缆易损坏致使施工工艺成功率低等问题的预置电缆井井下自发电及电缆对接工艺。

本发明是通过以下装置来实现的：它由井下电缆对接装置母体，电缆，智能配水器，过电缆封隔器，球座，井下电源管理装置，井下电缆对接装置公头，井下自发电装置和油管组成；其中油管下端与井下电缆对接装置母体相连，井下电缆对接装置母体通过油管及油管外壁的电缆依次连接井下电源管理装置、多个过电缆封隔器、多个智能配水器及球座；油管内电缆依次连接井下自发电装置和井下电缆对接装置公头；该工艺是通过以下步骤来实现的：

a、首先依次将球座、多个智能配水器、多个过电缆封隔器、井下电源管理装置、井下电缆对接装置母体通过油管进行连接，油管外壁的电缆也将井下电缆对接装置母体、井下电源管理装置和智能配水器连接好，下入到预定深度；

b、其次从油管打压，释放过电缆封隔器，再检测过电缆封隔器释放位置正确后，过电缆封隔器坐封完井；

c、油管内电缆依次连接井下自发电装置和井下电缆对接装置公

头，下入油管中，到达设计深度后井下电缆对接装置公头与井下电缆对接装置母体完成对接；

d、注水工作开始，注入水推动井下自发电装置中的涡轮旋转，带动转子切割磁力线发电；井下电缆对接装置公头与井下电缆对接装置母体对接后电缆连通，利用连通的电缆将井下自发电装置发出的电能传输到井下电源管理装置的电池组中储存；

e、井下电源管理装置稳定的为各层段智能配水器提供电力，各层段智能配水器就可以进行单层的注水压力监测、流量监测，并将采集结果传输给地面；

f、井下电源管理装置中的流量计还可对全井注水量进行监测。

本发明与已有技术相比具有如下优点：

1）、预置电缆井井下自发电及电缆对接工艺实现了预置电缆井从井口到工具段电缆油管内置，通过井下电缆对接装置公头与井下电缆对接装置母体插入对接方式进行供电及通信，工艺稳定性好、成功率高；

2）、由于电缆在工具段上方是在油管内对接，省去了电缆外置时每根油管接箍附近要安装电缆保护器的步骤，减少作业时间，降低作业成本及电缆磕碰损坏风险，提高了工艺成功率；并且更换无需重新作业，只需通过上提电缆将井下电缆对接装置公头与井下电缆对接装置母体分离，即可更换整段卡距外电缆；

3）、电缆连接井下自发电装置，利用注入水发电，实现了预置电缆配注井自供电；

4）、井下电源管理装置可以进行全井注水量的监测。

附图说明：图1是本发明现场作业施工后结构示意图；图2是本发明现场作业施工前结构示意图；图3是井下电缆对接装置公头7的结构示意图；图4是井下电缆对接装置母体1的结构示意图；图5是井下电源管理装置6的结构示意图；图6是井下自发电装置8的结构示意图。

图1中1-井下电缆对接装置母体、2-电缆、3-智能配水器、4-过电缆封隔器、5-球座、6-井下电源管理装置、7-井下电缆对接装置公头、8-井下自发电装置、9-油管。

图2中 1-井下电缆对接装置母体，2-电缆，3-智能配水器，4-过电缆封隔器，5-球座，6-井下电源管理装置，9-油管

图3中 10-电缆、11-打捞头、12-加重杆、13-连接套、14-接触导电套、15-密封组件、16-定位头

图4中 17-上接头、18-上压帽、19-上连接套、20-对接装置主体、21桥式通道、22-接触导电套、23-锁球、24-底座、25-下连接套、26-弹簧， 27-下接头；

图5中 28-上接头、29-上连接套、30-流量计、31-中心筒、32-控制电路、33-壳体、34-主体、35-电池组、36-下连接套、37-下接头；

图6中 38-钢丝绳帽、39-进水口、40-上连接套、41-水轮叶片、42-出水口、43-中心轴、44-上壳体、45-转子、46-定子、47-下壳体、48-控制输出电路、49-下连接套、50-电缆头。

具体实施方式：下面结合附图对本发明作进一步说明：本发明是通过以下装置来实现的：它由井下电缆对接装置母体1，电缆2，智能配水器3，过电缆封隔器4，球座5，井下电源管理装置6，井下电缆对接装置公头7，井下自发电装置8和油管9组成；其中油管9下端与井下电缆对接装置母体1相连，井下电缆对接装置母体1通过油管及油管外壁的电缆2依次连接井下电源管理装置6、多个过电缆封隔器4、多个智能配水器3及球座5；油管内电缆2依次连接井下自发电装置8和井下电缆对接装置公头7；其特征在于，该工艺是通过以下步骤来实现的：

a、首先依次将球座5、多个智能配水器3、多个过电缆封隔器4、井下电源管理装置6、井下电缆对接装置母体1通过油管9进行连接，油管外壁的电缆2也将井下电缆对接装置母体1、井下电源管理装置6和智能配水器3连接好，下入到预定深度；

b、其次从油管9打压，释放过电缆封隔器4，再检测过电缆封隔器4释放位置正确后，过电缆封隔器4坐封完成；

c、油管内电缆2依次连接井下自发电装置8和井下电缆对接装置公头7，下入油管中，到达设计深度后井下电缆对接装置公头7与井下电缆对接装置母体1完成对接；

d、注水工作开始，注入水推动井下自发电装置8中的涡轮旋转，带动转子切割磁力线发电；井下电缆对接装置公头7与井下电缆对接装置母体1对接后电缆连通，利用连通的电缆将井下自发电装置8发出的电能传输到井下电源管理装置6的电池组中储存；

e、井下电源管理装置6稳定的为各层段智能配水器3提供电力，各层段智能配水器3就可以进行单层的注水压力监测、流量监测，并将采集结果传输给地面；

f、井下电源管理装置6中的流量计还可对全井注水量进行监测。

井下电缆对接装置公头7是由电缆10、打捞头11、加重杆12、连接套13、接触导电套14、密封组件15、定位头16组成，其中电缆10与打捞头11电缆头连接，加重杆12上端与打捞头11丝扣连接，加重杆12下端与连接套13上端丝扣连接，连接套13下端与定位头16丝扣连接，密封组件15卡在连接套13与定位头16之间，接触导电套14卡在密封组件15中；

井下电缆对接装置母体1是由上接头17、上压帽18、上连接套19、对接装置主体20、桥式通道21、接触导电套22、锁球23、底座24、下连接套25、弹簧26、下接头27组成，其中上连接套19上端与上接头17丝扣连接，上连接套19下端与对接装置主体20丝扣连接，对接装置主体20上端与上压帽18丝扣连接，对接装置主体20下端与底座24丝扣连接，接触导电套22卡在上压帽18和底座24之间，底座24开的槽放入锁球23与弹簧26，下连接套25上端与对接装置主体20丝扣连接，下连接套25下端与下接头27丝扣连接；

井下电缆对接装置公头7中的定位头16的卡槽与井下电缆对接装置母体1中的球锁23配合连接.

井下电源管理装置6是由上接头28、上连接套29、流量计30、中心筒31、控制电路32、壳体33、主体34、电池组35、下连接套36、下接头37组成，其中上连接套29与上接头28螺纹连接，流量计30套与中心筒31丝扣连接，壳体33上端与上连接套29螺纹连接，壳体33下端与主体34外侧螺纹连接，控制电路32置于主体34上部与中心筒31之间，电池组35螺纹连接在主体34上，下连接套36上端与主体34螺纹连接，下连接套36下端与下接头37螺纹连接。

井下自发电装置8是由钢丝绳帽38、进水口39、上连接套40、

水轮叶片41、出水口42、中心轴43、上壳体44、转子45、定子46、下壳体47、控制输出电路48、下连接套49、电缆头50组成；其中钢丝绳帽38与上连接套40相连，水轮叶片41定位连接在中心轴43上，上连接套40开有进水口39和出水口42，转子45与中心轴43下部相连，定子46固定在上壳体44，控制输出电路48固定在下壳体47上，上连接套40与上壳体44丝扣密封连接，上壳体44与下壳体47丝扣密封连接，下壳体47与下连接套49丝扣密封相连，电缆头50与下连接套49相连。